符永江(歡喜嶺采油廠， 遼寧 盤錦 124114)

蒸汽驅(qū)汽竄機(jī)理分析及現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

符永江(歡喜嶺采油廠， 遼寧 盤錦 124114)

在稠油熱采特別是蒸汽驅(qū)過程中，蒸汽突破即采油井汽竄作為開發(fā)過程中普遍存在且對(duì)區(qū)塊開發(fā)效果存在較大影響的因素，一直是各項(xiàng)熱采項(xiàng)目研究中的重點(diǎn)，本文通過對(duì)汽竄機(jī)理研究入手，進(jìn)行目的區(qū)塊汽竄現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，進(jìn)而針對(duì)該問題進(jìn)行較為明確的注采調(diào)控，對(duì)蒸汽驅(qū)中后期開發(fā)技術(shù)調(diào)控具備較為重要的指導(dǎo)意義。

蒸汽驅(qū);汽竄;注采調(diào)整

1 汽竄的發(fā)生特點(diǎn)

(1)地層傾角大井組汽竄比例明顯偏高 該區(qū)域位于齊40塊的主體部位北部和西部被斷層所包圍，該區(qū)域內(nèi)地層傾角為10°.25°，該塊汽竄比例明顯超出全區(qū)的井組汽竄比例，說明高傾角區(qū)的井組更容易發(fā)生汽竄現(xiàn)象。

(2)低傾角區(qū)井組的汽竄方向與沉積的主河道方向一致 低傾角區(qū)汽竄井組的沉積主河道效應(yīng)表現(xiàn)明顯，井組在主河道方向上油層發(fā)育好，滲透性相對(duì)較高，油層連通系數(shù)大于0.85，注入蒸汽在高滲流方向上推進(jìn)速度快。通過該井組蒸汽突破汽竄發(fā)生的方向與沉積主河道方向一致。

(3)注采井間汽竄發(fā)生時(shí)間差異較大 注采井間的汽竄多發(fā)生在轉(zhuǎn)驅(qū)后2.3年，少數(shù)發(fā)生在轉(zhuǎn)驅(qū)后1.2年，個(gè)別注采井間會(huì)因連通好、采油井井底地層虧空嚴(yán)重而在轉(zhuǎn)驅(qū)后1年內(nèi)突破，并且隨著開采程度的不斷增加，汽竄情況日益嚴(yán)重。鑒于汽竄發(fā)生具有以上特點(diǎn)，分析導(dǎo)致汽竄發(fā)生的油藏條件和操作條件，探討汽竄特征不同的井組控竄方法，對(duì)于整個(gè)區(qū)塊的汽竄控制工作具有十分重要的指導(dǎo)意義。

2 齊40塊典型井組汽竄機(jī)理分析

(1)沉積主河道效應(yīng)導(dǎo)致蒸汽前緣單向突進(jìn) 當(dāng)注入流體與被驅(qū)替流體的流度相同時(shí)，橢圓的長(zhǎng)軸和短軸的比例保持不變。但是如果前者的流度大于后者的流度時(shí)，橢圓的長(zhǎng)軸和短軸的比例將會(huì)不斷加大，即橢圓會(huì)變得越來越扁。這一現(xiàn)象發(fā)生在反九點(diǎn)井網(wǎng)中時(shí)，會(huì)出現(xiàn)方向性汽竄，油藏中主流線方向和非主流線方向的受熱嚴(yán)重不均，不斷注入的熱量大部分用來加熱蒸汽已經(jīng)掃過的油藏，只有很少一點(diǎn)熱量去加熱低溫未動(dòng)用地帶。

(2) 縱向滲透率級(jí)差大使蒸汽在高滲層突破 在蒸汽驅(qū)生產(chǎn)階段由于儲(chǔ)層滲透率級(jí)差較大，加之蒸汽和水及原油又存在很大的密度差，在儲(chǔ)層縱向非均質(zhì)性和蒸汽超覆作用的共同作用下導(dǎo)致注入的蒸汽在縱向上受效程度嚴(yán)重不均，通過數(shù)值模擬展示的吸汽狀況可以看出隨著滲透率級(jí)差的加大單層吸汽強(qiáng)度降低，當(dāng)滲透率級(jí)差在4.0以上時(shí)基本不吸汽。顯然，滲透率越高注入流體越容易發(fā)生竄流，造成油層在平面上和縱向上吸汽不均，從而導(dǎo)致油井汽竄發(fā)生。同時(shí)，汽竄又將加劇地層出砂，當(dāng)生產(chǎn)井壓降漏斗內(nèi)有蒸汽注入時(shí)，這部分蒸汽就會(huì)推動(dòng)地層砂不斷地向井底運(yùn)移，彼此相互影響，相互促進(jìn)，使出砂和汽竄問題日益嚴(yán)重。

(3)多輪次蒸汽吞吐已形成部分竄流通道 ①吞吐階段井距小鄰井互竄。齊40塊蒸汽吞吐階段井距逐漸變小，汽竄機(jī)率不斷加大，加之沉積主河道的影響引起滲透率在平面的兩個(gè)不同方向上差異較大，因此經(jīng)過多輪次吞吐后，吞吐步調(diào)不一致的鄰井間就會(huì)發(fā)生汽竄現(xiàn)象。

②超破裂壓力注汽使地層形成微裂縫。當(dāng)注汽壓力大于地層所能承受的壓力時(shí)，會(huì)使油層破裂產(chǎn)生微裂縫，蒸汽注入微裂縫，在注入量充足的情況下，蒸汽沿微裂縫極易被推至生產(chǎn)井，造成汽竄。

式中：H為油層埋深880m；A為油層壓縮系數(shù)取值0.4435；Pi

為原始地層壓力8.8MPa，計(jì)算得到齊40塊油層880m處的破裂壓力為13.86 MPa。

蒸汽吞吐階段，單井日注汽量在270～350 t/d，由于原油粘度大，油層開發(fā)初期吸汽能力差，在1～3個(gè)輪次時(shí)注汽壓力大都在15MPa以上，有的甚至達(dá)到20MPa以上，這種超破裂壓力注汽在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)在近井地帶形成微小裂縫甚至中長(zhǎng)裂縫，而這些裂縫一旦與高滲通道相互溝通，汽竄發(fā)生的幾率將會(huì)大大增加。

③吞吐輪次過高使地下虧空嚴(yán)重。區(qū)塊平均吞吐9個(gè)輪次，單井吞吐輪次差異很大，吞吐輪次最多的18-26C井共計(jì)吞吐26個(gè)輪次，單井累積產(chǎn)油27752 t，吞吐低于5個(gè)輪次的單井其平均累積產(chǎn)油不足3000 t。全區(qū)吞吐結(jié)束時(shí)的采出程度為32.1%，累積采注比1.22，采多注少使注汽壓力隨著吞吐輪次增加而降低，統(tǒng)計(jì)吞吐輪次為12輪次的單井，平均注汽壓力由首輪次的15.5MPa逐漸下降至7.8MPa。井組轉(zhuǎn)驅(qū)時(shí)，單井井底壓力差異大，平均為2.7MPa，最大為4.5 MPa，最小的僅為0.9 MPa，地下虧空嚴(yán)重井與注汽井的生產(chǎn)壓差大，導(dǎo)致蒸汽在該方向上推進(jìn)速度快，蒸汽前緣發(fā)育不均衡。

3 齊40塊蒸汽驅(qū)汽竄現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

3.1 生產(chǎn)井單井突破

(1)井口產(chǎn)液溫度達(dá)到90℃以上，井底溫度達(dá)到160℃ 以上，有蒸汽產(chǎn)出；(2)產(chǎn)出水分析為注入水；(3)單井采液量和產(chǎn)油量急劇下降，含水快速上升至90%以上；

3.2 注采井組整體突破

(1)井組注入孔隙體積倍數(shù)0.6以上；(2)井組2口以上生產(chǎn)井平均井口產(chǎn)液溫度達(dá)到90℃以上，井底溫度160℃以上；(3)井組蒸汽驅(qū)階段，可動(dòng)油采出程度達(dá)到40%以上；(4)井組同時(shí)發(fā)生液、油大幅度遞減趨勢(shì)；

4 結(jié)語

低傾角區(qū)蒸汽驅(qū)井組的汽竄主要受沉積主河道的影響，平面上的粘性指進(jìn)導(dǎo)致蒸汽在驅(qū)替前緣突破，小井距、多輪次蒸汽吞吐過程中的超破裂壓力注汽以及地層傷害使地層在轉(zhuǎn)入蒸汽驅(qū)前已經(jīng)形成了部分竄流通道，地下虧空大、壓力差異大促使注入的蒸汽在井組各方向的推進(jìn)不均衡，隨著開采時(shí)間的推進(jìn)，蒸汽主流道方向的生產(chǎn)井汽竄就會(huì)發(fā)生。