提高蒸汽驅(qū)可采儲量技術研究對策

摘要：區(qū)塊稠油油層屬于中厚油層，存在著隔層不發(fā)育、層間滲透率差異大等問題，且隨著蒸汽驅(qū)時間的延長，各種矛盾日益凸顯，高溫汽竄井增多等現(xiàn)象導致油井平面及縱向上的動用不均，給安全管理和汽驅(qū)整體效果都帶來了不利的影響，因此，通過綜合配套技術研究，調(diào)整油汽井吸汽剖面、延緩油井高溫汽竄等問題，從而提高油井動用程度，增加可采儲量.

關鍵詞：動用不均;技術研究;儲量;效果

齊40蒸汽驅(qū)自2006年底轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)開發(fā)以來，已歷時十三年，目前處于蒸汽驅(qū)開發(fā)后期剝蝕調(diào)整階段。蒸汽驅(qū)階段采出程度16.2%，總采出程度49.2%，與繼續(xù)吞吐相比，累計增產(chǎn)原油247萬噸，汽驅(qū)開發(fā)效果顯著。所謂蒸汽驅(qū)油是目前油氣開發(fā)工程中的新課題，簡單的說，就是將高干度的蒸汽連續(xù)不斷地注入油層，不斷地加熱油層，從而大大降低地層原油的粘度，同時還具有熱膨脹、脫油、蒸餾、混相驅(qū)、溶解氣驅(qū)、乳化液驅(qū)油以及高溫提高油相滲透率等作用，從而能夠有效地將原油驅(qū)替到生產(chǎn)井，以實現(xiàn)大大提高原油采收率的目的。在研究這種采用新方法時，遇到了以下問題：在蒸汽驅(qū)過程中，不利的流度比是導致蒸汽驅(qū)過程中出現(xiàn)蒸汽超覆和汽竄的重要原因，導致注入的蒸汽大量損失和波及系數(shù)的降低，嚴重影響蒸汽驅(qū)的效果。流度比的大小取決于驅(qū)替相和被驅(qū)替相的有效滲透率和粘度，因此在蒸汽驅(qū)中，一方面應提高蒸汽或蒸汽冷凝水的粘度或者降低其相滲透率，另一方面應設法降低原油本身的粘度提高其流動性，即要控制蒸汽和蒸汽冷凝水的流度，提高原油的流度，以改善流度比，提高蒸汽波及效率。化學輔助蒸汽驅(qū)可改善蒸汽驅(qū)流度比，是提高蒸汽驅(qū)效果的有效方法。例如，在蒸汽驅(qū)過程中添加耐高溫泡沫劑，提高蒸汽的粘度，控制蒸汽的流度;添加特殊化學劑控制蒸汽冷凝水的流度;添加催化劑就地降低原油粘度等。蒸汽驅(qū)油室內(nèi)模擬實驗是研究蒸汽驅(qū)油機理、優(yōu)化蒸汽驅(qū)操作參數(shù)、評價化學劑輔助蒸汽驅(qū)油效果的有效方法和手段。但隨著蒸汽驅(qū)時間的延長，各種矛盾日益顯現(xiàn)，區(qū)塊稠油油層屬于中厚油層，隔層較多，存在著隔層不發(fā)育、層間滲透率差異大，汽驅(qū)井組出現(xiàn)井網(wǎng)不完善、非優(yōu)勢方向動用差、高溫汽竄井增多等現(xiàn)象導致油井平面和縱向上儲量動用不均，受地質(zhì)體以及工藝設備影響，部分井組驅(qū)替效果不理想，制約了區(qū)塊產(chǎn)量的進一步提高.

1.影響汽驅(qū)效果因素分析

1.1柱塞泵泵況影響

隨著蒸汽驅(qū)的不斷深入，高溫井、出砂井增多，泵的損傷也越來越頻繁，2018年檢泵425井次，2019年檢泵430井次，其中泵內(nèi)有砂影響占20%，套損影響占32%，柱塞泵泵況嚴重影響油井正常生產(chǎn)在蒸汽驅(qū)油方法中，采用化學劑控制蒸汽冷凝水流度的原理為根據(jù)油藏在蒸汽驅(qū)過程中其溫度分布存在溫度前緣的特性，篩選出一種具有特殊性質(zhì)的化學劑，該物質(zhì)在高溫下以溶解/蒸發(fā)的狀態(tài)與蒸汽一起被輸送到高溫油藏區(qū)。隨蒸汽的連續(xù)注入，物質(zhì)和蒸汽不斷向前推進。物質(zhì)到達并穿過溫度前緣，因溫度的降低，物質(zhì)析出并形成一個物質(zhì)帶。由于所選物質(zhì)具有可溶于水、不溶于油的性質(zhì)，在形成的物質(zhì)帶中，物質(zhì)主要在冷凝水流動的孔隙中結(jié)晶，導致水相的滲透率明顯減小。這種物質(zhì)結(jié)晶引起的水相滲透率降低具有暫時和可逆性，隨著蒸汽的后續(xù)注入，溫度前緣向前推進，到達結(jié)晶的物質(zhì)帶，因溫度的升高，結(jié)晶物質(zhì)重新升華/溶解，再次被輸送到溫度前緣之前并析出。這樣，在溫度前緣，發(fā)生著物質(zhì)結(jié)晶與滲透率減小、物質(zhì)升華/溶解與滲透率恢復的連續(xù)變化過程。在這個過程，蒸汽冷凝水的流度得到控制。為了在室內(nèi)評價這種方法的可行性，必須進行非等溫蒸汽驅(qū)實驗，來模擬這種冷卻與升溫過程。常規(guī)蒸汽驅(qū)室內(nèi)模擬實驗設備將填砂模型全部放置在恒溫箱中，整個填砂模型處于同一溫度，無法模擬蒸汽前緣前后的溫度差異，無法開展非等溫驅(qū)替模擬實驗，而本實用新型針對這種非等溫蒸汽驅(qū)實驗的需求，創(chuàng)造性地在常規(guī)蒸汽驅(qū)實驗裝置的基礎上，采用填砂管位置調(diào)控器，使填砂管本體得以一定速度從低溫區(qū)進入高溫恒溫箱，使得填砂管中蒸汽/熱水的前緣速度基本上不受熱量注入速率的影響，并保持蒸汽/熱水前緣速度恒定，實現(xiàn)對蒸汽溫度前緣推進的模擬，滿足了化學劑輔助蒸汽驅(qū)效果評價實驗的非等溫驅(qū)替要求，也間接影響了蒸汽驅(qū)的生產(chǎn)效果。

1.2油層非均質(zhì)性的影響

儲層非均質(zhì)性強，高、低滲層層吸汽能力差異大，注入蒸汽易沿滲流阻力較小的高滲層突進，以及上傾高部位易形成蒸汽竄流通道，而蒸汽上浮作用使油層上部吸汽大于下部，在上部易導致蒸汽超覆，易形成蒸汽突破。蒸汽突破易發(fā)生在高滲層，說明層間的非均質(zhì)性影響著驅(qū)替效果。通過查閱油井綜合測井資料，計算單井縱向滲透率級差最大值為140，最小值為1.8，平均縱向滲透率級差40.4，互層狀油藏縱向滲透率級差標準值是小于4.0，實際數(shù)值遠遠超出界限范圍，先導試驗及規(guī)模汽驅(qū)測試資料表明：影響縱向吸汽的主控因素為滲透率級差，當滲透率級差大于4基本不吸汽。

1.3油藏平面沉積特征的影響

油藏發(fā)育的平面非均質(zhì)性強，生產(chǎn)井受效不均衡，區(qū)塊內(nèi)部分生產(chǎn)井已形成高溫，而部分生產(chǎn)井未受到蒸汽波及。由于沉積部位不同，蒸汽易沿主河道方向優(yōu)勢推進，蒸汽平面波及具有方向性，生產(chǎn)井受效不均衡，井間存在剩余油未得到動用。部分井網(wǎng)不規(guī)則，在目前井網(wǎng)井距條件下，注采井網(wǎng)難以達到預期驅(qū)替效果。

2.改善汽驅(qū)效果技術對策措施

2.1針對泵況差影響產(chǎn)量的油井及時檢泵

對產(chǎn)量下降井及時錄取資料、及時分析制定措施，以保證油井的生產(chǎn)效果。具體分析單井影響因素，考慮出砂、井斜等因素，選擇合適泵型、泵徑以及下泵深度。泵徑要考慮單井配液要求，要留有提液空間。下泵深度確定原則：①嚴重出砂、供液充足井，深度要在油層頂部之上，管柱末端深度要求距人工井底大于40米，保證沉砂空間;②出砂輕微且供液能力差的井，深度在油層中部或偏下位置，以盡量滿足汽驅(qū)井提液要求。

2.2提高潛力油層吸汽能力，改善采油井產(chǎn)液剖面。

由于地層滲透性的差異，導致油層動用不均或汽竄現(xiàn)象發(fā)生，通過對井組內(nèi)連通性好、滲透率級差大的生產(chǎn)井實施封竄、分層選注、高溫調(diào)剖、對主力油層發(fā)育穩(wěn)定，注采連通好的油井有針對性地采用化學添加劑等措施，提高非主力油層動用程度，從而達到調(diào)整產(chǎn)液剖面增加產(chǎn)量的目的。2019年汽驅(qū)生產(chǎn)井實施高溫井堵竄措施13口，累計增油1826t;實施油井選注措施24井次，累計增油7838t。

2.3轉(zhuǎn)換井別，投產(chǎn)新井、老井眼完善注采井網(wǎng)

汽驅(qū)井組部分井區(qū)目前井網(wǎng)很難提高汽驅(qū)效果，通過調(diào)整注采井網(wǎng)、轉(zhuǎn)換注采井別，達到改變蒸汽流向、擴大蒸汽波及體積、增加蒸汽掃油面積，提高驅(qū)替效率的目的，促進蒸汽非優(yōu)勢方向的儲量動用程度。

技術優(yōu)選原則：

①、針對汽竄井、高溫井集中區(qū)域。

②、剩余油含油飽和度高，蒸汽較難波及區(qū)域。

③、目前井網(wǎng)油層發(fā)育差、注采對應差區(qū)域。

3.結(jié)論與建議

①通過應用實施各類技術措施，改善了油井的吸汽剖面，提高了油層縱向上的動用程度，從而達到了蒸汽驅(qū)增加可采儲量效果的目的。

②在引效注汽實施過程中，必須充分考慮設備、井況、地質(zhì)體等多種因素對注入?yún)?shù)進行優(yōu)化設計。

③調(diào)整注汽量，優(yōu)化注汽強度。

作者簡介：

徐喆（1988-），女，助理工程師，2015年畢業(yè)于東北石油大學資源勘查系地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)和管理工作。