低物性夾層改造技術在杜84館陶油藏SAGD井應用

海清華

摘? 要：針對杜84館陶油藏低物性夾層發育，導致SAGD開發過程中蒸汽腔擴展受限、注采井間汽竄、蒸汽腔上部泄油受阻的問題，研究應用了強酸溶蝕及壓裂酸化等低物性夾層改造技術，現場應用表明，該技術能夠實現對低物性夾層的有效處理，達到迫使夾層形成蒸汽及泄油通道，防止注采井間汽竄，擴大蒸汽腔發育，保證蒸汽腔向下泄油的目的，有效改善SAGD開發效果，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：SAGD;低物性夾層;強酸溶蝕 ;改造技術

引言

杜84館陶油藏位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段，開發目的層為上第三系館陶組繞陽河油層，油藏構造為一向北東傾斜的單斜構造，傾角2°-3°，埋深530～640m，含油面積1.37km²，地質儲量1835×10⁴t。平均孔隙度36.3%，平均滲透率5539×10^-3μm²，平均泥質含量4.2%，屬于高孔、高滲、低泥質含量儲層。該油藏于1999年采用蒸汽吞吐投入開發，2008年底轉入SAGD開發;目前17個井組已全部轉入SAGD開發。由于縱向上發育的三套低物性夾層均位于生產井上部，對蒸汽腔發育及重力泄油造成極大影響，轉入SAGD開發三年后，井組采液量一直持續在250t左右，盡管采取了一系列動態調控措施^[1]，但SAGD開發效果未得到有效改善。

1 低物性夾層研究

結合杜84-館觀12取芯井巖心分析結果確定了低物性段的電性、巖性及物性特征。低物性段電阻率小于100Ω.m，孔隙度小于20%，滲透率小于100×10^-3μm²巖性為含粉砂極細砂細砂巖。

依據低物性段確定原則，通過精細油層對比，明確了低物性段分布規律：縱向上主要分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三套，由西向東連續發育。其中杜84-館H50-59井區平均厚度1-2m，杜84-館H18-23井區2-4m。其中第Ⅰ套低物性段由于埋深較淺，處于館陶油層的頂部，還未對SAGD開發造成影響;第Ⅱ、Ⅲ套低物性段埋藏較深且分布在水平井附近，是目前制約SAGD開發的主要因素。

受低物性段儲層物性發育狀況、注汽井射孔井段、注汽井點位置等因素影響，注汽井在生產上表現各有不同。注汽井段上方存在低物性段，蒸汽無法突破，不泄油;注汽井段位于兩套低物性段之間，蒸汽腔憋壓，水平井與注汽井發生汽竄。

2 低物性夾層改造技術研究

由于低物性夾層厚度僅在0.5m-4m之間，單純補孔注汽達不到形成泄油通道的目的，大型體積壓裂成本過高，施工難度極大，為此尋求經濟有效的改造技術是提高SAGD開發效果的關鍵。結合取芯井巖心分析結果，低物性夾層主要為細分砂巖，氫氟酸酸化是最經濟有效的方式^[2]，同時為保證酸化效果，采取壓裂酸化的方式進行施工。受到現場封隔器坐封條件限制，實施過程中，以低物性夾層厚度1m為界，厚度低于1m采用酸化溶蝕方式，高于1m采用壓裂酸化方式。

2.1 酸化配方優選

采用土酸體系為基礎，考慮現場需要，通過室內實驗研究，在原有配方的基礎上進行調整，試驗得出主體酸配方為5%鹽酸+25%氫氟酸。

2.2 耐高溫緩釋劑優選

由于SAGD開發中長期注汽影響，低物性夾層位置油層溫度一般達到200攝氏度左右，高濃度酸液對套管腐蝕情況極為嚴重^[3]，對此進行耐高溫緩釋劑優選，通過試驗選擇HSJ-2作為強酸溶蝕緩蝕劑，現場使用濃度2%。

2.3耐高溫高強度壓裂暫堵劑研制

杜84館陶油藏屬于高孔、高滲超稠油油藏，儲層與低物性夾層孔隙度及滲透率差異較大，實施壓裂過程中對裂縫延伸造成嚴重影響^[4]。同時受到地層溫度高影響，傳統聚合物暫堵劑應用受限。成功發明耐高溫高強度暫堵劑，采用壓裂液攜帶入已張開裂縫，暫堵轉向劑溶脹粘結形成封堵層，封堵高滲層，迫使裂縫在低滲層延伸，施工結束后暫堵劑溶于水返排出井，恢復滲流通道，該暫堵劑具有水溶性好，溶脹后粘結力強;突破壓力≥5MPa，可有效形成封堵;粒徑均勻細小，實現混砂車加入等優點。

最終確定低物性夾層改造方案為：厚度小于1m采用強酸溶蝕，配方為5%鹽酸+25%氫氟酸+2%HSJ-2+1%粘土穩定劑+1%破乳劑+1%表面活性劑;厚度大于1m采用小規模壓裂酸化，總液量控制在300m³左右。

3 現場應用及效果分析

現場對SAGD開發中7個井組實施強酸溶蝕3井次，壓裂酸化4井次，通過實施低物性夾層改造技術，SAGD開發效果明顯改善，截止到目前區塊日產液由實施前的4300t/d上升到5038t/d，日產油由700t/d上到901t/d，平均單井組日產油由實施前31t上升到45t，綜合含水由86%下降到82%，階段油汽比由0.15上升到0.18，階段累計増油3.5×10⁴t。

4 結論

（1）對于1m以下低物性夾層，高濃度氫氟酸與低濃度鹽酸體系能夠進行有效溶蝕，優選的HSJ-2緩蝕劑能夠起到高溫、高濃度酸條件下的套管保護。

（2）對于1m以上低物性夾層實施小型壓裂酸化能夠實現油層改造，耐高溫高強度壓裂暫堵劑能夠實現裂縫深部延展。

（3）低物性夾層改造技術可有效擴大蒸汽腔發育、抑制注采井間汽竄、保證向下泄油能力，為SAGD的高效開發提供了思路。

參考文獻

[1]高金寶. 杜84館陶SAGD動態調控技術研究[J].內蒙古石油化工，2013，（5）：111～112.

[2]涂勝，等. 高溫強酸型酸化緩蝕劑的研究[J].廣東化工.2013，10（40）：62～63.

[3]周法元，等.轉向重復壓裂暫堵劑ZFJ的研制[J].鉆采工藝，2010，33（5）：111-113.