符永江(欢喜岭采油厂， 辽宁 盘锦 124114)

蒸汽驱汽窜机理分析及现状评价

符永江(欢喜岭采油厂， 辽宁 盘锦 124114)

在稠油热采特别是蒸汽驱过程中，蒸汽突破即采油井汽窜作为开发过程中普遍存在且对区块开发效果存在较大影响的因素，一直是各项热采项目研究中的重点，本文通过对汽窜机理研究入手，进行目的区块汽窜现状评价，进而针对该问题进行较为明确的注采调控，对蒸汽驱中后期开发技术调控具备较为重要的指导意义。

蒸汽驱;汽窜;注采调整

1 汽窜的发生特点

(1)地层倾角大井组汽窜比例明显偏高 该区域位于齐40块的主体部位北部和西部被断层所包围，该区域内地层倾角为10°.25°，该块汽窜比例明显超出全区的井组汽窜比例，说明高倾角区的井组更容易发生汽窜现象。

(2)低倾角区井组的汽窜方向与沉积的主河道方向一致 低倾角区汽窜井组的沉积主河道效应表现明显，井组在主河道方向上油层发育好，渗透性相对较高，油层连通系数大于0.85，注入蒸汽在高渗流方向上推进速度快。通过该井组蒸汽突破汽窜发生的方向与沉积主河道方向一致。

(3)注采井间汽窜发生时间差异较大 注采井间的汽窜多发生在转驱后2.3年，少数发生在转驱后1.2年，个别注采井间会因连通好、采油井井底地层亏空严重而在转驱后1年内突破，并且随着开采程度的不断增加，汽窜情况日益严重。鉴于汽窜发生具有以上特点，分析导致汽窜发生的油藏条件和操作条件，探讨汽窜特征不同的井组控窜方法，对于整个区块的汽窜控制工作具有十分重要的指导意义。

2 齐40块典型井组汽窜机理分析

(1)沉积主河道效应导致蒸汽前缘单向突进 当注入流体与被驱替流体的流度相同时，椭圆的长轴和短轴的比例保持不变。但是如果前者的流度大于后者的流度时，椭圆的长轴和短轴的比例将会不断加大，即椭圆会变得越来越扁。这一现象发生在反九点井网中时，会出现方向性汽窜，油藏中主流线方向和非主流线方向的受热严重不均，不断注入的热量大部分用来加热蒸汽已经扫过的油藏，只有很少一点热量去加热低温未动用地带。

(2) 纵向渗透率级差大使蒸汽在高渗层突破 在蒸汽驱生产阶段由于储层渗透率级差较大，加之蒸汽和水及原油又存在很大的密度差，在储层纵向非均质性和蒸汽超覆作用的共同作用下导致注入的蒸汽在纵向上受效程度严重不均，通过数值模拟展示的吸汽状况可以看出随着渗透率级差的加大单层吸汽强度降低，当渗透率级差在4.0以上时基本不吸汽。显然，渗透率越高注入流体越容易发生窜流，造成油层在平面上和纵向上吸汽不均，从而导致油井汽窜发生。同时，汽窜又将加剧地层出砂，当生产井压降漏斗内有蒸汽注入时，这部分蒸汽就会推动地层砂不断地向井底运移，彼此相互影响，相互促进，使出砂和汽窜问题日益严重。

(3)多轮次蒸汽吞吐已形成部分窜流通道 ①吞吐阶段井距小邻井互窜。齐40块蒸汽吞吐阶段井距逐渐变小，汽窜机率不断加大，加之沉积主河道的影响引起渗透率在平面的两个不同方向上差异较大，因此经过多轮次吞吐后，吞吐步调不一致的邻井间就会发生汽窜现象。

②超破裂压力注汽使地层形成微裂缝。当注汽压力大于地层所能承受的压力时，会使油层破裂产生微裂缝，蒸汽注入微裂缝，在注入量充足的情况下，蒸汽沿微裂缝极易被推至生产井，造成汽窜。

式中：H为油层埋深880m；A为油层压缩系数取值0.4435；Pi

为原始地层压力8.8MPa，计算得到齐40块油层880m处的破裂压力为13.86 MPa。

蒸汽吞吐阶段，单井日注汽量在270～350 t/d，由于原油粘度大，油层开发初期吸汽能力差，在1～3个轮次时注汽压力大都在15MPa以上，有的甚至达到20MPa以上，这种超破裂压力注汽在一定时间内会在近井地带形成微小裂缝甚至中长裂缝，而这些裂缝一旦与高渗通道相互沟通，汽窜发生的几率将会大大增加。

③吞吐轮次过高使地下亏空严重。区块平均吞吐9个轮次，单井吞吐轮次差异很大，吞吐轮次最多的18-26C井共计吞吐26个轮次，单井累积产油27752 t，吞吐低于5个轮次的单井其平均累积产油不足3000 t。全区吞吐结束时的采出程度为32.1%，累积采注比1.22，采多注少使注汽压力随着吞吐轮次增加而降低，统计吞吐轮次为12轮次的单井，平均注汽压力由首轮次的15.5MPa逐渐下降至7.8MPa。井组转驱时，单井井底压力差异大，平均为2.7MPa，最大为4.5 MPa，最小的仅为0.9 MPa，地下亏空严重井与注汽井的生产压差大，导致蒸汽在该方向上推进速度快，蒸汽前缘发育不均衡。

3 齐40块蒸汽驱汽窜现状评价

3.1 生产井单井突破

(1)井口产液温度达到90℃以上，井底温度达到160℃ 以上，有蒸汽产出；(2)产出水分析为注入水；(3)单井采液量和产油量急剧下降，含水快速上升至90%以上；

3.2 注采井组整体突破

(1)井组注入孔隙体积倍数0.6以上；(2)井组2口以上生产井平均井口产液温度达到90℃以上，井底温度160℃以上；(3)井组蒸汽驱阶段，可动油采出程度达到40%以上；(4)井组同时发生液、油大幅度递减趋势；

4 结语

低倾角区蒸汽驱井组的汽窜主要受沉积主河道的影响，平面上的粘性指进导致蒸汽在驱替前缘突破，小井距、多轮次蒸汽吞吐过程中的超破裂压力注汽以及地层伤害使地层在转入蒸汽驱前已经形成了部分窜流通道，地下亏空大、压力差异大促使注入的蒸汽在井组各方向的推进不均衡，随着开采时间的推进，蒸汽主流道方向的生产井汽窜就会发生。