朱琳,周俊杰,馬曉雁
(1.大港油田勘探開發(fā)研究院,天津 300280;2.大港油田采油工藝研究院,天津 300280)
港西開發(fā)區(qū)自1971年年產(chǎn)量突破50×104t以來已實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)47年,油田整體進入高含水高采出程度開發(fā)階段,常規(guī)水驅(qū)挖潛效果日趨變差,開發(fā)成本逐年上升。為了能夠持續(xù)提高采收率,在完善注采井網(wǎng)、分層系開發(fā)的基礎(chǔ)上,開展港西開發(fā)區(qū)“二三結(jié)合”工業(yè)化試驗研究,通過注聚井射孔參數(shù)優(yōu)化、配套井叢場舉升工藝、分注工藝,形成采油配套技術(shù),現(xiàn)場實踐應(yīng)用見到明顯效果[1]。
開發(fā)區(qū)儲層物性較好,膠結(jié)疏松,但非均質(zhì)性較強。主要開采層系上第三系明化鎮(zhèn)組為曲流河沉積,館陶組為辮狀河沉積。油藏類型多樣:斷層—巖性油氣藏、構(gòu)造油氣藏分布廣泛,其次為巖性油氣藏。
明化鎮(zhèn)和館陶組儲層膠結(jié)物以泥質(zhì)為主,孔隙膠結(jié),壓實作用差,生產(chǎn)中易出砂。明化鎮(zhèn)組儲層平均孔隙度為35.2%,平均滲透率2462×10-3μm2;館陶組儲層平均孔隙度為30.4%,平均滲透率 2019×10-3μm2,屬高孔、高滲儲層。
港西油田的明館油組屬于高孔高滲儲層,聚合物注入井在注入過程中基本能夠滿足配注需求,射孔參數(shù)的優(yōu)選應(yīng)以降低炮眼處聚合物溶液的粘度損失為目標(biāo),盡可能保持較高的聚合物溶液粘度,以達到聚合物驅(qū)油效果。
依據(jù)不同射孔參數(shù)下的壓實厚度、孔徑、穿深等參數(shù),在實際配注量和射開井段厚度情況下的孔隙流速,預(yù)測粘損率值。(表 1)
選用102槍127彈16孔/米與選用89槍89彈26孔/米相比,孔隙流速較小,但由于壓實帶厚度較大,粘度損失率相近。綜合考慮降低聚合物溶液粘度損失率、減少出砂影響,注聚井采用89槍89彈26孔/米、135°相位角、螺旋布孔射孔方式進行射孔。
表1 不同射孔參數(shù)下壓實厚度、孔隙流速和粘損率計算對比表
結(jié)合不同舉升方式適應(yīng)性,“二三結(jié)合”工業(yè)化試驗區(qū)舉升方式選擇為:針對泵掛以上井斜角<45°,采用抽油機有桿泵工藝;針對泵掛以上井斜角≥45°,采用同心雙管水力噴射采油工藝或電動潛油螺桿泵采油工藝。
3.2.1 同心雙管水力噴射采油技術(shù)
同心雙管水力噴射攜砂采油技術(shù)可以滿足大斜度井、出砂井復(fù)雜特殊井正常生產(chǎn)的需要。具有以下技術(shù)優(yōu)勢:無抽油桿、電纜及潛油電機,避免桿管偏磨、電纜擊穿、電機燒,技術(shù)可靠;泵掛油層底界以下,及時攜排地層砂;解決了固相顆粒對噴嘴的刺蝕問題,并以定期更換泵芯,替代檢泵作業(yè),延長檢泵周期,降低了維護成本。管柱配套:Φ73mm(Φ88.9mm)+Φ48.3mm+錨定器+Φ110mm泵體總成+Φ48.3mm尾管+Φ73mm篩管。
3.2.2 電動潛油螺桿泵采油技術(shù)
電動潛油螺桿泵采油技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢:配套低轉(zhuǎn)速高扭矩永磁同步電機,取消了減速器裝置,避免該故障點;適應(yīng)原油粘度高,最高達到8000mPa.s,是替代抽油桿電加熱降粘工藝有效技術(shù)措施;運行功率低,節(jié)能效果好,大幅度降低熱采帶來的生產(chǎn)成本;為無桿泵采油,適應(yīng)大斜度、水平井等復(fù)雜井況,在平臺叢式井具有應(yīng)用空間。技術(shù)配套:低轉(zhuǎn)速大扭矩永磁同步電機+保護器+聯(lián)軸器(柔性軸)+潛油螺桿泵。
單層注入采用籠統(tǒng)注入工藝,多層注入為充分挖掘?qū)娱g潛力,采用分層注入方式投注。
分注工藝滿足注水、注聚/表二元復(fù)合驅(qū)的需求;盡可能減少聚合物容易粘度損失率,粘損率<10%;管柱具備測調(diào)聯(lián)動功能;允許顆粒類調(diào)剖劑通過。
在二三結(jié)合開發(fā)過程中,注入介質(zhì)發(fā)生變化,粘度保留率要求高,常用的分層注水工藝不能直接應(yīng)用于注聚井中。對于單套層系分注井:
井斜≤30°,兩段分注井采用同心雙管分注或橋式偏心分注工藝,三段及以上分注井采用橋式偏心分注工藝。井斜>30°,兩段分注井優(yōu)選同心雙管分注工藝,三段及以上分注井,注水時采用橋式同心分注工藝。
對于兩套層系共用井:兩段分注井優(yōu)選同心雙管分注工藝,三段以上分注井注水時分注工藝與單套層系分注工藝相同。
“二三結(jié)合”工業(yè)化試驗區(qū)先導(dǎo)試驗投產(chǎn)油井54口,其中井叢場采用電潛螺桿泵工藝2口,平均單井日產(chǎn)油6.5t/d,采用同心雙管水力噴射采油技術(shù)5口,平均單井日產(chǎn)油5.1t/d采用抽油機有桿泵47口,平均單井日產(chǎn)油2.58t/d。水井投注5口,均采用89槍、89彈射孔,其中兩級兩段分注2口,籠統(tǒng)注水3口,平均日注61.55m3/d,實現(xiàn)累計產(chǎn)油1.08×104t。得到以下結(jié)論:①采用89槍89彈26孔/米、135°相位角、螺旋布孔射孔方式,在注聚井控制延緩地層出砂,降低粘損具有較好適應(yīng)性。②常規(guī)抽油機+電潛螺桿泵+同心雙管水力噴射采油技術(shù),可以滿足工業(yè)化試驗井叢場建設(shè)不同類型油井舉升工藝需要。③橋式偏心分層注入技術(shù)滿足二次開發(fā)、三次采油階段的注水、注聚/表二元復(fù)合驅(qū)的需求。