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边底水稠油油藏水平井开采控水稳油技术研究

2019-10-21卢小娟

科学与财富 2019年7期

摘  要:东胜公司的边底水稠油油藏储量较大,约占稠油总储量的50%。目前许多油井都已经步入高含水采油阶段,但是采出程度都很低,所以研究类似区块的合开采方式和堵水方案尤为重要。本文介绍了目前东胜公司采用的水平井控水稳油技术。分析了水平井高含水的原因:井身轨迹的影响、水平井段压力降的影响以及临界产量的影响。最终给出了边底水稠油油藏下步开采的建议:增加避水厚度,控制水平井轨迹;控制生产参数,保证合理的工作制度;分段开采技术和慎用注蒸汽技术。为今后公司边底水稠油油藏的开采提供了很好的借鉴。

关键词:稠油油藏;边底水;控水稳油;机械堵水;化学堵水

1控水稳油技术研究现状

国内外油田实践经验表明,底水油层开发的关键技术是抑制水锥或控制底水锥进,最大程度地延长油井无水采油期和控制底水均匀驱替,以达到提高底水油层开发效果的目的[1]。目前的技术措施主要体现在以下几个方面。

1.1氮气泡沫压水锥技术

氮气泡沫压水锥的作用机理主要体现在[2]:①弥补近井带压力亏空,减缓底水锥进。②氮气泡沫的选择性封堵作用。③气泡的贾敏效应。另外还有氮气的弹性能量以及泡沫对水的渗流的影响等。

该技术在单家寺油田,乐安油田,均取得了较好的效果。

1.2人工隔板技术

人工隔板技术是指通过在地层中注入凝胶或冻胶,形成人工隔板,阻挡底水的锥进,达到控水的目的。其优势是底水油藏人工隔层堵水技术是油藏开发中后期稳油控水、提高原油采收率最直接最有效的采油技术。

该技术在辽河欢喜岭油田取得了较好的应用效果。

2东胜公司边底水稠油油藏概况

东胜公司共有稠油区块19个,探明储量8760万吨,可采储量1118万吨。其中边底水稠油油藏储量约占稠油总储量的50%。以太平油田沾29块为例,2001年开发动用,含油层位Ng下1、Ng下2。含油面积5.0km2,石油地质储量575×104吨。为高孔高渗,构造岩性、边底水稠油油藏。目前该区块采出程度仅5%,综合含水已达95%。

3目前控水稳油现状

水平井堵水方法分为化学法和机械法。机械法中的封隔器和桥塞法主要适用于套管或套管+筛管完井的水平井。化学封堵剂包括水泥、树脂和冻胶等。目前公司多个水平井开采的稠油区块都已经进入高含水阶段,目前公司应用较好的技术是打插管桥塞+挤石英砂堵水技术。

工艺步骤如下:起出井内生产管柱;通井,油管试压;打插管桥塞;封堵;套管试压;通井、刮管;氮气泡沫酸洗;底部循环充填防砂;下完井。

该井截止到目前累产液3113吨,累产油1620吨,目前日液7.8吨,日油3.0吨,含水61.6%。说明打插管桥塞堵水技术对于套管+筛管完井的水平井适应性较好。

4水平井高含水原因分析

水平井的出水类型与直井有所不同,主要有底水脊进和裂缝突进两种类型。对于东胜的边底水稠油油藏,主要见水形式为底水脊进。高含水的原因主要有以下几点。

4.1井身轨迹的影响

稠油区块多为高孔高渗的疏松砂岩储层,井身轨迹设计在油层中上部,但是在水平段钻进过程中,由于砂岩比较疏松,导致多口井的端部接近甚至掉入底水层,导致开采时底水极易突破,很快步入高含水阶段。

4.2水平井段压力降的影响

水平井生产时的水平段的压力降从水平井的端部到根部逐渐增大,在水平段的根部更容易产生底水突破,导致含水快速上升[3]。

水平井开发的临界生产压差主要受垂直与水平渗透率的比值、油水密度差的变化、水平井位置的变化和底水锥进高度等因素影响,由于稠油油藏油水密度差较大等因素影响,导致水平井的临界生产压差较小。

4.3临界产量的影响

水平井开发的临界产量主要受水平段长度、油层厚度、油层各向异性和油水密度差等因素影响,由于稠油油藏原油粘度高等因素影响,导致水平井的临界产量较小。当油井的产量突破临界产量后,水锥会一直上升到孔眼位置,导致水淹 。

5下步开采建议

5.1增加避水厚度,控制水平井轨迹

为了延缓底水锥进的时间,防止由于地层疏松水平井指端下掉,对于底水能量较强的稠油油藏,一方面从钻井开始就要评价储层,尽量严格控制水平井的井眼轨迹。另一方面,完井时增加避水高度,尽量保证射孔或者筛管完井段在水平段的中上部。

5.2控制生产参数,保证合理的工作制度

水平井的临界生产压差和临界产量都较小,超过临界值,很容易引发底水锥进,导致高含水。因此要合理评价计算水平井的临界生产参数,尽量减缓底水锥进的时间,对于已经发生底水锥进的水平井,要通过调整生产参数、降低液量生产、间关、上提泵挂等方式尽量控制含水上升速度。

5.3分段开采技术

从目前东胜公司水平井堵水的现状可以看出,对于套管完井或套管+筛管完井能实现分段开采的水平井,为后期堵水提供了方便,也为提高产量留下了较大的空间。分段开采能解决井身轨迹有误差导致的过早水淹问题[4],为后期堵水提供了方便。

5.4慎用注蒸汽技术

对于边底水稠油油藏,注蒸汽不一定能提高水平井产量,却增加了投产费用,因此下步对于边底水稠油油藏要慎重选择使用注蒸汽技术,选取注蒸汽时要遵循以下几个原则。

(1)水平井段远离边底水,最好在油层中上部,避开水体活跃区域。

(2)有效厚度大于6米,保证吞吐后开采效果。

(3)保证合理的蒸汽吞吐注汽参数,包括注汽量、注汽压力、注汽干度等。

参考文献

[1]朱中谦,程林松. 砂岩油藏高含水期底水錐进的几个动态问题[J]. 新疆石油地质,2001, 22 (3 ):235-237

[2]马天态, 李兆敏. 底水油藏氮气泡沫流体压水锥技术研究 2007.4

[3]王超,张军杰等 水平井分段控水完井试油技术[J].石油天然气学报.2010,32(6):446-448.

[4]王慧莉. 水平井分段开采用管柱及封隔器力学分析[J].青岛,中国石油大学,2010.

作者简介:卢小娟(1985——)女,2011年7月毕业于中国石油大学(北京)油气田开发工程专业,现任胜利油田东胜公司工程师,主要从事稠油注汽开发、工艺设计工作。