淺析水平井分段注汽技術在稠油開采中的應用

曾秋紅（遼河油田歡喜嶺采油廠熱注作業(yè)一區(qū)，遼寧　盤錦　124010）

淺析水平井分段注汽技術在稠油開采中的應用

曾秋紅（遼河油田歡喜嶺采油廠熱注作業(yè)一區(qū)，遼寧盤錦124010）

隨著水平井開采技術在遼河油田的成熟應用，水平井的數量逐年增加。對于稠油水平井來說，注蒸汽開采是主體開采工藝之一。目前水平井注汽多采用籠統方式注汽，由于水平井油層滲透率存在物性差異，所以籠統注汽造成動用不均現象，客觀上影響了原油采收率的提高。本文就水平井分段注汽技術進行粗淺的探討。

遼河油田；水平井；注汽；分段注汽；稠油；采收率

目前，隨著遼河油田的開發(fā)，水平井的數量逐年增加。需要注汽開采的水平井也是增加迅速。利用水平井提高油井產能和采收率，已成為油田一種經濟有效的挖潛手段和途徑。對于注汽水平井來說存在以下一些問題，水平井均采用篩管完井，注汽過程中采用籠統方式注汽，受油層非均質及周邊采出影響，造成蒸汽局部突進、水平段動用不均。為了解決上述問題，我們提出了水平井分段完井分段注汽技術，水平井分段完井分段注汽技術是從完井開始著手，從根源抓起，解決水平井段動用不均問題。

1　水平井分段注汽技術

1.1技術原理

水平井分段注汽顧名思義就是將油井的水平段通過封隔器卡層，根據滲透率差異選擇合理的注汽參數，將井筒內的蒸汽分成多個獨立的蒸汽進入地層的通道，變成多個獨立的蒸汽腔，這種方式加熱原油開采，能夠避免滲透率級差的影響，大幅度提高油藏采收率。這就需要我們在注汽前對油藏展開精細的評價，根據油藏特點選擇合理的注汽管柱，進行注汽參數的優(yōu)化，真正實現按需注汽，通過這種注汽方式的改變，提高調整吸汽剖面，改善注汽效果。根據開采方式不同，我們細分為以下三種形式。一是選層注汽，這種方式就是根據油井的生產矛盾，對汽竄層、出水層、動用差的層進行避選，選擇潛力層，通過封隔器實現單層注汽，這種選取一段的注汽方式有利于緩解油井生產矛盾，進一步動用油層縱向上的采收率。二是多段注汽，這種方式也是通過封隔器來實現，采用一級兩段、或者兩級三段、多級多段的方式，目前兩級三段應用日趨成熟，根據油藏縱向上滲透率的差異，選擇合理的注汽量，通過下入注汽調配閥在稠油熱采過程中能夠實現動態(tài)調配。在地面采用一套注汽系統就能夠實現，但是水平段滲透率差異過大也會導致注汽系統不穩(wěn)定，所以能夠實現的前提條件是各層差異較小的水平井。三是兩段分別注汽的方式，這種方式是針對油層段滲透率差異過大，其他方式實現困難，根據油藏特點采用先注一段，在選擇注另一段，在注汽過程中根據注汽量要求，將水平段分成兩個獨立單元，一段注汽量注完進行投球，接著注另一段。這種注汽方式需要有很好的封隔器位置，卡層也很重要，因為滲透率差異過大，會導致注汽壓力差別較大，很容易竄層。

1.2選井標準

對區(qū)塊水平井進行進行地質分析，結合模擬實驗，確定水平井分段注汽篩選標準，結合油藏參數特點，非均質性，高滲長度比例、竄流比例、滲透率極差系數、井段內油藏溫度變化、隔層位置等，選擇合理的注汽方式。

1.3水平井分段注汽管柱結構

稠油水平井多為砂巖油藏，底層顆粒膠接疏松，并且稠油的開采方式主要是熱采，所以對分段完井分段注汽管柱提出了更高的要求，利用高溫管外封隔器將水平段分段，注汽管柱對應安放注汽閥，閥徑大小由模擬軟件設計，管外封隔器隨溫度變化自動密封而且要實現不可逆膨脹，套管扶正器隨溫度變化推出扶正塊起扶正作用。

2　水平井分段注汽技術的應用

水平井分段注汽技術主要是通過人為設定注汽量，來改變蒸汽波及方向，蒸汽波及體積受到來自于區(qū)域構造特征、沉積相及沉積微相、沉積韻律、油藏巖石及流體物性參數、井網井距、轉驅前的油藏條件以及蒸汽運移過程中操作參數等等因素的影響，在不同的油藏條件下，不同的因素占影響蒸汽波及體積的主因，因此，應綜合分析不同油藏條件下改善并提高蒸汽波及體積的技術策略。不同條件下的蒸汽驅驅油效率實驗結果表明，注蒸汽采油的效果，是一個多因素復雜變量，受儲多因素的影響，包括地質因素如構造（地層傾角）、儲層特性（沉積相、儲層物性、非均質性、隔夾層、油層厚度、埋深）、流體性質（油、氣、水物化性質）；開發(fā)因素如井網、井距、開發(fā)層系劃分等；注采工藝參數如注汽溫度、速率、采注比、蒸汽干度、油藏壓力等。根據注蒸汽稠油區(qū)塊生產井的動態(tài)，采用精細地質建模和數值模擬歷史擬合等手段，針對不同厚度的油層的實際情況，采用不同的分層方式。

2.1物理模擬、數值模擬和現場應用表明，水平井分段注汽管柱可以形成相對獨立的注汽腔，實現按需注汽，能夠有效調整水平段的動用程度，改善水平井注汽開采效果。

2.2目前隨著工藝技術措施的進步，稠油水平井分段完井分段注汽工藝管柱結構設計合理，能夠提高水平井段動用程度，并且可以進行后續(xù)工藝措施.由阻隔器、分配器和注汽閥等配套井下工具組成的水平井分段注汽管柱均達到設計要求，完全滿足工藝要求。

2.3應用分段注汽技術實現了水平段任意部位的可控注汽及生產，有效緩解了動用不均矛盾，為提高稠油水平井的最終采收率提供了一種新的技術支持。由于水平井段多在300m左右，水平井段較長，往往是水平段穿過多個油層，各油層之間存在物性差異并且同層之內也存在各向異性，造成水平井段動用不均，使水平井段的采收程度明顯降低。

3　結語

國內水平井完井及采油技術近幾年發(fā)展較快，但起步較晚，同國外先進技術相比在許多方面還存在很大差距，完井方式單一，與各類油藏的適應性不強。對于稠油水平井來說大多采用籠統方式篩管完井，目前國外水平井完井主要采用裸眼完井，適合于碳酸鹽巖等堅硬不坍塌地層，特別是一些垂直裂縫地層；割縫襯管完井、帶管外封隔器的割縫襯管完井，這種完井方式用于水平段油層非均質性嚴重或水平段穿越多個層系，既可防止井眼坍塌，還可將水平井段有效分隔，按層段進行作業(yè)和生產控制，是當前應用較好的完井方式。

［1］劉欣穎，胡平.水平井開采含夾層底水油藏三維物理試驗研究［J］.石油天然氣學報.2011（08）.