遼河油田雙水平井和直井水平井ＳＡＧＤ試驗(yàn)

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了遼河油田已試驗(yàn)的雙水平井SAGD和正在實(shí)施的直井、水平井SAGD現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況，對(duì)兩種SAGD在遼河油田現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性做出了對(duì)比、分析和評(píng)價(jià)，并提出了遼河油田發(fā)展SAGD技術(shù)的思路及建議。

關(guān)鍵詞：雙水平井；直井水平井；SAGD；應(yīng)用

遼河油田蘊(yùn)藏著豐富的超稠油資源，隨著油田超稠油生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，采用蒸汽吞吐的油井由于吞吐輪次的不斷增加，吞吐效果逐漸變差，并且蒸汽吞吐產(chǎn)量遞減快，采收率低，使得蒸汽吞吐這種開發(fā)方式日益顯現(xiàn)出問題與不足。對(duì)于超稠油這樣原油粘度高、地層溫度下原油流動(dòng)能力低且地層吸汽能力差的油藏，蒸汽輔助重力泄油（Steam Assistance Gravity Drive）是開發(fā)超稠油的一項(xiàng)前沿技術(shù)。目前只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家掌握此項(xiàng)技術(shù)。

水平井蒸汽輔助重力泄油（SAGD）的基本原理是以蒸汽作為加熱介質(zhì)，在水平生產(chǎn)井的上部連續(xù)注入高干度蒸汽，依靠流體的熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)作用，使得地層中形成蒸汽腔，蒸汽腔的邊緣加熱原油，蒸汽冷凝成水與原油依靠重力流入水平生產(chǎn)井開采稠油[1]。蒸汽輔助重力泄油開采方式分為雙水平井SAGD（上部水平井注汽，下部水平井采油）及直井與水平井組合SAGD（直井注汽，下部水平井采油）兩種方式。

1 遼河雙水平井SAGD技術(shù)及實(shí)施簡(jiǎn)介

遼河油田于1996年在杜84塊興隆臺(tái)油藏成功地完鉆了中國(guó)第一對(duì)雙水平井，開展了國(guó)內(nèi)第一個(gè)蒸汽輔助重力泄油SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)，即水平井注汽、水平井采油組合方式進(jìn)行的蒸汽輔助重力泄油。其目的在于探索興隆臺(tái)油層超稠油有效開發(fā)方式。

雙水平井分別是注汽井杜84平1-2井，生產(chǎn)井杜84平1-1井，兩者之間的平均垂直距離為10～12m，上面的水平井注汽，下面的水平井采油，其井身數(shù)據(jù)及管柱結(jié)構(gòu)見圖1。

雙水平井SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)于1997年5月21日開始井筒循環(huán)注蒸汽進(jìn)行地層預(yù)熱，同年的9月23日結(jié)束。該階段的主要目的是加熱注采井之間的油層，以便在注入井和生產(chǎn)井之間建立熱連通并形成流動(dòng)通道。從1997年9月24日起至1998年2月27日進(jìn)入方案的第二階段-SAGD高壓階段。在該階段中，蒸汽從注蒸汽井中以較高的井口壓力連續(xù)注入，加熱原油和蒸汽凝結(jié)水連續(xù)不斷的從生產(chǎn)井中采出。1998年2月28日至1998年12月關(guān)井前為方案執(zhí)行的第三階段-降壓SAGD。在該階段，注入蒸汽速率降低，其目的是通過增大采注比將油層壓力降到SAGD所要求的正常壓力范圍之內(nèi)。雙水平井SAGD采取的是自噴生產(chǎn)方式，在輔助舉升、增排的條件下，生產(chǎn)井日產(chǎn)液基本穩(wěn)定在150～200m3/d，日產(chǎn)油為60～90t/d。

SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)從預(yù)熱階段到轉(zhuǎn)連續(xù)SAGD生產(chǎn)階段，累積運(yùn)行約一年半時(shí)間。截止1998年11月30日，累積油汽比0.12，累積采注比0.84。

2 遼河直井、水平井SAGD技術(shù)及實(shí)施簡(jiǎn)介

遼河油田直井與水平井組合蒸汽輔助重力泄油先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)位于曙一區(qū)杜84塊館陶油層的北部，油層埋深524m～668m。儲(chǔ)層物性比較好，為高孔、高滲儲(chǔ)層。館陶油層SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)部署水平井4口，觀察井7口，直井轉(zhuǎn)注汽井16口，老井轉(zhuǎn)觀察井6口；注采井距35m、位于直井側(cè)下方，水平段長(zhǎng)300m～400m（見圖2）。

館陶試驗(yàn)區(qū)自2003年12月投產(chǎn)，經(jīng)過2～3周期的直井與水平井共同吞吐預(yù)熱、復(fù)合階段，于2005年2月23日直井連續(xù)注汽，館平11、12井組首先轉(zhuǎn)入SAGD階段生產(chǎn)，同年9月6日、10月27日館平10、13井組隨后轉(zhuǎn)入SAGD階段生產(chǎn)。其中館平11、12井組經(jīng)過一年SAGD生產(chǎn)，累計(jì)油汽比0.19，采注比0.82。隨著累計(jì)注汽量的增加和不斷的動(dòng)態(tài)調(diào)整，水平井井底壓力逐漸上升，日產(chǎn)液量不斷增加，日產(chǎn)油水平上升。

3 對(duì)比及適應(yīng)性評(píng)價(jià)

雙水平井SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)從預(yù)熱到降壓生產(chǎn)，按照遼河油田超稠油SAGD方案設(shè)計(jì)完成了三個(gè)階段的試驗(yàn)。從運(yùn)行的情況看存在著一些問題，但還是積累了一些成功的經(jīng)驗(yàn)：①采用先進(jìn)和可靠的鉆完井技術(shù)成功地完成了我國(guó)第一對(duì)雙水平井的鉆、完井作業(yè)，水平井控制間距達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，確保了SAGD試驗(yàn)的順利進(jìn)行。②采用增排措施，在輔助氣舉條件下可以維持蒸汽腔的形成和降壓擴(kuò)容目的。③雙水平井實(shí)施應(yīng)采用3對(duì)以上，經(jīng)濟(jì)上可達(dá)到獲利運(yùn)行。④在目前油價(jià)下采用雙水平井區(qū)試驗(yàn)是經(jīng)濟(jì)合理的可靠工藝。

館陶直井與水平井組合重力泄油先導(dǎo)試驗(yàn)經(jīng)過幾次調(diào)整，利用現(xiàn)有直井作為注汽井，不僅節(jié)約了鉆井費(fèi)用，而且直井經(jīng)過吞吐降低了地層壓力，加快了水平生產(chǎn)井和注汽直井間的熱連通，取得了初步成效。由于水平井部署在直井井間，同時(shí)直井處于吞吐中后期，各直井采出程度不同，與水平井的連通狀況存在差異，導(dǎo)致水平段動(dòng)用不均。經(jīng)過多次注汽井調(diào)整，動(dòng)用程度已由1/2增加到2/3。

遼河油田兩種SAGD的技術(shù)生產(chǎn)參數(shù)對(duì)比如表1所示。

此外，無論是鉆井工程投資、采油工程投資、研究費(fèi)用還是其它方面的投資，直井、水平井SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)資金投入遠(yuǎn)大于雙水平井SAGD的投入，然而從目前直井、水平井SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)取得的效果看并未優(yōu)于雙水平井SAGD的試驗(yàn)效果。

4 結(jié)論及建議

4.1 通過兩種SAGD在遼河油田的試驗(yàn)，均取得令人滿意的開采效果，證明蒸汽輔助重力泄油（SAGD）是接替蒸汽吞吐開采超稠油的有效生產(chǎn)方式。

4.2 雙水平井SAGD試驗(yàn)雖中途停止，但技術(shù)上可行。由于其試驗(yàn)投入成本小于直井水平井SAGD，而生產(chǎn)效果卻比較接近，表明雙水平井SAGD試驗(yàn)有著巨大的開發(fā)潛力，進(jìn)一步開展雙水平井SAGD試驗(yàn)有其必要性和緊迫性。

4.3 從直井與水平井組合重力泄油先導(dǎo)試驗(yàn)來看，利用現(xiàn)有直井作為注汽井，不僅節(jié)約了鉆井費(fèi)用，而且直井經(jīng)過吞吐降低了地層壓力，加快了水平生產(chǎn)井和注汽直井間的熱連通，在選井上可予以考慮。直井采出程度不同，導(dǎo)致水平段動(dòng)用不均的情況，可通過注汽調(diào)整等措施予以解決。

4.4 目前遼河油田公司正積極推進(jìn)SAGD的大規(guī)模實(shí)施。遼河油田的兩種SAGD試驗(yàn)為特超稠油的開采提供了新思路、取得新突破。

參考文獻(xiàn)

[1]Butler，R.M.：\"Steam-assited Gravity Drainage：Concept，Development，Performance and Future\" JCPT，P44-44(Feb.1994)。