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        低效稠油水平井治理方法探討

        2014-01-01 00:00:00李榮李洪波
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年2期

        【摘 要】在稠油油藏開發(fā)過程中,因汽水竄、套損、防砂失效、淺層超稠油舉升困難等因素影響,高液高含水、低液低產(chǎn)能、停井等低效水平井比例快速上升。本文針對水平井的低效問題,深入剖析,加大研發(fā)攻關(guān)力度,實施專項治理,改善了低效水平井開發(fā)效果,為稠油水平井的穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)進(jìn)行有益的探索。

        【關(guān)鍵詞】稠油水平井;治理;探討

        近年來,在稠油油藏開發(fā)過程中,由于汽水竄、套損、防砂失效、淺層超稠油舉升困難等因素影響,高液高含水、低液低產(chǎn)能、停井等低效水平井比例快速上升。針對水平井的低效問題,深入剖析,加大研發(fā)攻關(guān)力度,實施專項治理,開展了稠油熱采水平井堵水、井況問題井修復(fù)、淺層超稠油舉升工藝優(yōu)化等技術(shù)探索,取得一定進(jìn)展,改善了低效水平井開發(fā)效果,為稠油水平井的穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)進(jìn)行有益的探索。

        1 低效稠油水平井現(xiàn)狀

        1.1 稠油開發(fā)狀況

        現(xiàn)河稠油油藏主要分布12個區(qū)塊20個單元,動用含有面積77.49平方公里,動用地質(zhì)儲量10377.16×104t。目前年產(chǎn)油27.5×104t,占采油廠產(chǎn)量的21.6%,連續(xù)6年保持平穩(wěn)上升局面。近年來,應(yīng)用精密濾砂管、充填防砂、分段完井、免鉆塞、分支水平井等水平井配套開發(fā)技術(shù),實現(xiàn)了一批薄層、出砂、超稠等低品味油藏的動用。

        1.2 存在主要問題

        受汽竄、水侵、套管損壞、防砂失效、油層埋藏淺等因素影響,稠油水平井低效問題突出,主要表現(xiàn)為高含水、井況問題停井、低液低產(chǎn)能。這三類低效水平井121口,占近年投產(chǎn)水平井總數(shù)的40.5%,產(chǎn)量占水平井產(chǎn)量10.8%,挖掘低效水平井潛力,成為稠油上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要陣地。

        1.3 低效原因分析

        汽竄、水侵現(xiàn)象日益突出:近幾年動用的低品位稠油油藏,受儲層物性、儲層厚度、注汽參數(shù)等因素影響,汽竄較嚴(yán)重,目前汽竄涉及儲量285萬噸。到2013年底已發(fā)生汽竄的注汽井45口,被影響井35口,減少產(chǎn)量2945噸,隨著吞吐輪次增加,汽竄問題加劇。汽竄的特點(diǎn)是由初期的一口注汽井與一口油井汽竄,發(fā)展到“一對二”、“一對三”、 “二對一”、“多對一”;由層內(nèi)汽竄逐步向?qū)娱g汽竄演化;汽竄影響發(fā)生時間多樣,由初期的正注時汽竄發(fā)展為“正注汽竄”、“燜井汽竄”。分析稠油水平井汽竄原因,一是儲層非均質(zhì)性,儲層各項異性,導(dǎo)致蒸汽易向高滲透方向指狀突進(jìn),形成汽竄;二是儲層薄,注汽參數(shù)難確定;三是井距近,注汽井和生產(chǎn)井間形成較大的壓降梯度,容易汽竄。水侵原因一是開發(fā)期長,地層虧空大,邊低水侵入油藏,二是含油條帶窄。

        套管破損、防砂失效等井況問題嚴(yán)重:目前因井況問題導(dǎo)致水平井低效21井,失控地質(zhì)儲量163.8×104t,嚴(yán)重制約區(qū)塊有效開發(fā)。低效稠油水平井井況問題突出表現(xiàn)在套管損壞,歸結(jié)其原因主要有:注高壓、高溫蒸汽引起的交變熱應(yīng)力;受井身軌跡影響,施工時對套管造成損傷;固井質(zhì)量及套管質(zhì)量不良加速套管的損壞;稠油油藏膠結(jié)疏松,注蒸汽過程中產(chǎn)生套管蠕動,導(dǎo)致套管下沉,易造成套管損壞(彎曲、變形、錯斷)。

        淺層超稠油舉升提液困難:油層埋藏淺,地層溫度低,原油粘度大;造斜點(diǎn)淺,下泵深度受限。

        2 低效水平井治理方法探索

        為了挖掘稠油低效水平井潛力,加大攻關(guān)研究,探索稠油低效水平井的治理方法,主要開展汽水竄治理、井況問題修復(fù)、淺層超稠油舉升三方面研究探索。

        2.1 汽、水竄治理方法及應(yīng)用情況

        針對稠油水平井汽竄、水侵問題,探索稠油水平井汽水竄的治理方法,主要開展了氮?dú)馀菽{(diào)剖、溫敏凝膠堵水、凝膠顆粒堵水、復(fù)合堵調(diào)四項技術(shù)試驗。

        氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù):針對汽竄、水侵導(dǎo)致的稠油水平井低效問題,應(yīng)用高溫氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù),加大了對汽竄、高含水水平井的治理。推廣應(yīng)用過程中不斷總結(jié)分析氮?dú)馀菽{(diào)剖的適應(yīng)性,確立了技術(shù)應(yīng)用條件,提高實施效果,在低效水平井治理方面發(fā)揮了主導(dǎo)作用。

        溫敏凝膠堵水技術(shù):針對泡沫調(diào)剖對強(qiáng)邊水影響井的局限性,開展了“溫敏可逆凝膠”堵水試驗,2012-2013年實施5井次,累產(chǎn)油5209t,增油2825t,平均單井增油565噸,措施有效率80%。其中2012年實施的效果較好,平均單井增油達(dá)到1033t;2013年實施的3井,平均單井增油僅有313t,效果較差,主要原因是堵劑對強(qiáng)邊水的適應(yīng)性、耐溫性有待該進(jìn)。

        凝膠顆粒堵水:針對氮?dú)馀菽孛裟z適應(yīng)性差,難以滿足強(qiáng)邊水水平井治理需求,為尋找更為經(jīng)濟(jì)、能夠有效封堵強(qiáng)邊水的堵水工藝方法,研制了新型凝膠顆粒堵劑,并成功開展現(xiàn)場試驗,在水平井堵水工藝方法上取得新進(jìn)展。

        氮?dú)馀菽?凝膠復(fù)合堵調(diào)技術(shù):針對同一井多輪次調(diào)剖、多井汽竄調(diào)剖效果差的問題,為了彌補(bǔ)這一技術(shù)空白,開展“遠(yuǎn)堵近調(diào)”復(fù)合堵調(diào)先導(dǎo)試驗。即先注入凝膠段塞在地層深部形成擋水和汽竄屏障,再利用高溫氮?dú)馀菽诮貛Ш瓦^渡帶進(jìn)行調(diào)剖,改善吸汽剖面。2012年實施氮?dú)馀菽?凝膠復(fù)合堵調(diào)5井次,累產(chǎn)油1491t,增油974t,平均單井增油195t,措施有效率100%,措施后初期含水率75.2%,比措施前降低11.5%,目前平均生產(chǎn)水平32*4.1*90%,投入總費(fèi)用456萬元,平均單井費(fèi)用91.2萬元,投入產(chǎn)出比1:0.8。

        2.2 井況問題井治理方法

        針對稠油地區(qū)套管損壞、防砂失效等水平井井況問題,重點(diǎn)開展了以下修復(fù)技術(shù)應(yīng)用。

        液壓膨脹整形技術(shù):應(yīng)用該技術(shù),采用液壓方式在軸向產(chǎn)生大負(fù)荷推力,實現(xiàn)變形套管的整形恢復(fù)。

        膨脹管補(bǔ)貼修復(fù)技術(shù):利用錐型膨脹器,通過液壓,把井下的鋼管膨脹到預(yù)定的設(shè)計直徑,從而達(dá)到治理目的。

        液壓增力拔濾砂管重新防砂技術(shù):該技術(shù)是利用液壓增力器打壓時,在卡點(diǎn)處產(chǎn)生大噸位的拉力,使井下落物產(chǎn)生移動;其中提放式可退撈矛,可通過上提下放實現(xiàn)軌道換向,方便可靠的實現(xiàn)打撈管柱與魚頂?shù)膶雍歪尫牛纬鼍畠?nèi)防砂管柱,重新防砂,恢復(fù)防砂效果。

        2.3 淺層稠油舉升提液技術(shù)

        淺層超稠油舉升溫度場分布研究:由于油藏埋深較淺,地層溫度低(36℃),注汽后熱量散失較快,熱能損失大,導(dǎo)致熱采效果差。

        舉升工藝管柱優(yōu)化:采用Φ70mm環(huán)空泵過泵加熱,降低泵入口流體粘度;設(shè)計特質(zhì)大縫篩管,加大流體入泵面積;加大電加熱下入深度(50-100m),優(yōu)化泵掛(井斜小于40°),提高泵掛處流體溫度。

        井筒電加熱工藝優(yōu)化:通過對不同電加熱功率下溫度場分布計算,電加熱功率優(yōu)化為:功率40-60KW,提高流體入泵能力。

        3 工作方向

        在汽水竄、套損、防砂失效、淺層稠油舉升困難等因素造成低效水平井上,組織搞好機(jī)理技術(shù)的探索,進(jìn)一步提高治理效果,重點(diǎn)推廣3項技術(shù)(氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù)、膨脹管補(bǔ)貼修復(fù)技術(shù)、液壓增力器拔濾)和開展2項攻關(guān)(水平井復(fù)合堵水技術(shù)、淺層稠油井筒“功率差異”加熱工藝)。

        為保證推廣技術(shù)和攻關(guān)技術(shù)的順利實施,改善低效水平井的開發(fā)效果,強(qiáng)化四項技術(shù)管理:一是根據(jù)工藝原則,嚴(yán)格選井;二是加強(qiáng)質(zhì)量檢驗;三是加強(qiáng)現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督,切實保證施工質(zhì)量;四是加強(qiáng)措施總結(jié)分析,不斷提升措施針對性。

        4 結(jié)束語

        針對稠油低效水平井的現(xiàn)狀,采油廠組織開展了一系列攻關(guān)試驗,也在部分區(qū)塊和單井上見到了一定的效果,實現(xiàn)了稠油油藏產(chǎn)量上中求穩(wěn)的目標(biāo)。但尚缺乏對治理難點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)瓶頸的“殺手锏”技術(shù),還需進(jìn)一步攻關(guān),加大技術(shù)創(chuàng)新與集成應(yīng)用,挖掘低效水平井的潛力,從而實現(xiàn)稠油油藏持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

        [責(zé)任編輯:丁艷]

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