[摘要]雙河油田為近物源快速沉積的陸相碎屑油藏,儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重,分層產(chǎn)狀差異大,層間干擾嚴(yán)重,特別對(duì)聚合物驅(qū)開發(fā),影響分層聚驅(qū)效果的發(fā)揮和波及體積的擴(kuò)大。通過(guò)分采泵技術(shù)的應(yīng)用,有效地解決了層間干擾問(wèn)題,促進(jìn)了多層同步見效,提高了階段采收率,擴(kuò)大了聚驅(qū)效果,為多層油藏聚合物驅(qū)開發(fā)和水驅(qū)油藏非主力層的挖潛提供指導(dǎo)。
[關(guān)鍵詞]分采泵;聚驅(qū)開發(fā);層間干擾;階段采收率;應(yīng)用研究
[作者簡(jiǎn)介]王城,中國(guó)石化河南油田分公司第一采油廠,研究方向:油田開發(fā),河南桐柏,474780
[中圖分類號(hào)] TE34 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-7723(2009)04-0037-0003
一、前言
雙河油田儲(chǔ)層屬于扇三角洲沉積,平面上包括扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相[1],厚油層發(fā)育,韻律復(fù)雜,層間非均質(zhì)性強(qiáng),孔隙度15%~20.6%,滲透率0.221~1.026?滋m2。不同沉積微相具有不同的滲流特征參數(shù),儲(chǔ)層特征參數(shù)的差異,決定了它們的吸水能力和產(chǎn)液能力的差別。計(jì)算結(jié)果表明,水下分流河道、河口壩、水下溢岸砂、前緣席狀砂的平均產(chǎn)液強(qiáng)度分別為8.33, 10.2, 2.95, 1.4m3 (d·m)[2]。聚合物驅(qū)在一定程度上能改善注入剖面,擴(kuò)大波及體積,但是在實(shí)際生產(chǎn)中,由于層間滲透性的差異,在多層合采時(shí),低滲透層往往產(chǎn)出狀況差,甚至不產(chǎn)出,造成低滲透層蹩壓,注入困難,潛力得不到發(fā)揮;同時(shí),高滲透層竄流,降低了聚驅(qū)動(dòng)用程度。
雙河油田隔層分布穩(wěn)定,有一定的厚度,小層內(nèi)部還發(fā)育了大量低滲透或非滲透層內(nèi)夾層,構(gòu)成了厚油層細(xì)分開采的天然條件。
二、分采泵技術(shù)原理
分采泵是在上世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)油藏分層開采技術(shù),由于初期工藝技術(shù)的問(wèn)題,在應(yīng)用上受到一定限制。隨著聚合物驅(qū)的擴(kuò)大應(yīng)用和分采泵本身技術(shù)的改進(jìn),分采泵技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
分采泵結(jié)構(gòu):由上泵筒、上柱塞、出油閥、上泵出油閥、上泵進(jìn)油閥、中心連管、下泵筒、下柱塞、下泵出油閥、下泵進(jìn)油閥及泵筒接頭等組成(圖1)。上、下柱塞由中心連管連接,上、下泵筒由泵筒接頭連接。
工作原理:上、下泵同時(shí)工作,上泵利用上、下兩柱塞之差所形成的環(huán)形空間工作,封隔器上層段的流體經(jīng)上泵進(jìn)油閥進(jìn)入環(huán)形空間,封隔器下層段的流體由下泵進(jìn)油閥進(jìn)入下泵筒,然后從下泵的出油閥排出,經(jīng)上泵出油閥與上層油混合后一起排出地面。
分層產(chǎn)液量計(jì)算:由于分層地層能量的不同、出液能力不同,分層產(chǎn)液量的計(jì)算也不盡相同??偱帕堪瓷媳糜?jì)算,下層產(chǎn)液量一般按下泵理論排量的70%計(jì)算(具體參考地層能量進(jìn)行系數(shù)修正),上層產(chǎn)液量等于總產(chǎn)液量減去下層計(jì)算產(chǎn)液量。
抽油泵理論排量 Q=K S N
其中,K——泵常數(shù);
S——沖程(m);
N——沖次(次/min)。
三、分采泵技術(shù)的應(yīng)用
(一)應(yīng)用分采泵的技術(shù)思路
自1996年河南油田開展聚合物驅(qū)以來(lái),沒(méi)有一個(gè)區(qū)塊達(dá)到方案預(yù)測(cè)最高產(chǎn)量。究其原因:(1)由于受地層條件的限制,在實(shí)際生產(chǎn)中,動(dòng)用厚度和動(dòng)用儲(chǔ)量未達(dá)到方案設(shè)計(jì)要求;(2)即使動(dòng)用程度達(dá)到,動(dòng)用速度存在差異,貢獻(xiàn)率推遲。注水井可以實(shí)施油套分注、同心管多層分注,保證分層的注入量,采油井也應(yīng)該實(shí)施分層同步生產(chǎn),才可以達(dá)到方案預(yù)期效果。因此,應(yīng)用分采泵技術(shù),解決生產(chǎn)井的層間干擾問(wèn)題,促進(jìn)多層見效和同步見效,既可以提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度,又可以促進(jìn)中低滲透層的見效速度。
(二)分采方案的設(shè)計(jì)
分層配液設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)有效分采的前提和基礎(chǔ),根據(jù)不同油田、不同油層的產(chǎn)出狀況進(jìn)行不同的配液。
具體根據(jù)油井產(chǎn)量基本公式[3]計(jì)算:Q=(2πKH△p)/ (μ(ln(re/rw)+S)
其中,K:目的層滲透率(μm2);
H:目的層厚度(m);
△p:注水井與生產(chǎn)井井底壓力之差(Mpa);
μ:原油粘度(mPa·s);
re:油水井井距之半(m);
rw:地層流體密度;
S:污染系數(shù)。
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,結(jié)合生產(chǎn)測(cè)井和動(dòng)態(tài)生產(chǎn)資料,對(duì)目標(biāo)井進(jìn)行分層配液,針對(duì)分層配液對(duì)分采泵進(jìn)行選型。目前常用分采泵型號(hào)有70/56;70/44;70/38;56/44;56/38等。
(三)應(yīng)用實(shí)例
雙河油田Ⅲ油組J104井,生產(chǎn)層位為Ⅲ12-421-431層,分層有效厚為12.4/16.6/4.0m。全井合采日產(chǎn)油2.7噸,日產(chǎn)水120.2m3,含水97.8%,動(dòng)液面570m。產(chǎn)液剖面顯示,全井合采時(shí)只有Ⅲ21層產(chǎn)液,其他層不產(chǎn)液(圖2),而單采Ⅲ12-4產(chǎn)狀為日產(chǎn)油5.2噸,日產(chǎn)水102m3,含水95.2%,動(dòng)液面1166m。
對(duì)于這樣一口聚合物驅(qū)中心受效井,只有通過(guò)分采技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)分層同步動(dòng)用,促進(jìn)聚合物驅(qū)效果的同步發(fā)揮。因此,經(jīng)過(guò)研究決定,采用分采泵技術(shù)對(duì)J104井的Ⅲ12-421-431層實(shí)施分層開采,即:分為Ⅲ12-4和Ⅲ21-431兩層段, 通過(guò)分層產(chǎn)液量的計(jì)算,參考動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù),分層配液分別為50/70 m3d。
按照地質(zhì)方案設(shè)計(jì),采用70/56分采泵組合,理論計(jì)算全井產(chǎn)液量為112 m3/d,下泵排量71 m3/d,上泵排量41 m3/d,基本能夠滿足生產(chǎn)要求。分采泵實(shí)施后,全井日產(chǎn)液量119 m3,Ⅲ1、Ⅲ2都很快見到聚驅(qū)效果,日產(chǎn)油由分采前的3.7噸到分采后的5.5噸,目前已上升到14.9噸,含水由分采前的97%下降到分采后的95.3%,目前已下降到87.5%。
目前雙河油田Ⅲ油組有三分之一的油井實(shí)施了分采,促進(jìn)了多層同步見效,從單元聚驅(qū)見效特征看,明顯好于前期其他聚驅(qū)單元,整體效果達(dá)到了方案設(shè)計(jì)效果(圖3)。
四、結(jié)論與建議
第一,砂巖油藏層間非均質(zhì)性是客觀存在的,其對(duì)聚合物驅(qū)開發(fā)效果的影響更加明顯。在開發(fā)中必須通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步,克服開發(fā)困難,提高開發(fā)水平。
第二,分采泵技術(shù)的應(yīng)用,可以有效解決層間干擾問(wèn)題,是聚合物驅(qū)擴(kuò)大波及體積、提高聚驅(qū)效果的重要手段。
第三,隨著油田開發(fā)的不斷發(fā)展,分采泵工藝技術(shù)的實(shí)施,可有效避免高含水期非均質(zhì)油藏開采的層間干擾,充分發(fā)揮各含油層的潛力,不僅對(duì)聚驅(qū)開發(fā)有效,而且對(duì)水驅(qū)油藏非主力油層的進(jìn)一步挖潛具有重要意義。
[參考文獻(xiàn)]
[1]陳程,王秀蘭.雙河油田儲(chǔ)層滲流單元分析及應(yīng)用[J].河南石油,2001, 15 (1).
[2]李廣超,等.雙河油田扇三角洲前緣沉積微相特征及剩余油分布[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2006,28(2).
[3]于洪文.通過(guò)注水井分層注水量計(jì)算采油井分層產(chǎn)液量的方法探討[J].石油勘探與開發(fā),1990,17(2).