水平井組合稠油蒸汽驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用

黃譽(yù) (中國(guó)地質(zhì)大學(xué),北京 100083)

1 水平井開(kāi)發(fā)可行性分析

工業(yè)化轉(zhuǎn)驅(qū)的監(jiān)測(cè)資料證實(shí)，不同受效方向厚層動(dòng)用差異較大，表現(xiàn)為以下特征：主力方向厚層得到有效動(dòng)用，但10m以上厚層下部動(dòng)用差；非主力方向厚層下部?jī)H為熱水波及或未波及；當(dāng)有一定地層傾角時(shí)，剩余油主要在井組下傾部位。根據(jù)壓力與飽和溫度關(guān)系，當(dāng)油藏壓力為2-3MPa時(shí)，相應(yīng)飽和蒸汽溫度應(yīng)在212-234℃，才能為蒸汽狀態(tài)，據(jù)此結(jié)合井溫剖面，確定出蒸汽波及范圍；同時(shí)，根據(jù)原油粘溫曲線，當(dāng)溫度達(dá)到90℃時(shí)，地下原油粘度低于50mPa.s，地下原油容易流動(dòng)，因此確定熱水溫度為90℃，根據(jù)蒸汽溫度和熱水溫度，就可以明確蒸汽和熱水動(dòng)用狀況。通過(guò)分析33口溫度觀察井，13口壓力觀察井資料，在蒸汽主力波及方向，蒸汽+熱水縱向波及程度70%-85%，其中蒸汽為30%-40%，非蒸汽主力波及方向，主要為熱水波及，熱水縱向波及程度70%-80%。研究表明10m以上厚層下部動(dòng)用較差，僅為熱水驅(qū)替或未驅(qū)替，當(dāng)有一定地層傾角時(shí)，剩余油主要在井組下傾部位，厚層油層井組下傾方向含油飽和度較高一般在50-55%，平均可達(dá)52%。

水平井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)，直井+水平井組合蒸汽驅(qū)切實(shí)可行。水平井開(kāi)發(fā)可以動(dòng)用直井汽驅(qū)難動(dòng)用儲(chǔ)量，提高最終采收率；同時(shí)改變液流方向，提高蒸汽波及體積。

2 蒸汽驅(qū)調(diào)控的水平井選井條件

在斷裂研究的基礎(chǔ)上，按照水平井部署需求，在水平井部署區(qū)開(kāi)展微構(gòu)造研究，尤其是斷層附近部署區(qū)，受斷層牽引作用的影響，局部地層傾角變化較大。過(guò)水平段地震剖面反射軸連續(xù)性分析確定砂體發(fā)育的連續(xù)性，在厚層底部部署水平井。垂直水平段方向，以完鉆井為依據(jù)繪制油藏剖面，確定水平井段油層發(fā)育情況，精細(xì)設(shè)計(jì)水平井距厚層底部距離。斷層附近構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域部署水平井時(shí)，通過(guò)部署導(dǎo)眼井進(jìn)一步落實(shí)目的層地層產(chǎn)狀及油層發(fā)育情況，優(yōu)化軌跡設(shè)計(jì)。構(gòu)造復(fù)雜區(qū)通過(guò)增加控制點(diǎn)提高油層鉆遇率。

3 水平井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)及潛力預(yù)測(cè)

3.1 吞吐階段部署水平井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)

吞吐階段部署水平井，其生產(chǎn)效果受油藏壓力影響較大，油藏壓力越高初期生產(chǎn)效果就越好，平1井投產(chǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)油藏壓力為5.2MPa，第一周期產(chǎn)油為4700t，平3井投產(chǎn)初期油藏壓力為4MPa，第一周期產(chǎn)油為2500t。從水平井動(dòng)態(tài)生產(chǎn)變化來(lái)看，初期周期產(chǎn)量較高，但是產(chǎn)量遞減較快，平3井第二周期產(chǎn)油量由第1周期的2500t下降到1000t，后幾周期產(chǎn)量基本平穩(wěn)。

3.2 汽驅(qū)階段部署水平井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)

汽驅(qū)階段部署水平井齊40-H5井部署在大傾角井組的厚層下部，主要目的是輔助周圍鄰井生產(chǎn)，提高厚層下部的汽驅(qū)動(dòng)用程度。該井于2010年9月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期5個(gè)月內(nèi)，日產(chǎn)油4t/d左右，且與水平井中部的直井齊40-19-291井具有一定的井間干擾，效果不理想。通過(guò)分析認(rèn)為上、下傾方向井組注汽速度高，造成蒸汽在水平井部署區(qū)域上部方向突進(jìn)過(guò)快，影響了蒸汽向下部水平井部位的波及。

2011年和2012年共部署了5口水平井。按照弱勢(shì)方向部署水平井的開(kāi)發(fā)理念，水平井位置主要臨近斷層，分布在沒(méi)有油井控制區(qū)域和井組下傾弱勢(shì)方向，通過(guò)對(duì)部署區(qū)的地質(zhì)條件細(xì)致分析；并結(jié)合對(duì)部署區(qū)開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)的深入研究，明確水平井的部署目的和部署作用。

3.3 水平井輔助蒸汽驅(qū)潛力分析

水平井附近汽驅(qū)直井較少，可與直井組合為完善的注采井網(wǎng)，水平井效果較好。齊40-平3水平井位于汽驅(qū)井網(wǎng)外圍，臨近齊40-10-K033井組轉(zhuǎn)驅(qū)半年后，該井開(kāi)始明顯見(jiàn)效，汽驅(qū)過(guò)程中水平井取得了較好的開(kāi)發(fā)效果。直井水平井組合井網(wǎng)增加了采液井點(diǎn)，水平井通過(guò)外圍汽驅(qū)引流作用，注汽井與水平井之間的直井也明顯見(jiàn)效，整個(gè)井組采注比也明顯提高，水平井見(jiàn)效后，采注比由之前的0.9上升到1.1，保證了井組取得較好的驅(qū)替效果，同時(shí)水平井也獲得了7t/d-8t/d的汽驅(qū)產(chǎn)量。直井水平井組合蒸汽驅(qū)，水平井位于厚層下部，優(yōu)勢(shì)方向汽竄減弱后，仍能獲得一定的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 蒸汽驅(qū)開(kāi)發(fā)機(jī)理研究為基礎(chǔ)，明確厚層剩余油分布規(guī)律。表現(xiàn)為以下特征：（1）主力受效方向厚層得到有效動(dòng)用，但大于10m厚層的下部動(dòng)用較差；（2）非主力受效方向厚層下部?jī)H為熱水波及或未波及；（3）當(dāng)有一定地層傾角時(shí)，剩余油主要在井組下傾部位。井組下傾方向厚油層含油飽和度較高，一般在50-55%，平均可達(dá)52%；（4）斷層附近井網(wǎng)不完善區(qū)域油層動(dòng)用程度較低；（5）汽驅(qū)主力受效方向受沉積及地層產(chǎn)狀雙重控制。

4.2 水平井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)證實(shí)，直井+水平井組合蒸汽驅(qū)切實(shí)可行。動(dòng)用直井汽驅(qū)難動(dòng)用儲(chǔ)量，挖潛厚層底部剩余油，提高油層動(dòng)用程度，同時(shí)改變液流方向，提高蒸汽波及體積。預(yù)計(jì)井組采出程度提高6%，增加可采儲(chǔ)量11萬(wàn)噸。

4.3 通過(guò)單砂體追蹤刻畫(huà)、典型區(qū)域井組的注采動(dòng)態(tài)和油層動(dòng)用程度分析，準(zhǔn)確定位潛力目標(biāo)，優(yōu)選水平井部署有利層位與區(qū)域。

開(kāi)展水平井組合蒸汽驅(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用，優(yōu)選有利部署區(qū)域，形成直井+水平井組合蒸汽驅(qū)，建立蒸汽驅(qū)“立體開(kāi)發(fā)”理念，擴(kuò)大蒸汽波及體積，提高直井蒸汽驅(qū)難動(dòng)用儲(chǔ)量動(dòng)用程度，提高汽驅(qū)開(kāi)發(fā)水平。

[1]周鷹,宋陽(yáng),孫洪安,常棟霞.稠油油藏轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)開(kāi)采的特殊性分析[J].特種油氣藏，2009(02).