稠油熱采配套技術(shù)應(yīng)用及效果分析

袁衛(wèi) 焦紅朝 白宏彬

【摘 要】河南油田稠油資源極其豐富。經(jīng)過強(qiáng)化開采，目前稠油熱采老區(qū)已進(jìn)入中高含水、多輪次吞吐階段，稠油產(chǎn)量由上升態(tài)勢轉(zhuǎn)換為下滑趨勢。隨著稠油開采技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，為合理開采稠油提供了技術(shù)保障。為提高熱采開發(fā)效果，需要綜合運(yùn)用稠油開采適用配套工藝技術(shù)，并采取精細(xì)地質(zhì)管理和精細(xì)地面管理措施，延長熱采井的生產(chǎn)周期，提高稠油開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】稠油；熱采；配套技術(shù)；精細(xì)管理；高效開發(fā)

1.河南油田稠油開發(fā)現(xiàn)狀

河南油田采油二廠普通稠油Ⅰ-2類油藏分布范圍廣、儲量規(guī)模大，過去以蒸汽吞吐為主，隨著吞吐輪次的增加，效果逐漸變差。在調(diào)研國內(nèi)類似油藏水驅(qū)開發(fā)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了此類油藏轉(zhuǎn)水驅(qū)的思路。通過對普通稠油轉(zhuǎn)水驅(qū)開發(fā)適應(yīng)性篩選，確定儲量規(guī)模，首先在王集油田王9井區(qū)實(shí)施普通稠油轉(zhuǎn)水驅(qū)礦場試驗(yàn)，實(shí)施后日增加產(chǎn)能15噸，噸油操作成本由3222元下降至798元。王9井區(qū)礦場試驗(yàn)取得成功后，擴(kuò)大轉(zhuǎn)水驅(qū)規(guī)模。截至目前，普通稠油轉(zhuǎn)水驅(qū)實(shí)施井組21個(gè)，增加水驅(qū)控制儲量326萬噸，常采儲量占總儲量的比例由2015年的40.7%提高到47%。

2.油田稠油熱采配套技術(shù)

目前河南油田提高稠油油藏產(chǎn)量的思路主要是降低稠油粘度、提高油藏滲透率、增大生產(chǎn)壓差，主要成熟技術(shù)是注蒸汽熱采、火燒油層、熱水+化學(xué)吞吐、攜砂冷采等等。這些工藝技術(shù)常常是配套使用的，也有單獨(dú)采用的。

2.1熱采技術(shù)

注蒸汽熱采的開采機(jī)理主要是通過加熱降粘改善流變性，高溫改善油相滲透率以及熱膨脹作用、蒸汽（熱水）動(dòng)力驅(qū)油作用、溶解氣驅(qū)作用。關(guān)于稠油的蒸餾、熱裂解和混相驅(qū)作用，原油和水的蒸汽壓隨溫度升高而升高，當(dāng)油、水總蒸汽壓等于或高于系統(tǒng)壓力時(shí)，混合物將沸騰，使原油中輕組分分離，即為蒸餾作用。

蒸餾作用引起混合液沸騰產(chǎn)生的擾動(dòng)效應(yīng)能使死孔隙中的原油向連通孔隙中轉(zhuǎn)移，從而提高驅(qū)油效率。高溫水蒸氣對稠油的重組分有熱裂解作用，即產(chǎn)生分子量較小的烴類。在蒸汽驅(qū)過程中，從稠油中餾出的烴餾分和熱裂解產(chǎn)生的輕烴進(jìn)入熱水前沿溫度較低的地帶時(shí)，又重新冷凝并與油層中原始油混合將其稀釋，降低了原始油的密度和粘度，形成了對原始油的混相驅(qū)。

蒸汽驅(qū)過程中，蒸汽前沿的蒸餾餾分凝析后與水發(fā)生乳化作用，形成水包油或油包水乳化液，這種乳化液比水的粘度高得多。在非均質(zhì)儲層中，這種高粘度的乳狀液會降低蒸汽和熱水的指進(jìn)，提高驅(qū)油的波及體積。

2.2出砂冷采

螺桿泵連續(xù)抽吸避免了稠油網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，稠油形成穩(wěn)定的流動(dòng)地帶，在油帶前緣，油滴被啟動(dòng)而增溶到油帶中，因此，油帶具有很好的流動(dòng)能力，表現(xiàn)到生產(chǎn)上就是含水下降。稠油出砂冷采技術(shù)對地層原油含有溶解氣的各類疏松砂巖稠油油藏具有較廣泛的適用性，它通過使油層大量出砂形成蚯蚓洞和形成穩(wěn)定泡沫油而獲得較高的原油產(chǎn)量。樂安油田草13塊配套大孔徑、深穿透、高孔密射孔、高壓充填防砂與螺桿泵冷采配套技術(shù)，基本解決了粉細(xì)砂巖油藏防砂及稠油抽汲難題。

2.3加降粘劑

乳化液在孔隙介質(zhì)中的流動(dòng)過程是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)游走過程，降低界面張力、提高毛管數(shù)可改善稠油油藏開發(fā)效果。向生產(chǎn)井井底注入表面活性物質(zhì)，降粘劑在井下與原油相混合后產(chǎn)生乳化或分散作用，原油以小油珠的形式分散在水溶液中，形成比較穩(wěn)定的水包油型乳狀液體系。

在流動(dòng)過程中變原油之間內(nèi)摩擦力為水之間的內(nèi)摩擦力，因而流動(dòng)阻力大大降低，達(dá)到了降粘開采的目的。比較常用的有GL、HRV-2、PS、堿法造紙黑液、BM-5、DJH-1、HG系列降粘劑。魯克沁油田通過加強(qiáng)化學(xué)吞吐油井化學(xué)降粘、化學(xué)吞吐、蒸汽吞吐、天然氣吞吐等技術(shù)現(xiàn)場攻關(guān)試驗(yàn)、形成超深稠油開發(fā)技術(shù)路線。

2.4電加熱

采用電熱采油工藝開采稠油、超稠油，在技術(shù)上是成熟的。對于遠(yuǎn)離油田基地的中小規(guī)模稠油油藏，由于其面臨的主要開發(fā)瓶頸主要來自地面稠油的輸送加熱、降粘、脫水工藝等。因此筆者建議開展地下稠油變稀油技術(shù)攻關(guān)，將稠油開發(fā)轉(zhuǎn)化為稀油開發(fā)問題。當(dāng)然這存在比較突出的成本問題：電熱采油工藝單井平均加熱功率80kW·h。

2.5注空氣開發(fā)

由于冷采油田在冷采的經(jīng)濟(jì)界限內(nèi)仍遺留大量的原油，而且蚯蚓洞型的通道處于衰竭油藏之中，因此它是注空氣的理想候選油藏。蒸汽短時(shí)期進(jìn)入衰竭油藏，會破壞“蚯蚓洞”，從而使受熱通道產(chǎn)生較高的滲透率。受熱的通道為可流動(dòng)的原油到達(dá)生產(chǎn)井提供流路后，隨即實(shí)施油藏點(diǎn)火和注空氣，蒸汽/燃燒法的綜合應(yīng)用可在薄油藏及持續(xù)注蒸汽無經(jīng)濟(jì)效益的油藏得到較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.6地?zé)彷o助采油技術(shù)

地?zé)岵捎褪抢玫責(zé)豳Y源，以深層高溫開發(fā)流體（油、氣、水及其混合物）將大量的熱量帶人淺油層，降低原油粘度，提高原油流動(dòng)能力。為了減少熱損失，最好不進(jìn)行油、氣、水分離，而且不經(jīng)過地面，直接注入目的油層。

3.技術(shù)配套、精細(xì)管理措施與效果

3.1精細(xì)油藏分析

精細(xì)地質(zhì)管理應(yīng)根據(jù)水侵狀況和轉(zhuǎn)周周期不同，重點(diǎn)是轉(zhuǎn)周井的井點(diǎn)和工藝選擇。在堵水工藝的選擇上，普通高溫堵水有效期短，氮化泡沫調(diào)剖成功率高，高溫液態(tài)堵水的良好效果為調(diào)剖又增添新的選擇。弱水侵區(qū)采取利用和控制的原則，利用的好則延緩水侵的程度和速度，延長熱采井生產(chǎn)周期。要優(yōu)選井點(diǎn)，在水侵形成的路徑上，選擇低洼、高滲、低壓井區(qū)的弱水侵井進(jìn)行轉(zhuǎn)周，一是通過轉(zhuǎn)周時(shí)加大注汽量，補(bǔ)充地層能量，減小水侵壓差；二是研究堵水配套工藝，通過堵水調(diào)剖工藝來防止水線突破，注重建立第二道擋水屏障，進(jìn)一步減緩水侵上升速度。

3.2加強(qiáng)吞吐輪次分階段管理

吞吐輪次變化過程可劃分為3個(gè)時(shí)間階段：產(chǎn)量上升階段、產(chǎn)量高峰階段和產(chǎn)量下降階段。無水侵井：由于單周期生產(chǎn)特點(diǎn)，周期末多數(shù)低產(chǎn)低效，不供液，生產(chǎn)時(shí)間較短，所以轉(zhuǎn)周頻繁。它經(jīng)歷了第一周期的產(chǎn)量上升階段，第2-3周期的產(chǎn)量高峰階段，進(jìn)入第4周期后的產(chǎn)量下降階段，壓力持續(xù)下降，但井底附近油層加熱范圍有限，近井地帶含油飽和度減小，產(chǎn)量開始持續(xù)下降。弱水侵井：前4個(gè)周期與無水侵井相似，隨著邊底水能量不斷向前傳遞，弱水侵井區(qū)能量開始恢復(fù)，又會出現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)量高峰期，但進(jìn)入強(qiáng)水侵后，產(chǎn)量迅速下滑。

3.3精細(xì)日常管理

強(qiáng)水侵井地層連通性較好，開井參數(shù)采用長沖程快沖次，趁熱快抽，排水期可以縮短3-5天。無水侵井開井時(shí)宜采取小參數(shù)生產(chǎn)，如果趁熱快抽，不但易引起油層激動(dòng)出砂，而且由于含水較低，攜砂能力很強(qiáng)，防砂工具極易堵塞，液面下降較快，很難恢復(fù)。中期管理：弱水侵井和強(qiáng)水侵井由于開井參數(shù)較大，中期管理應(yīng)保持穩(wěn)定。無水侵井轉(zhuǎn)周后生產(chǎn)中期是奪油的黃金期，直接關(guān)系著本次轉(zhuǎn)周的效益高低，所以待排砂期結(jié)束，可放大參數(shù)，趁熱快抽。末期管理：強(qiáng)水侵井區(qū)的原油粘度在三個(gè)井區(qū)中最大，但生產(chǎn)由于產(chǎn)液含水較高，原油粘度對油井生產(chǎn)的影響已經(jīng)較小?？梢猿浞掷眠叺姿芰垦娱L油井生產(chǎn)周期，提高采收率。

4.結(jié)束語

采油二廠稠油熱采以籠統(tǒng)注汽開發(fā)為主，稠油層間動(dòng)用差異大，儲量有效動(dòng)用程度低。圍繞提高熱采開發(fā)效益，由籠統(tǒng)注汽向細(xì)分注汽轉(zhuǎn)變，攻關(guān)配套了分層注汽工藝，改善了稠油油藏吸汽剖面。與此同時(shí)，開展了高周期吞吐轉(zhuǎn)點(diǎn)狀蒸汽驅(qū)試驗(yàn)，有效提高高周期吞吐后期蒸汽波及體積。目前河南油田稠油單元進(jìn)入多周期高輪次、高含水低油汽比開采階段，邊底水侵入、出砂加劇，新投入熱采開發(fā)單元油藏品位更差、開發(fā)環(huán)境困難重重。針對不同的熱采井不同開發(fā)特點(diǎn)，確定不同管理策略，延長有效期。

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