提高稠油水平井動(dòng)用程度關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

摘 要：曙光油田共有稠油水平井299口，占總井?dāng)?shù)的8%，年產(chǎn)油24.5萬t，占吞吐產(chǎn)量的21.9%，是曙光油田穩(wěn)產(chǎn)的重要支撐。隨著水平井開發(fā)的不斷深入，水平段動(dòng)用不均矛盾突出，其中得不到有效動(dòng)用的（溫度<80℃）井段占水平段的近三分之一，嚴(yán)重限制了水平井產(chǎn)能的發(fā)揮。近年來，通過開展系列油藏研究及物模實(shí)驗(yàn)，形成了熱采水平井動(dòng)用不均程度的評(píng)價(jià)方法，研制了3種不同封堵強(qiáng)度的耐高溫堵劑，形成了提高稠油水平井動(dòng)用程度的系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水平井的高效開發(fā)。

關(guān)鍵詞：稠油;水平井;動(dòng)用程度

1 引言

曙光油田超稠油區(qū)塊大多屬于疏松砂巖油藏，在水平井開發(fā)過程中，由于油藏的非均質(zhì)性、滲透率的變化和原油性質(zhì)的差異等影響，經(jīng)過多輪次吞吐后，普遍存在動(dòng)用不均、汽竄等問題。水平井高溫調(diào)堵技術(shù)是一種提高水平井動(dòng)用程度的有效手段，但受油藏動(dòng)用情況、篩管完井方式及水平井井身結(jié)構(gòu)等因素的制約，實(shí)施難度較大，要求堵劑能夠?qū)崿F(xiàn)“高效注入，有效封堵”，同時(shí)在井筒內(nèi)“無殘留”，不返吐。因此，急需開展相應(yīng)的技術(shù)攻關(guān)。

2 主要研究?jī)?nèi)容

2.1 熱采水平井動(dòng)用不均程度的評(píng)價(jià)方法

采用非均質(zhì)稠油水平井熱采物理模擬裝置，模擬稠油水平井在注汽過程中生產(chǎn)參數(shù)的變化，裝置耐溫350℃，耐壓20MPa。通過水平井熱采物模情況及其規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，判定其動(dòng)用不均程度為弱、中、強(qiáng)三個(gè)等級(jí)。

①弱動(dòng)用不均：14MPa<注汽壓力<18MPa，壓降差≤1MPa;汽竄方向≤1個(gè);井溫標(biāo)準(zhǔn)偏差值≤15;

②中動(dòng)用不均：10MPa≤注汽壓力≤14MPa，1MPa<壓降差<3MPa;1個(gè)<汽竄方向<3個(gè);15<井溫標(biāo)準(zhǔn)偏差值<25;

③強(qiáng)動(dòng)用不均：7MPa≤注汽壓力<10MPa，3MPa≤壓降差;3個(gè)≤汽竄方向;25≤井溫標(biāo)準(zhǔn)偏差值;

2.2 水平井DNS強(qiáng)化采油技術(shù)

針對(duì)“弱動(dòng)用不均”水平井，研制出耐溫型泡沫調(diào)堵劑，利用泡沫的賈敏效應(yīng)封堵高滲層，同時(shí)泡沫兼具潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的作用。研究采用蒸汽（S）、氮?dú)猓∟）、泡沫調(diào)堵劑（D）的組合段塞分段注入工藝，同時(shí)對(duì)氣（汽）液比進(jìn)行優(yōu)化，擴(kuò)大了調(diào)控半徑，增加了蒸汽波及體積，實(shí)現(xiàn)水平段的均勻調(diào)堵。

泡沫調(diào)堵劑主要性能指標(biāo)：抗老化溫度350℃，發(fā)泡倍數(shù)大于10倍，阻力因子大于22.18，界面張力10-3mN/m。

注入工藝：第一段塞反注蒸汽3h，起到井筒隔熱的效果;第二段塞正注蒸汽，同時(shí)反注蒸汽+泡沫調(diào)堵劑12h，擴(kuò)大油層加熱帶，改善水平段吸汽剖面;第三段塞正注蒸汽，同時(shí)反注氮?dú)?h，起到強(qiáng)化助排的作用;最后重復(fù)以上步驟，直至注完設(shè)計(jì)用量。

2.3 水平井溫控調(diào)剖技術(shù)

針對(duì)“中動(dòng)用不均”水平井，研制了溫控固化堵劑，由硅酸鹽（21-26%）、引發(fā)劑（14-21%）、增強(qiáng)劑（18- 21%）組成。該堵劑配制液粘度低，易于泵送至地層，以有機(jī)材料作為引發(fā)劑，在一定溫度下反應(yīng)固化，保證施工過程的安全性，同時(shí)固化后堵劑耐溫性好，固化強(qiáng)度高，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)井段治理動(dòng)用不均的目的。

性能指標(biāo)：粘度17-31MPa.s;凝固時(shí)間1-6h（81℃以上）;固化后抗壓強(qiáng)度固化后9-14MPa;耐溫350℃;封堵率≥92%。

2.4 水平井多段塞無機(jī)封竄技術(shù)

針對(duì)“強(qiáng)動(dòng)用不均”水平井，采用氮?dú)?泡沫凝膠+超細(xì)顆粒+強(qiáng)化無機(jī)封竄劑的封堵體系，封堵強(qiáng)度大，耐溫耐沖刷，封竄有效率提高29.2%，能有效封堵汽竄大孔道。

強(qiáng)化無機(jī)封竄劑性能指標(biāo)：密度：1.2～1.38g/cm3;固結(jié)時(shí)間：4～12h（82℃）;固結(jié)強(qiáng)度：2～4MPa（350℃）;使用溫度范圍：50～350℃。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

3.1 總體應(yīng)用情況

2017-2019年，曙光油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施提高稠油水平井動(dòng)用程度關(guān)鍵技術(shù)151井次，油藏動(dòng)用程度提高12%，增油5.04萬t，降低汽竄影響1.88萬t，平均單井增油333.5t，降低汽竄影響124.5t。

3.2 典型井例分析--杜212-大H304

該井于2014年投產(chǎn)，生產(chǎn)井段1232.81～1567.79m。自7周期后產(chǎn)量與油汽比連續(xù)下滑，且與周邊4口井汽竄。對(duì)照動(dòng)用不均程度評(píng)價(jià)方法，分析該井屬于“強(qiáng)動(dòng)用不均”水平井，決定對(duì)其實(shí)施水平井多段塞無機(jī)封竄技術(shù)。措施后，該井井溫曲線明顯改善;注汽期間周邊鄰井無汽竄反應(yīng)，降低汽竄影響產(chǎn)量137t;本周期該井生產(chǎn)112.2天，產(chǎn)油720t，周期對(duì)比增油423t，油汽比提高了0.26。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

①該系列技術(shù)可針對(duì)不同動(dòng)用狀況水平井，采取相應(yīng)的調(diào)堵工藝，有效抑制水平井汽竄問題，提高水平段動(dòng)用程度，改善水平井生產(chǎn)效果;

②該技術(shù)的成功應(yīng)用可為遼河油田稠油水平井的高效開發(fā)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，對(duì)國(guó)內(nèi)外同類油藏開發(fā)具有借鑒意義，應(yīng)用前景廣闊。

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作者簡(jiǎn)介：

黃騰（1989- ），男，工程師，2010年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，目前主要從事采油工藝技術(shù)研究與推廣工作。