提高稠油井注汽工藝開發(fā)效果的措施探討

張淑梅 邢旭輝

【摘 要】為提高稠油井注汽開發(fā)效果，要及時(shí)了解注汽過程中出現(xiàn)的問題，加強(qiáng)對(duì)注汽質(zhì)量的跟蹤，與注汽隊(duì)配合解決注汽過程中出現(xiàn)的問題。要確定最佳注汽時(shí)機(jī)，優(yōu)選參數(shù)，提高稠油井注汽吞吐開發(fā)效果。本文分析了影響稠油井作業(yè)一次成功率的主要原因，提出了提高稠油井注汽開發(fā)效果的配套措施。

【關(guān)鍵詞】蒸汽吞吐；參數(shù)優(yōu)選；開發(fā)效果；措施研究

1.蒸汽吞吐開采的機(jī)理及優(yōu)選注汽參數(shù)原則

1.1蒸汽吞吐開采的機(jī)理。蒸汽吞吐開采就是將高溫高壓的濕飽和氣體注入地層，炯井?dāng)?shù)天，加熱油層中的原油然后開采，機(jī)理有以下幾點(diǎn)：

（1）地層中的原油加熱后，粘度大幅度降低，流動(dòng)阻力大大減小，這是主要的增產(chǎn)機(jī)理。（2）對(duì)于油層壓力高的油層，油層的彈性能量在加熱后也充分釋放出來，成為驅(qū)油能量。（3）帶走大量冷油補(bǔ)充入降壓的加熱帶。（4）地層的壓實(shí)作用是不可忽視的加熱帶。（5）蒸汽吞吐過程中的油層解堵。總體上說，蒸汽吞吐開采屬于依靠天然能量開采，只不過在人工注入一定數(shù)量的蒸汽，加熱后產(chǎn)生一系列強(qiáng)化采油機(jī)理，而主導(dǎo)的是原油降粘作用。

1.2優(yōu)選注汽參數(shù)原則。根據(jù)地層的地質(zhì)情況，依靠分析油井的一些基本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)注汽參數(shù)優(yōu)化，有3個(gè)原則：（1）減少井筒熱損失，提高注汽速度，在同樣的情況下，井筒熱損失小，注入油層的熱量就越大，采出的油也就越多。（2）注汽壓力既能保證油層吸汽，又盡量不要壓裂油層，如果油層在注汽時(shí)被壓裂，雖然能提高注汽速度，短期內(nèi)產(chǎn)量也能上升，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，油層破裂時(shí)易發(fā)生汽竄，最終采收率也必然降低。（3）優(yōu)化注汽參數(shù)時(shí)，還要考慮油層厚度，原油粘度等其它因素。

注汽過程的優(yōu)化分為3個(gè)階段：

第1階段：試注汽階段：充分運(yùn)用作業(yè)擠驅(qū)油劑，防膨劑壓裂啟動(dòng)，24小時(shí)倒井試注汽，由于起始注汽前，井底油層油稠和存在死油區(qū)，導(dǎo)致啟動(dòng)壓力較高。

第2階段：調(diào)整注汽階段：由于起始注汽，情況較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)鍋爐參數(shù)，及時(shí)反饋信息，調(diào)整注汽參數(shù)。

第3階段：均衡注汽階段：此階段，注汽參數(shù)基本穩(wěn)定，達(dá)到均衡注汽，一般不提倡經(jīng)常改變參數(shù)。因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致油層壓力波動(dòng)性變大，出現(xiàn)油層出砂，最終降低油氣比，影響蒸汽吞吐效果。

2.影響稠油井作業(yè)一次成功率的主要原因

2.1注汽質(zhì)量。注汽質(zhì)量的好壞決定著是否能使原油粘度有效降低，是蒸汽開采的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。注汽干度達(dá)到設(shè)計(jì)要求（一般井口干度須達(dá)到70%），同時(shí)要求注汽量須達(dá)到方案設(shè)計(jì)的注入量。注汽干度和注汽量是關(guān)系到是否帶入地層足夠的熱量，以提高地層的供液能力，這是提高稠油井產(chǎn)量的基礎(chǔ)。

2.2防砂質(zhì)量。疏松的出砂稠油層。稠油區(qū)塊油層滲透率低，稠油流動(dòng)的阻力大，地層泥質(zhì)含量高，粘土遇水膨脹造成地層滲透率降低。常規(guī)防砂工藝不能有效的解除油層堵塞，都有可能使注氣壓力過高，甚至注不進(jìn)去，使生產(chǎn)井生產(chǎn)時(shí)間不長(zhǎng)，出現(xiàn)不供液。此現(xiàn)象尤其是新井、新層這種現(xiàn)象尤為多見。在以前作業(yè)的個(gè)別井都出現(xiàn)這種問題，因注汽壓力高，注不進(jìn)汽去，生產(chǎn)幾天就不供液。隨吞吐輪次的增加，各井累計(jì)采液量增大，地層虧空加大，區(qū)塊地層壓實(shí)差，為泥質(zhì)膠結(jié)，油稠攜砂能力強(qiáng)，加上蒸汽吞吐開發(fā)過程中油汽層壓力的自然下降，儲(chǔ)層砂巖承載砂粒的負(fù)荷逐漸增大，致使砂粒間的應(yīng)力平衡破壞、膠結(jié)破壞，使該區(qū)塊油層出砂嚴(yán)重。

3.作業(yè)開井后參數(shù)基本優(yōu)化

稠油注汽作業(yè)后開井前，需要在采油工藝采取下列措施：采油參數(shù)的優(yōu)化主要包括油井采液強(qiáng)度、泵型、泵深、沖程、沖數(shù)等參數(shù)的選擇。在時(shí)機(jī)選擇中，結(jié)合油井井況及注汽后采油的不同階段特點(diǎn)進(jìn)行采油參數(shù)的優(yōu)化。分5個(gè)時(shí)期進(jìn)行稠油井參數(shù)優(yōu)化。

3.1排液期。排液期即注汽后下泵開抽的排水階段。選擇較大采液強(qiáng)度，目的快排水、早見油。一般選擇采液強(qiáng)度20-7t/d·m，選擇機(jī)抽參數(shù)泵型57mm，泵深900-1000m，沖程4.2-3m、沖次9-6次/分。大泵徑慢沖次，即“趁熱快抽”大泵徑可以將加熱后的原油及時(shí)抽出，保證較高的井筒流動(dòng)溫度，保證抽油機(jī)的正常工作，目前稠油注汽井基本采用57長(zhǎng)泵。另外，慢沖次可以提高充滿系數(shù)，增加泵效。由于周期內(nèi)井底溫度變化較大，油層及井筒內(nèi)的原油粘度變化較大，油層供油能力變化也會(huì)較大，應(yīng)以周期未供油能力確定下泵深度。

3.2見油期。見油期即含水下降、油井開始出油的生產(chǎn)階段。選擇與排水階段相當(dāng)?shù)牟梢簭?qiáng)度，目的是使油井加快排水，盡快進(jìn)入油量高產(chǎn)期，一般選擇采液強(qiáng)度20-7t/d·m，選擇機(jī)抽參數(shù)泵型57mm.泵深900-1000m，沖程4.2-3m、沖次9-6次/分。剛注汽結(jié)束后，為合理利用井筒熱能，在開井初期盡量不摻水，以保證注汽溫度影響，確保最大限度見到產(chǎn)量。

3.3高產(chǎn)期。高產(chǎn)期即峰值產(chǎn)油期。并充分利用注入蒸汽熱量、趁熱快采油。選擇采液強(qiáng)度要低于見油期，保證油井供液能力，一般選擇采液強(qiáng)度13-7t/d·m，選擇機(jī)抽參數(shù)沖程4.2-3m、沖次6次/分。

3.4衰減期。衰減期即稠油井日產(chǎn)油量開始下降，含水逐步上升的采油階段。選擇比峰值采油階段更低的采液強(qiáng)度，目的保證油井供液能力及機(jī)桿泵正常運(yùn)行生產(chǎn)。一般選擇采液強(qiáng)度11-7t/d·m，機(jī)抽沖程4.2-3m、沖次6-3次/分。

3.5末期。注汽生產(chǎn)末期，基本相當(dāng)于依靠天然能量采油，產(chǎn)油量持續(xù)遞減，油井含水很高或液量，油層供液能力弱，注入地層熱量已經(jīng)消耗殆盡，地層及井筒內(nèi)流體粘度上升，流動(dòng)阻力增加，設(shè)備負(fù)荷、電流比前及個(gè)階段明顯上升。一般選擇采液強(qiáng)度要比遞減期低（7t/d·m左右），機(jī)抽沖程4.2-3m、沖次3-4次/分，進(jìn)入末期生產(chǎn)井應(yīng)盡快轉(zhuǎn)周注汽。從稠油的流變性來看，在溫度較低時(shí)，原油粘度增加，流動(dòng)性變差。所以減少停井次數(shù)對(duì)原油流動(dòng)是有利的。

由于地層壓力高，注汽后地層壓力回升，開井排液后，套壓逐步回升，造成泵上摻水壓力低于地層套壓而無法摻進(jìn)水，造成只能地面摻水降低回壓，產(chǎn)量雖然不受影響，但由于隨開采的深入，油越抽越稠，最后導(dǎo)致油稠?xiàng)U不下造成躺井。

4.提高稠油井產(chǎn)量的措施

濱南采油廠稠油區(qū)塊的油層滲透率低、粘度大、密度大，是不可改變的。如何能進(jìn)一步改善現(xiàn)狀提高作業(yè)開井一次成功率，在工作中發(fā)現(xiàn)了幾點(diǎn)降低注汽壓力的方法：

化學(xué)解堵-這一點(diǎn)是最關(guān)鍵的。注汽前將驅(qū)油劑和防膨劑擠入地層可以降低注汽壓力，驅(qū)油劑進(jìn)入地層后與原油接觸，降低了油水界面的張力，形成水包油乳狀液，降低了稠油粘度，降粘率達(dá)97%以上，驅(qū)油劑與巖石面接觸使巖石親水降低了流動(dòng)阻力，利于油相流動(dòng)，驅(qū)油劑把近井地帶的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)沉淀剝離下來，形成水包油乳狀液，解除近井地帶的滲透率。防澎劑擠入地層，稠油經(jīng)過驅(qū)油劑的處理使防膨劑較容易的接觸巖石表面，有效的抑制了粘土膨脹，避免了注汽中因枯土遇水膨脹造成的油層堵塞。

（1）下隔熱管前一定用2%濃度的HJN-03降粘擠將井內(nèi)的死油徹底洗凈，以防被封隔器帶入油層使注汽壓力增高。

（2）混排工作一定按標(biāo)準(zhǔn)排液，對(duì)于出砂嚴(yán)重的井采取兩次排液直到排凈為止，條件允許的情況下采用抽吸排液。

（3）隔熱管清洗后下井，防止臟物堵塞炮眼，隔熱管必須換密封圈保證最大限度的進(jìn)入地層。

對(duì)于疏松的出砂稠油層，既要防住砂，又要盡量避免稠油流動(dòng)阻力的增加，這對(duì)于稠油井防砂提出了很高的要求。由于該區(qū)塊油稠攜砂能力強(qiáng)，地層出粉細(xì)砂，單一化學(xué)防砂和機(jī)械防砂很難取得好的效果。

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