韓 鵬,朱岸昌,屈人偉,徐誼平 趙方志,蔣淑婷,周海青

(中石化勝利油田分公司孤島采油廠,山東東營257231)

1 水井剖面調(diào)整技術(shù)

“十一五”以來,針對孤島油田水井剖面的改變,在水井上配套應(yīng)用了細(xì)分注水、分層注聚及水井調(diào)剖技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用,極大的改善了水井剖面現(xiàn)狀,為水驅(qū)油藏的開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1 分層注水技術(shù)

孤島油田屬高滲透疏松砂巖油藏,由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性較強(qiáng),多層段籠統(tǒng)注水時(shí),易導(dǎo)致儲(chǔ)量動(dòng)用不均衡,主力層水淹較快,部分井組綜合含水上升。為克服這一矛盾,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,形成了以偏心分注為主,空芯分注及特殊分注管柱為輔的的細(xì)分注水工藝技術(shù)。

目前防返吐偏心分層注水管柱在井348井次,下井當(dāng)年分注井測試成功率87.8%,測試層段合格率78.8%,封隔器密封良好率91.8%。防返吐偏心分層注水管柱能夠有效防止地層返吐及地層出砂,能夠?qū)崿F(xiàn)有效分層注水,管柱下井有效期在3年左右。

截止2010年12月,在孤島油田水驅(qū)油藏現(xiàn)場實(shí)施強(qiáng)密閉可試壓分層注水管柱8井次,作業(yè)完工后測試8井次,測試成功率100%,測試層段合格率87.5%。

1.2 分層注聚技術(shù)

為滿足聚驅(qū)單元開發(fā)需要,同時(shí)改善注聚剖面,解決層間吸聚差異大的問題,實(shí)現(xiàn)層間合理配注,改善聚合物驅(qū)開發(fā)效果。2008年以來在孤島油田聚驅(qū)單元開展了分層注聚試驗(yàn)[2],分層注聚管柱可分為單管分注管柱和雙管分注管柱。

單管分層注聚工藝采用一趟管柱下入,降低了作業(yè)成本,采用井下存儲(chǔ)電磁流量計(jì)和液力助撈器實(shí)現(xiàn)分層測試和調(diào)配。2008年在孤島油田中一區(qū)試驗(yàn)6井次,作業(yè)成功率100%,由于孤島油田地層出砂吐聚嚴(yán)重,加之污水水質(zhì)較差,導(dǎo)致單管分層注聚管柱后期測調(diào)成功率較低,目前單管分層注聚管柱在井4井次。

雙管分層注聚管柱采用3in(1in=2.54cm)油管套1 1⒊in油管,形成小管和雙管環(huán)空兩個(gè)注聚系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)分層注聚。雙管分層注聚管柱特點(diǎn):①兩套獨(dú)立的注聚系統(tǒng)能夠有效解決高低壓注聚層的層間干擾問題,從而提高分注井層段合格率;②不需測調(diào),可井口計(jì)量,提高資料準(zhǔn)確性,減少工作量;③高低壓層實(shí)現(xiàn)同時(shí)注聚,減少了層間壓差,延長了封隔器及管柱壽命;④大通徑注入通道,聚合物溶液的粘度保留率高。

截止2010年12月,在孤島油田正注聚單元實(shí)施雙管分層注聚30井次,其中可洗井管柱12井次,不可洗井管柱18井次。雙管分層注聚工藝的實(shí)施有效改善了注聚井注聚剖面,部分井組見到增油效果。統(tǒng)計(jì)30個(gè)井組,其中22個(gè)井組見到增油效果;22個(gè)井組,對應(yīng)油井83口,有效期內(nèi)日增油101.5t,截止2010年12月累積增油20542t。

1.3 水井調(diào)剖技術(shù)

近年來,針對水驅(qū)油藏注入過程中注入井油壓升幅小、油壓低,對應(yīng)油井見聚早、見聚濃度高或?qū)?yīng)井組含水上升快的注入井實(shí)施了多段塞深部調(diào)剖工藝。多段塞深部調(diào)剖工藝可有效改善吸水或吸聚剖面,建立有效阻力系數(shù),擴(kuò)大聚合物波及體積[1],改善和提高水驅(qū)油藏的開發(fā)效果。

1)調(diào)剖工藝思路轉(zhuǎn)變 近年來,為適應(yīng)特高含水期調(diào)剖堵水的需要,調(diào)剖堵水工藝呈現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)及變化:①調(diào)剖半徑由淺到深、小劑量到大劑量向深部調(diào)剖方向發(fā)展;②將改善剖面和實(shí)現(xiàn)地層深部液流轉(zhuǎn)向結(jié)合起來;③堵劑的應(yīng)用由單一堵劑向多種堵劑組合段塞發(fā)展;④由單井調(diào)剖向區(qū)塊整體調(diào)剖方向發(fā)展;⑤堵劑要求高效、廉價(jià);⑥與油藏結(jié)合的更為緊密。

2)多段塞深部調(diào)剖工藝優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用效果 多段塞深部調(diào)剖工藝與傳統(tǒng)單段塞調(diào)剖工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn):①可以克服單一堵劑適應(yīng)性差的缺點(diǎn);②將地層深部矛盾和近井地帶吸水剖面的改善有機(jī)的結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了流體深部轉(zhuǎn)向,同時(shí)提高了調(diào)剖的成功率和油井見效率;③可以防止堵劑從油井產(chǎn)出和作業(yè)換管柱時(shí)堵劑回吐。

2008年以來,共實(shí)施水井調(diào)剖93井次,平均油壓上升1.8MPa,對應(yīng)油井368口,見效210口,見效率57%,累計(jì)當(dāng)年增油59321t。

2 油井剖面調(diào)整技術(shù)

“十一五”以來,針對孤島油田油井剖面的改變,在熱采油井上配套應(yīng)用了熱采井堵水技術(shù)、吞吐井氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù),在常規(guī)油井上配套了堵水堵聚技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用,極大地改善了油井剖面現(xiàn)狀,為孤島油田的高效開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.1 熱采井剖面調(diào)整技術(shù)

孤島油田稠油熱采自1992年以來規(guī)模不斷擴(kuò)大,經(jīng)過近20年的持續(xù)強(qiáng)化熱采,部分油井已進(jìn)入多輪次蒸汽吞吐期,由于邊底水的侵入,導(dǎo)致油井含水大幅度上升,開發(fā)效果逐年變差,因此工藝挖潛就成為實(shí)現(xiàn)熱采區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。

1)熱采井氮?dú)馀菽{(diào)剖注汽技術(shù) 近年來,在孤島油田應(yīng)用氮?dú)廛囬_展了氮?dú)馀菽{(diào)剖輔助注汽技術(shù)的推廣應(yīng)用,以此改善吸汽剖面、提高熱采效果。氮?dú)馀菽鳛檎{(diào)驅(qū)流體具有低界面張力甚至超低界面張力 (10-3mN/m)和提高波及效率的機(jī)理[2]。具體體現(xiàn)在以下4個(gè)方面:①泡沫封堵高滲透層和出水通道,調(diào)整油層吸汽剖面,擴(kuò)大注汽波及體積;②增加油層彈性氣驅(qū)能量、強(qiáng)化吞吐助排作用;③降低油水界面張力和油水粘度比、提高驅(qū)油效率;④能較大幅度改善和提高蒸汽吞吐效果。2010年氮?dú)馀菽{(diào)剖現(xiàn)場實(shí)施18口 (3口為蒸汽驅(qū)井),累計(jì)注入氮?dú)?95.4×104m3,蒸汽11.94×104t(其中3口蒸汽驅(qū)井累計(jì)注入7.53×104t),發(fā)泡劑136.2t;對比12口井,有效9口,措施有效率75.0%,平均單井日增油4.2t,含水下降6.8%,2010年累積增油0.87×104t。

2)熱采井堵水技術(shù) CY-1液體堵劑主要由高溫樹脂及各種有機(jī)、無機(jī)添加劑組成。在常溫下將堵劑擠入地層高滲透層帶,堵劑在地層溫度下固化形成凝硬性非滲透樹脂,封堵高滲透層位和汽竄通道,堵劑在形成樹脂過程中,原油對其固化過程有破壞作用,所以堵劑在原油中幾乎不凝固,因此,該堵劑對油、水具有優(yōu)良的選擇性封堵能力。

高溫堵水的效果有:①多層開采井較單層開采井效果好;②射開油層相對較厚井比薄油層井效果好;③地層虧空嚴(yán)重、爬坡壓力小的井效果較好;④氮?dú)馀菽{(diào)剖后注汽壓力偏低或偏高的井效果較差。

2.2 常規(guī)油井堵水堵聚技術(shù)

用低的注入速度,向油層中注入凍膠型選擇性堵劑,該堵劑為水基堵劑,它將優(yōu)先進(jìn)入流動(dòng)阻力小的高含水的高滲透層,再用粘度比堵劑高的過頂替液將堵劑過頂替至離井筒至少3m以外的位置,在近井地帶留下低流動(dòng)阻力的產(chǎn)液空間,使油井堵聚后能保持高產(chǎn)液量,達(dá)到降低產(chǎn)出液中聚合物含量和含水率的目的。

3 施工參數(shù)的確定

1)注入速度 低壓、低排量施工,排量控制在100～200L/min,使堵劑沿大孔道推向縱深地帶,堵死孔隙 “咽喉”部位,以提高調(diào)剖堵水效果,延長有效期。

2)堵劑用量 堵劑用量需在施工前通過計(jì)算確定,在施工中應(yīng)根據(jù)泵入壓力的升降進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,一般用下述公式計(jì)算堵劑體積V:

式中,R為處理半徑,m;h為處理厚度,m; 為處理層孔隙度,%。R又用如下公式計(jì)算:

式中,λ為未處理地層水的流度,μ m2/(mPa·s);λa為處理后地層水的平均流度,μ m2/(mPa·s);λs為處理地層水的流度,μ m2/(mPa·s);Re為油井供油邊緣半徑,m;Rw為井眼半徑,m。

3)施工爬坡壓力的確定 最終壓力要高于目的層的吸水啟動(dòng)壓力,施工爬坡壓力一般控制在2～3MPa之間。

4)油井生產(chǎn)參數(shù)的確定 由于凍膠堵水后普遍存在動(dòng)液面下降的情況,根據(jù)施工爬坡壓力,一般下降200～300m,因此泵掛深度適當(dāng)加深200m,開井初期以小參數(shù)生產(chǎn)為宜。

“十一五”以來,在孤島油田實(shí)施兩段塞油井堵水16井次,統(tǒng)計(jì)15井次,有效13井次,措施有效率86.7%。堵后平均日液由 68.8t下降到54.1t,日油由 1.6t上升到 4.0t,含水由 97.7%下降至92.6%,累積增油8700t,平均單井有效期219d,截止2010年12月5口井繼續(xù)有效。

現(xiàn)場實(shí)踐表明,該2段塞堵水工藝對高含水油井的治理效果明顯,對各種油藏條件的油井堵水適應(yīng)性較強(qiáng),具有較好的應(yīng)用前景。

4 認(rèn)識與建議

“十一五”以來,剖面調(diào)整技術(shù)在一定程度上改善了孤島油田開發(fā)效果,下步應(yīng)繼續(xù)完善、篩選不同技術(shù)應(yīng)用條件,同時(shí)大力推廣,將各項(xiàng)剖面調(diào)整技術(shù)應(yīng)用到極致,為油田可持續(xù)發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。

[1]周志齊,段慶華,郭延軍,等.孤島油田注聚合物低壓井加交聯(lián)劑礦場試驗(yàn) [J].油田化學(xué),2000,17(3):263～267.

[2]曹嫣鑌,劉冬青,唐培忠,等.泡沫體系改善草20區(qū)塊多輪次吞吐熱采開發(fā)效果技術(shù)研究 [J].石油鉆采技術(shù),2006,34(2):65～68.