提高超稠油蒸汽驅井組動用程度技術研究

摘 要：遼河油田曙一區(qū)杜229塊蒸汽驅先導試驗始于2007年，近年來通過合理有效的調控手段及配套工藝取得了良好的開發(fā)效果，加大增強了老區(qū)的發(fā)展后勁。但是隨著轉換開發(fā)方式的不斷深入，汽驅井組平面受效不均、縱向動用差等問題已發(fā)展成為主要的生產矛盾，而常規(guī)機械工藝受井下技術條件制約無法滿足實際需要，因此轉換技術攻關角度，集成創(chuàng)新研發(fā)出適合超稠油蒸汽驅的化學調驅技術體系，有效改善井組的生產效果，進一步豐富汽驅調控的技術手段，同時也為國內外同類油藏提高二次開發(fā)效果提供了重要的借鑒和指導。

關鍵詞：超稠油；蒸汽驅；動態(tài)調控；聚堿調驅；多組分調剖

中圖分類號：TE345 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）9-0036-02

遼河油田曙一區(qū)超稠油油藏杜229塊已探明地質儲量2 061×104 t，含油面積僅為2.5 km2。1997年投入工業(yè)化開發(fā)，截至2006年該區(qū)塊的采出程度便已達到20.2%，可采儲量采出程度達86.4%，綜合含水高達87%，各項關鍵指標均已均達到油田二次開發(fā)標準。在此宏觀背景下，特種油開發(fā)公司創(chuàng)新提出超稠油蒸汽驅開發(fā)理念，并于2007年開始具體實施，最先在區(qū)塊中東部開展4個井組的蒸汽驅先導試驗，2009年再擴大實施3個井組，2013年繼續(xù)擴大5個井組，汽驅整體規(guī)模已發(fā)展至13個，年產量已達12.7萬 t，占到全區(qū)產量的25%，蒸汽驅的成功應用對于延長老區(qū)開發(fā)生命力起到了至關重要的作用。

但是隨著開發(fā)方式轉換規(guī)模的不斷擴大， 新的開發(fā)矛盾日益凸顯， 特別是在籠統注汽的方式下，由于儲層的非均質性，以及高輪吞吐所導致的油層縱向、平面不均問題進一步加劇，高溫汽竄現象已呈現出無規(guī)律的發(fā)展態(tài)勢， 給汽驅調控增加了極大的難度，嚴重影響了油井的正常生產。因此為進一步改善和提高汽驅的生產效果，配合常規(guī)機械調控手段（分層注汽等），研發(fā)出適合超稠油蒸汽驅調控的化學藥劑體系并收到了良好的改善效果。

1 改善動用程度技術研究

1.1 蒸汽驅聚堿調驅技術

1.1.1 藥劑構成與篩選

該藥劑主要由堿性表面活性劑和聚合物組成并復配氮氣。這其中如何確定表面活性劑尤為重要，在室內評價過程中主要依據表面張力和驅油效率兩個指標來確定藥劑選型，通過降粘率對比、驅油效果對比等室內試驗最終確定主劑為堿性表活劑。

1.1.2 作用機理

①高溫氣體驅油劑釋放出CO2氣體，與堿性表活劑可形成大量的穩(wěn)定泡沫，對地層具有一定的暫堵作用。

②CO2+堿+表面活性劑形成很好的驅油體系，并在注汽前形成混相帶，推移驅替前進，增加有效驅替，提高驅替效率。

③氮氣利于提高地層壓力，補充地層能量，并形成穩(wěn)定的氮氣泡沫，平面上起到改變蒸汽流動方向的作用。

1.2 蒸汽耐耐高溫多組分調剖技術

1.2.1 藥劑構成與篩選

蒸汽驅井下溫度通常在120～140 ℃，因此調剖劑應具備較高的耐溫性和較好的封堵性能，同時能在一定條件下可逐漸水化，并充分發(fā)揮水化產物優(yōu)良的表面活性，在油井重新開井后起到顯著的助排和降粘作用。通過基礎凝膠體系研制、固相顆粒的影響、表面活性劑篩選、藥劑復配試驗及性能評價等實驗評價，最終確定藥劑的主要組成是：部分水解HPAM、熱穩(wěn)定劑、酚醛樹脂、2%AC發(fā)泡劑、木素纖維及表活劑。

1.2.2 主要作用機理

①聚合物溶液在地層條件下形成凝膠，固相顆粒均勻分散在凝膠體系統，增加體系強度，封堵高滲層。

②表面活性劑與凝膠體系混合，形成穩(wěn)定的氣體泡沫凝膠，增加封堵半徑，實現大劑量調剖效果。

③表面活性劑可有效剝離巖石表面油膜，改變巖石潤濕性，降低原油回流阻力。

2 現場試驗

2.1 試驗井組基本情況

杜32-50-K34井組位于杜229塊蒸汽驅先導試驗區(qū)的中下部，自2009年轉驅以來受效程度一直偏弱，井組的各項開發(fā)指標均低于當時的蒸汽驅的平均水平。

①平面受效程度弱。該井組周邊8口生產井有5口井處于高含水區(qū)域，造成井組整體含水比周邊高5.8%，井組溫度則比周邊汽驅井組低3 ？觷。

②由于儲層的非均質性，導致縱向上動用不均，高滲層（興Ⅳ組）動用程度高，低滲層（興Ⅴ組）動用程度低。

2.2 蒸汽驅聚堿調驅技術試驗效果分析

①注汽壓力。措施后，整體注汽壓力較措施前小幅上升0.4 MPa，表明化學調驅在改善平面動用不均上起到了一定的作用。

②氮氣監(jiān)測。同時對該井組內生產井中的套管氣的氮氣含量進行跟蹤監(jiān)測，檢驗結果表明，生產井的套管氣中的氮氣含量都比較高，說明周邊生產井均已受效，受效率為100%。

③生產規(guī)律。分析發(fā)現聚堿調驅技術的見效過程成規(guī)律性，既中心井優(yōu)先受效，例如杜32-51-35生產井為中心井，實施后第10 d就見到效果，周期內平均日增0.8 t，實施后300 d增油240 t。隨著平面調驅范圍的逐漸擴大，邊井和角井陸續(xù)受效，這個規(guī)律將為今后蒸汽驅規(guī)模應用化學調驅技術提供必要的認識參考。

④井組效果。自2010年12月22日開始實施后，杜32-50-K34井組呈良好的上產態(tài)勢，截至2011年10月25日效果結束，井組平均日增液60 t，日增油9 t，含水下降近3%，累增油已達2 100 t。

2.3 高溫多組分調剖技術試驗效果分析

①注汽油壓。措施后注汽壓力上升0.9 MPa，說明縱向調剖起到較好效果。

②吸汽剖面。吸汽剖面明顯改善，22小層吸汽能力增加，新啟動了23和24小層，興Ⅴ組油層動用情況明顯得到改善。

③生產規(guī)律。措雖然受停注影響，但是總體生產曲線呈“先抑上揚”的“V”字態(tài)勢，這是由于注入地層的高溫三相調驅劑優(yōu)先進入地下高滲層后，造成原油井生產主力層位被暫時封堵，后續(xù)蒸汽被強制導入低滲層，使低滲層位得到優(yōu)先動用，低滲層供液能力較差進而造成生產初期產液量下降的趨勢，但是隨著注汽時間的延長，原主力層位的凝膠體系會逐漸水化，主力油層重新恢復供液能力，油井產能重新上升。

④含水變化。井組內周邊4口生產井（杜32-51-35/50

-36C/48-34/49-35）呈現出典型的調剖規(guī)律，平均單井日增液8 t，平均含水下降1.8%，4口生產井縱向程度上的改善，對井組整體生產效果產生了積極的推動作用。

3 結 語

①蒸汽驅聚堿調驅技術能夠有效提高汽驅井組平面動用程度，并且經濟效益顯著，具有良好的應用前景。

②蒸汽耐高溫多組分調剖劑能夠改善汽驅井組內油層的縱向動用程度，對于多輪吞吐虧空大的老井區(qū)， 應通過適當加大固相顆粒的濃度來達到更好的封堵效果。

③綜合考慮上述兩種技術的優(yōu)點，下一步將研發(fā)全新復配配方，綜合改善汽驅井組的整體動用程度。

④通過化學藥劑與機械工藝的綜合應用，可以有效改善蒸汽驅區(qū)塊的動用程度。

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