稠油水平井動用程度研究與應用

摘要：隨著水平井生產時間延長，水平井生產規律性越來越強，暴露出的問題也日益突出。為了改善水平井開發效果，地質動態人員展開了針對水平井產量遞減快，動用不均、汽竄、出砂等問題的系列研究與應用，在物模、數模研究基礎上開展水平井設計優化，配套措施優化，注汽參數優化，生產參數優化，提出一套完整的對策，來提高稠油水平井動用程度，降低汽竄損失，防止油層出砂，調整油藏橫向吸汽不均的矛盾，延緩了水平井周期產量遞減，達到提高水平井開發效果、提高油藏動用程度和原油采收率的目的。具有很好的現場操作性和推廣應用價值。

主題詞：改善;水平井;動用不均;動態調整;驅油效果

1.水平井生產特點及存在問題

隨著水平井生產時間延長，投產規模逐步擴大，水平井生產規律性越來越強，暴露出的問題也日益突出。

（1）井間汽竄干擾嚴重

稠油區塊水平井汽竄井比例達到59.6%，嚴重影響水平井注汽開采效果[1]。

（2）水平段動用不均矛盾突出

統計稠油74口水平井井溫壓力曲線，水平段動用情況表明水平井注汽油藏普遍存在油藏動用不均問題。其中，20口井動用好井段占總井段長度的50%以下。水平段油藏動用不均非常嚴重，改善注汽效果及動用程度的潛力非常大。

水平井產量遞減快，水平段動用不均，汽竄干擾矛盾突出，還存在局部出砂、出水，為提高水平井開發效果，我們針對問題展開了系列研究。

2.影響水平井開發效果因素研究

從油藏流體的流動過程看，可分為油層孔隙空間滲流過程、接觸面流動過程和水平井筒內管流過程。每個流動過程和三個過程間的配合關系都構成影響吞吐效果的重要因素。

2.1地層采出狀況研究

油藏隨著開采時間延長，剩余可采儲量越來越少，吞吐是以一個井點為中心的壓降式開采，只有存在壓力降，剩余可動烴才能得以動用。水平井投產時隨油藏壓力降、飽和度降的不同，生產效果差異較大。

同一油藏，采出程度高區域，壓力下降幅度大，雖然剩余油富集，但流體性質相對先期采出原油變差，粘度變稠，可動烴減少，驅油能量降低。

2.2注汽熱損失研究

蒸汽吞吐[2]熱力法采油主要依靠蒸汽攜帶的熱量來加熱原油并提高油藏整體溫度。因此，熱量損失將對生產效果造成較大影響：

（1）地面管線的熱量損失

根據統計結果，地面管線干度損失0.7-1.25%/100m，在薄互層狀稠油油藏水平井低周期應將鍋爐擺放在井口，盡量減少地面管線的長度。

（2）井筒熱量損失

在熱流體注入過程中，井筒的徑向熱損失量，即由井筒徑向流向井筒周圍地層的熱流量，就是井筒的熱損失量。主要是由隔熱管中心到水泥環外緣的傳熱和水泥環外緣到地層的傳熱兩部分。主要影響的因素是隔熱管的性能、環空的隔熱方式、井深以及蒸汽的流速、壓力等。

（3）油層熱量損失

通過分析可知，油層中原油的實際有效熱利用與隨單層厚度的減小、隔夾層的多少、底、蓋層的熱損增大而減少，同時注汽造成的蒸汽竄流也加大了熱量損失。

3. 開發中采取的主要對策

3.1優化部署水平井厚度和長度，奠定高產能物質基礎

在剩余油分布研究，水平井布井方式，水平井軌跡優化基礎上，結合厚度與長度對水平井產能影響研究結果，根據油藏實際地質條件，優化目的層厚度及水平段長度。

3.2動態調整水平段注汽長度，提高周期產油量

（1）劃分水平段注汽單元，實施分段注汽

通過水平井周期產能與長度關系研究，在注汽時我們根據水平滲透率級差、周圍直井動用程度及壓降漏斗大小將其分為2個或多個單元，實施分段注汽或選注，提高井段動用長度及周期產油量。

（2）動態設計出汽口位置

曙采稠油油藏不是理想的均質油藏，由于非均質性的存在，在目前注汽強度下，水平井有效排驅面積是由一個個糖葫蘆狀小橢圓組成的，根據溫壓剖面測試結果，調整出汽口位置，改善水平段動用不均目的。

3.3運用多種方式，治理汽竄干擾

油藏吞吐后期，汽竄嚴重，造成熱能不能損失，效果越來越差。井間加密水平井與原來直井井距只有50米左右，汽竄問題是制約水平井吞吐效果的最主要的問題。為把汽竄影響降到最低，采取了下面幾種方法：

（1）組合式注汽，抑制汽竄影響

大區域利用集團注汽技術，抑制汽竄，提高蒸汽熱利用率。周圍鄰井與水平井同注，這樣既保證水平井注汽能量不外溢，又可以保證相鄰直井的生產效果。

（2）優選注汽速度及強度設計

注汽速度過高會使注汽壓力升高，易造成地層破裂，導致注汽蒸汽竄流，近井地帶卻不能有效加熱;注汽速度過低，影響油藏受熱體積。在注汽壓力不高于破裂壓力前提下，逐步提高注汽速度。

（3）運用氮氣+磺酸鹽泡沫調剖技術防竄

受油藏非均質性影響，蒸汽易從高滲層竄流，本調剖工藝是在注入助排劑水溶液的同時注入氮氣，通過泡沫發生器產生泡沫，助排劑以泡沫流的形式注入到井底，在地層孔隙中產生賈敏效應，改變蒸汽流滲流方向，起到防竄及增加蒸汽波及體積作用。

3.4高采出區水平井補充地層壓力，提高驅油能量

了解高采出程度區域水平井生產效果差的原因后，技術人員為了增加區塊壓力水平，提高油藏驅油能量，研究出二氧化碳三元復合吞吐、氮氣助排、空氣催化氧化技術。

3.5運用配套技術，減少熱量損失和儲層傷害

注汽過程中采用氮氣隔熱措施，利用氮氣隔熱系數小、隔熱性能好的特性，在油井套管中起到絕熱作用，減少熱量損失，該項措施一來可對油井套管起到有效保護作用，二來可明顯降低作業費用。

4效果評價

2008年-目前，曙采稠油水平井74口，優化注汽723井次，實施各類措施245井次，水平段動用程度提高了32.5%，水平井開發效果明顯改善，預計可提高采收率10%。

取得的認識 ：

（1）決定水平井開發效果因素包括地層參數各向異性、采出狀況、地層吸熱及儲層傷害因素。

（2）劃分水平段注汽單元，動態調整出汽口位置，可以改善水平段動用不均矛盾。

（3）優化注汽強度、注汽速度，采取組合式注汽方式，利用泡沫調剖是治理井間汽竄干擾的有效手段。

（4）高采出程度區域水平井，利用氣體復合吞吐補充地層壓力，提高驅油能量。

參考文獻：

[1]許國民，等.水平井在老區剩余油挖潛中的應用[J].特種油氣藏，2007，14（6）：95.

[2]岳清山，等.稠油油藏注蒸汽開發技術[M].北京石油工業出版社，1998：65-70.

作者簡介：晏淑鳳，女，1981年2月出生遼寧省朝陽市，漢族，工程師，2006年畢業于西南石油大學石油工程專業，現于遼河油田曙光采油廠從事地質開發工作。

遼河油田曙光采油廠? 遼寧? 盤錦? 124109