稠油水平井蒸汽吞吐高溫高壓剖面在線測(cè)試研究

邱勝梅

摘要：稠油富含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，粘度高、密度大、流動(dòng)性差，給開(kāi)采帶來(lái)了極大的困難。降低稠油的粘度，改善稠油流動(dòng)性，是解決稠油開(kāi)采問(wèn)題的關(guān)鍵。開(kāi)發(fā)實(shí)踐證明水平井蒸汽吞吐熱采技術(shù)是稠油油藏提高采收率的首選技術(shù) [1-2]，稠油水平井注蒸汽熱采是樂(lè)安油田實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能擴(kuò)大的最主要應(yīng)用技術(shù)。近年來(lái)隨著水平井含水上升，水淹、汽竄問(wèn)題突出，周期開(kāi)發(fā)效益變差，對(duì)注汽、產(chǎn)液剖面的動(dòng)態(tài)了解，已成為水平段動(dòng)用程度分析的核心和亟需解決的問(wèn)題。油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的井下參數(shù)測(cè)試與監(jiān)測(cè)技術(shù)主要用于油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、各種井況的分析與診斷、驅(qū)油效率的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。通過(guò)井下參數(shù)測(cè)試，可以掌握各種井況診斷信息、油氣儲(chǔ)層在采油過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化信息。由此了解整個(gè)油區(qū)的開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)，從而為調(diào)整、優(yōu)化油田開(kāi)發(fā)方案及提高原油采收率提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：稠油水平井；蒸汽吞吐；在線測(cè)試技術(shù)；分布式光電耦合

1 水平井蒸汽吞吐過(guò)程的在線測(cè)試技術(shù)對(duì)比

在稠油開(kāi)發(fā)過(guò)程中，圍繞注汽過(guò)程的溫度、壓力等參數(shù)逐步發(fā)展了多項(xiàng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，其中早期的有溫度電測(cè)試技術(shù)、毛細(xì)管壓力測(cè)試技術(shù)、四（五）參數(shù)測(cè)試技術(shù)以及近幾年快速發(fā)展的分布式光纖光柵精確在線測(cè)試技術(shù)和發(fā)展自航天系統(tǒng)的分布式光電耦合精確傳感在線測(cè)試技術(shù)。其中在勝利油田除光電耦合在線測(cè)試技術(shù)尚未開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用外，其它測(cè)試技術(shù)都不同程度的開(kāi)展了推廣與應(yīng)用。但是隨著水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，早期的測(cè)試技術(shù)已經(jīng)不能滿足開(kāi)發(fā)的需求，雖然各科研、生產(chǎn)單位不同程度的應(yīng)用了光纖光柵在線測(cè)試技術(shù)，但實(shí)踐表明不能滿足勝利油區(qū)稠油開(kāi)發(fā)條件，特別是埋藏深、注汽壓力、高溫度高等參數(shù)的制約。

圍繞著稠油水平井蒸汽吞吐過(guò)程中溫度壓力參數(shù)獲取點(diǎn)多、時(shí)間長(zhǎng)的具體要求，在樂(lè)安油田開(kāi)展了光纖光柵與光電耦合兩種在線測(cè)試技術(shù)的研究與優(yōu)選，開(kāi)始試驗(yàn)技術(shù)較成熟的分布式光纖光柵精確在線測(cè)試技術(shù)，先后在草20-平81、草20-平85井，先后下井、起井十余次，溫度低于350 ℃時(shí)數(shù)據(jù)正常，但在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，因光纖與鎧裝鋼管在熱膨脹率上存在數(shù)量級(jí)差異，光纖纜在高溫注汽井中的反復(fù)使用性能較差，一般2至3口井就會(huì)出現(xiàn)光纖斷開(kāi)的現(xiàn)象。分析原因?yàn)檫@類(lèi)技術(shù)存在耐溫低（300℃）、不抗剪切、不抗拉易折斷等缺陷，因此轉(zhuǎn)向分布式光電耦合精確在線測(cè)試技術(shù)的研究與應(yīng)用。

2 分布式光電耦合精確在線測(cè)試技術(shù)原理分析

該測(cè)試技術(shù)采用的是航天系統(tǒng)光電精確傳感融合技術(shù)，在稠油熱采水平井的注汽、燜井、放噴全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中，水平井段布設(shè)的高溫高壓傳感器和同步標(biāo)定傳感器，通過(guò)井下鎧裝傳輸線纜與地面光電綜合監(jiān)測(cè)儀相連，顯示并記錄水平井段傳上來(lái)的參數(shù)梯度值，綜合分析判斷，實(shí)時(shí)了解掌握注汽及產(chǎn)出的變化情況。

3 在線測(cè)試應(yīng)用分析

通過(guò)前期分步分階段的試驗(yàn)，各種配套儀器及使用規(guī)范逐步形成了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成具體的選井標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)、注汽標(biāo)準(zhǔn)、放噴標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上在草13-平2、草20-平66井實(shí)施在線測(cè)試的礦場(chǎng)試驗(yàn)。對(duì)C20-P66新投水平井進(jìn)行了注汽熱采在線測(cè)試，在均勻注汽管柱[3]內(nèi)全井段共設(shè)置13個(gè)測(cè)試點(diǎn)（見(jiàn)圖1）。

通過(guò)全過(guò)程開(kāi)展注汽油層在線測(cè)試，了解注汽、燜井、放噴過(guò)程的油層溫度、壓力變化剖面，匯總水平段從各點(diǎn)實(shí)時(shí)溫度變化曲線可知（見(jiàn)圖2）：隨時(shí)間推進(jìn)，由井口至水平段、井底溫度逐漸升高，部分測(cè)試點(diǎn)出現(xiàn)溫度波動(dòng)情況。

分析T2-T3處溫度波動(dòng)是因?yàn)樘幱谒蕉喂拯c(diǎn)，測(cè)試電纜在管柱拐點(diǎn)處有貼壁的情況，因此溫度降低幅度大；而T6-T8處溫度波動(dòng)幅度大是因?yàn)楣苤鶅?nèi)低溫水隨注汽的運(yùn)移，不斷向井底推進(jìn)，導(dǎo)致低溫水經(jīng)過(guò)處測(cè)試點(diǎn)溫度降低幅度大。但隨時(shí)間推進(jìn)，最終整體溫度趨于平衡，吸汽狀況均衡。

4 測(cè)試結(jié)果解釋

在線測(cè)試取得大量的數(shù)據(jù)，但是分析判別難度相當(dāng)大，為了讓屆時(shí)結(jié)果直觀可靠，利于技術(shù)人員應(yīng)用，以注汽熱采在線測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)井資料為基礎(chǔ)，形成了一套注汽熱采在線測(cè)試數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)軟件，研究和實(shí)現(xiàn)測(cè)井參數(shù)、溫度、壓力在不同時(shí)間上的溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布特征，為制定更加科學(xué)和有效的注汽熱采技術(shù)和方案提供技術(shù)支撐。

5 效果與評(píng)價(jià)

利用該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了注汽、燜井、放噴全過(guò)程全井段的溫度、壓力參數(shù)測(cè)試。利用測(cè)試資料定量準(zhǔn)確分析水平段吸汽、產(chǎn)液剖面，根據(jù)平衡點(diǎn)及時(shí)優(yōu)化注汽量。通過(guò)礦場(chǎng)試驗(yàn)形成了適應(yīng)分布式光電耦合精確在線測(cè)試技術(shù)的選井標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)、注汽標(biāo)準(zhǔn)、放噴標(biāo)準(zhǔn)等系列標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)仁溥.中國(guó)不同類(lèi)型油藏水平井開(kāi)采技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997：2-4.

[2]霍廣榮，李獻(xiàn)民，張廣卿.勝利油田稠油油藏?zé)崃﹂_(kāi)采技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999.

[3] 論文：王增林，張全勝.勝利油田水平井完井及采油配套技術(shù)[J].油氣地質(zhì)與采收率，2008，15（6）.

（作者單位：中國(guó)石化股份勝利油田分公司現(xiàn)河采油廠地質(zhì)所）