葉爽清,吳 曉,吳可可
(1.中國石化河南油田公司采油二廠地質研究所,河南南陽 473400;2.中國石化河南油田公司勘探開發研究院,鄭州 450000)
井樓油田位于高莊鼻狀構造南部,傾角約8°。主要含油層為H3Ⅲ5-6、Ⅲ8-9、Ⅳ1-3、Ⅳ7-8和Ⅳ11等小層,油層有效厚度一般在10m左右,油層屬于中厚層。油層相對集中在450m以上,埋藏淺,含油井段長,橫向連通性差;單井平均油層單層厚度2.3m。地面原油性質以普通稠油Ⅰ-2類、特稠油和超稠油為主。
井樓油田1986年投入開發,截止目前共投入開發十個區塊,主要以熱采為主,熱采產量占總產量的76.1%。截至2017年3月,累計產油約5.2Mt,采出程度34.83%。
井樓油田經過多年的降壓吞吐開發,主要存在以下問題:地層壓力下降幅度大、汽竄及邊水內推嚴重、平剖面動用不均、熱采后備潛力逐年減小、化學輔助多輪次效果差等,不僅問題多,而且后備潛力小,產量接替困難,關停的井層越來越多,嚴重影響了油田開發效果。
目前,井樓熱采關停井關停油井573口,占總井數的48.5%,開井率僅51.5%。其中地質關井及效益關井396口,間開55口,工程關井及封井122口。地質關停原因主要為:采出程度高(占62%)、邊水影響(占30%)。從關停井分布看,關停井主要集中在各區塊主力油層,平均采出程度24.4%,具備一定剩余油潛力。
以井樓一區為例,一方面,主力層Ⅲ5、6層中心區域井投產時間早,油層物性好,采出程度較高,可以達到30%左右;但是邊部區域由于受構造影響,斷層附近井因地面噴發無法進行正常周期吞吐,采出程度較低,只有5%,采出程度相對較低,僅5%~10%;因此,1號大斷層附近位剩余油較富集。另一方面,因局部靜態井網不完善,導致蒸汽波及不到之處剩余油較多。如在模擬區西南部的樓J1826井由于井況問題及地面限制,導致該區域Ⅲ5-6層井網儲量控制程度不完善,剩余油富集。因此,一區Ⅲ5-6層剩余油主要分布在局部井間、北部水平井控制區域、強邊水淹、面積竄嚴重區域以及邊部、物性差區域。
平面剩余油分布與邊水、汽竄、平面非均質性、斷層、剝蝕線等各類動靜態因素影響有關,較為復雜。
縱向上,由于井樓一區、三區、七區的主力層Ⅲ5-6層、IV1-3層均為厚層特稠油油藏,各小層砂體發育狀況和連續性差異大,儲層縱向上非均質性強,同時個別井層還存在蒸汽在井筒內的超覆現象等因素,造成縱向上動用程度必然存在差異。從近幾年的剩余油監測資料顯示,這些油層剖面均存在動用不均現象,中、強動用段占總厚度的65%;弱動用段及未動段占總厚度的35%,仍存在一定的剩余油潛力。
極限油汽比是指投入與產出平衡時的油汽比,用OSR來表示,投入與產出平衡計算公式為:

由上式可推到出極限油汽比(投入與產出平衡時周期產油量與注汽量的比值)計算公式:

通過經濟界限研究,最終確定了不同油價、不同燃料結構、不同操作成本下的極限油汽比、日產油,為關停油井的效益復產提供了依據。
通過對剩余油分布特征及效益計算進行分析研究,最終確定了四類復產技術對策,分別是復產層段優化、注采參數優化、措施類型優化、生產方式優化。
一是層段復產優化。關停井中,部分油井有未動用的后備層,可依據潛力情況挖潛動用;而大部分關停井無后備層,則可依據關停潛力類型優選潛力層段挖潛。其中,平剖面動用不均型封堵高動用層,單采潛力層;邊水影響型封堵強水淹的高滲帶,單采低滲潛力層;剩余油富集型回采復產剩余油富集的潛力油層。
二是注采參數優化。通過對現場油井生產效果進行總結分析,對關停井的注汽注氮參數進行優化,降本增效的同時保證生產效果,從而實現無效、低效關停井效益復產。其中,平剖面動用不均型,氮氣代替部分蒸汽填補地層虧空,蒸汽量可適當減少;邊水影響型,配汽為正常周期1/3~1/2,依據上周期末地層溫度能量情況配汽,氮氣量根據邊水能量優化,優化確定轉注條件(采注比控制在1.3以內)和控制排液量(日產液量控制在25t);剩余油富集型,視地層溫度壓力恢復情況,采取整周期注汽量的1/3~1/2。
三是措施類型優化。根據不同關停井的潛力類型及特征,持續優化化學輔助措施的類型及注入方式,包括氮氣助排、氮氣輔助熱處理、化學降黏、熱采調剖、CO2強化采油、化學冷采等措施的參數及方式優化,保證有效率。
四是生產方式優化。生產方式優化主要是指生產制度優化以及從蒸汽吞吐轉變為點狀蒸汽驅兩類,其中,鄰井注汽生產的,本井可優化間開制度開抽;井間剩余油富集的關停井考慮由蒸汽吞吐向點狀一注多采轉變。邊水影響型關停井中對中強邊水淹關停井摸索實施間歇放噴。
五是故障井修復技術優化。優選采出程度低、損失地質儲量多的潛力工程關停井進行修復。第一,根據油藏特征、儲層物性及地層產出狀況等,確定封堵工藝,優選堵劑類型,配套應用化堵劑封堵技術或自動力套管補貼技術治理管外竄槽、大孔道及高滲透層。第二,結合套損井套管損壞機理、井筒技術狀況,配套應用套損井修復工藝技術,采用改進型頂管法修套技術、修井彈擴徑加改進型頂管法修套技術或自動力套管補貼技術等措施修復套損井。第三,根據故障井井身結構、井下管柱結構、井筒技術狀況及卡鉆特點,配套應用復雜解卡打撈工藝技術,采用“倒、套、撈、磨”等綜合措施進行復雜卡鉆井解卡。
2017年井樓油田熱采區塊累計復產復產共計79井次,累計注汽35 330t,累計生產13 637d,累計產油8 333t,日均產油0.6t,油汽比0.24,噸油操作成本1 741元,投入產出比1∶2.8。