强化同注同采技术配套,提升汽窜区块开发效益

2016-03-18 21:54武文杰

摘 要:稠油热采蒸汽吞吐中汽窜问题随着吞吐轮次的增加而日益突出,严重制约油井产量。现河采油厂部分稠油区块汽窜问题严重,汽窜类型由“一对一”发展到“多井连窜”,严重影响开发效果。在治理汽窜问题过程中,开展了同注同采工艺技术应用,初步形成了以同注同采为主,高干注汽、堵调封窜为辅的同注同采一体化治理办法。

关键词:汽水窜;同注同采;堵调封窜

现河采油厂乐安油田草33区块开发过程中,随着吞吐轮次增加,受高孔高渗、非均质严重、储层厚度薄、实际井深轨迹等因素影响,油井吞吐3-4个周期后,热连通逐渐形成,易发生汽窜。汽窜类型由“一对一”发展到“一对多”、“多井连窜”的局面,严重影响开发效果。自2013年以来针对汽窜影响,开展了以同注同采为主,高干注汽、堵调为辅的同注同采一体化治理办法。

蒸汽吞吐作为稠油热采主要开采技术之一,有较高的采收率、高油汽比等明显优势。但随着周期吞吐轮次的增加,汽窜问题开始显现,严重影响周期产量,加快周期递减。草33区块汽窜情况已由最初8个井组20井次发展到目前15个井组41井次,并且汽窜井组呈逐渐增长趋势。汽窜井组问题已成为制约该区块稳产的关键因素。

1 同注同采技术现状

随着吞吐周期延长和吞吐半径扩大,汽窜由“一对一”发展到“一对多”、“多井连窜”的局面。为不增加封窜措施工作的同时,降低因汽窜对产量的影响,形成同注同采技术。该技术根据汽窜关联、井间就近的原则,通过提前或延后转周,合理划分井组,在一个井组中进行同时注汽,同时生产。

现河采油厂首先在乐安油田草33区块实施同注同采技术。草33区块有两个主力含油层系,地面原油粘度在10000到30000mPa.s,储层有效厚度为4.5米,渗透率3000×10-3μm2的构造-岩性稠油油藏。因储层薄,储层非均质大,井网密等因素极易发生汽窜。通过近年来在该区块的实施和运用,同注同采技术进行了不断地探索和研究,由最初单纯的同注同采技术发展到目前初步形成“井口-井筒-水平段-储层”一体化同注同采配套技术。

2 同注同采技术应用及效果

根据汽窜关联、井间就近、产量相近的原则,通过提前或延迟转周,合理划分井组,共在乐安油田草33区块划分9个同注同采井组。自2013年以来,乐安油田草33区块共实施同注同采32个井组79井次。截至目前累产油40432吨,周期递减由20.8%降低到6.7%,减少因井间干扰影响的产量4582吨,减少氮气泡沫调剖费用1252.8万元,有效地改善了生产情况。现已初步形成同注同采配套井口高干注汽、井筒保干注汽、水平段调整注汽筛管、储层氮气泡沫调剖的工艺技术。

2.1 同注同采技术配套井口高干注汽

稠油热采中的核心问题是热量,提高蒸汽的干度从而提高热焓值是提升注汽质量的关键。因此在汽窜井组实施同注同采时配套高干度注汽,旨在从井口提高注汽干度提升注汽质量。

通过热力学计算研究发现,井口注汽干度提高10%,吨汽热焓值提高1.06×105kJ,增加了蒸汽体积和波及半径。从目前在现河采油厂实施同注同采配套高干注汽10个井组的生产情况发现,在注汽量基本持平的情况下,平均单井注汽干度提高10%,生产周期延长9天,周期产量增加139吨,油汽比提高0.05。

2.2 同注同采技术配套井筒保干注汽

在实施高干注汽的同时,继续深化配套,通过在隔热管接箍位置添加隔热衬套,减少热损失,进一步提高注汽质量,实现全过程保干度。在此基础上实施同注同采,可有效提高注汽压力,增大油套压差。

以草20-平85、草20-平87井组为例,通过采取同注同采+隔热衬套的注汽工艺配套,相比上个周期注汽压力提高2.5MPa,油套压差提高3MPa。该井组的生产情况也相应得到提升,平均单井的排水期缩短10天,周期产油增加94吨。

2.3 同注同采技术配套错位注汽

部分汽窜井组的水平段井身轨迹几乎处于平行位置且相邻较近,常规注汽过程中,造成汽窜,蒸汽利用率低,单井效益差。针对这类井组,在配套同注同采工艺时,实施错位注汽,将筛管井段分为上、下两段,通过调整注汽筛管位置和个数,使得一口井针对上部井段注汽,另一口井针对下部井段注汽,以此来实现水平井段的均衡注汽。

以草20-平101、草20-平150井组为例。草20-平101井距离平150井最近仅45米,在结合井网部署图和井身轨迹曲线图后,在实施同注同采的同时,通过调整注汽筛管位置,对草20-平101井1150米以上、草20-平150井1170米以下井段注汽,减少汽窜影响。

经过同注同采+错位注汽的实施,该井组生产周期延长32天,周期产油增加252吨,克服因汽窜造成的产量锐减,提升开发效益。

2.4 同注同采技术配套氮气泡沫调剖

针对汽窜井组储层吸汽不均衡和受汽窜影响较严重的井组,在实施同注同采时,配套氮气泡沫调剖,调整吸汽剖面,提高储层动能程度。泡沫具有“遇油消泡、遇水生泡”的特性,通过实施氮气泡沫调剖,可以有效抑制和延缓汽水窜通道的形成,调节吸汽剖面,实现均匀吞吐。

实施同注同采时,选取一口受汽窜影响较大或吞吐轮次较高井配套氮气泡沫调剖,平均单井使用泡沫剂6吨,氮气6万方。自2013年以来共有7个井组实施氮气泡沫调剖,相比汽窜前周期产油(如图6)和油汽比(如图7)基本持平,延缓周期递减,提高单井产量。

2.5 同注同采技术配套封堵汽窜中心井

受储层物性和吞吐轮次的影响,多井连窜的现象越来越严重,出现汽窜中心井,造成无法划分汽窜井组,实施同注同采。因此在此基础上,针对汽窜中心井实施封窜。目前已在草33区块共试验封堵汽窜中心井2井次,封堵周围13口井的大孔道汽窜通道。

第一口汽窜中心井草20-平114井,该井与周围5口井草20-平90、平100、平120、平106井均有汽窜,共损失油量451吨,由于汽窜井较多,无法实施同注同采,在前期分析论证的基础上,对该井实施“凝胶+凝胶颗粒+氮气泡沫调剖”三段式复合封堵。远井地带采用注入性好的凝胶,堵塞汽窜通道;近井地带采用强度较高的凝胶颗粒,提高封口强度;井筒配套氮气泡沫调剖,调节吸汽剖面。封窜后,注汽压力上升,邻井未发生汽窜,开井后排水期缩短,综合含水下降11%,封窜见到明显效果。

第二口汽窜中心井草20-平110,该井与周围6口井草20-平88、平100、平102、平112、平108、平114发生汽窜,平均含水上升44.4%,影响累油1136.9吨。在草20-平114封窜的经验上,通过优化设计思路与堵剂配方,决定对该井采取“高强度冻胶+中等强度凝胶颗粒+高强度凝胶颗粒”三段式复合封堵,封窜后该井与草20-平88、草20-平104、草20-平112四口井同注同采。目前该井组已结束周期,平均生产时间延长32天,平均单井产油增加19吨,综合含水下降19%,封窜效果明显。(图10,图11)

3 结论

汽窜问题是困扰稠油热采开发的主要问题之一,受各向异性、实际井身轨迹、储层物性、注汽参数等因素影响,开发中后期层内、层间汽窜严重,并呈逐年上升趋势,严重制约稠油油藏的稳产增长。

针对汽窜井组问题,开展同注同采工艺措施的应用,有效地治理汽窜,延长生产周期,减缓周期递减,改善开发效果。

针对个别汽窜井组,实施同注同采配套高干注汽、保干注汽、错位注汽、氮气泡沫调剖、封窜等工艺措施。配套采取相应的技术手段,提高措施针对性,最大限度地保障汽窜井组的产油能力。

参考文献:

[1]翟勇,等.胜利油田超临界注汽配套工艺研究与应用,2008,22(6).

[2]刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].石油工业出版社,1997:7-24.

[3]王佩华.泡沫堵水调剖技术综述[J].钻采工艺,2000,23(2):60261.

[4]段荣杰,汪玉华.水平段堵水新工艺[J].钻采工艺,2006,12(2):56263.

[5]刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].北京:石油工业出版社,1998.

[6]于洪石.中深层稠油油藏蒸汽驱采油技术研究[J].西部探矿工程,2009(1).

作者简介:

武文杰,男,助理工程师,学士,1988年12月出生,2012年7月毕业于重庆科技学院石油工程专业,获得石油工程学士学位,目前于现河采油厂工艺研究所稠油室工作。