油藏蒸汽吞吐防砂完井產(chǎn)能評價方法研究

胡少峰 仇文博 劉濤

在稠油熱采過程中注蒸汽是一種經(jīng)常使用且非常重要的手段，通過利用蒸汽吞吐轉(zhuǎn)蒸汽技術(shù)可使采收率得到大幅提升，該技術(shù)在采油施工現(xiàn)場已得到非常廣泛地應(yīng)用。但是，考慮到新鉆轉(zhuǎn)驅(qū)井在使用過程中的注氣特點，即長期高強度分層注氣+短期高強度蒸汽吞吐，加上處于淺層的稠油儲層缺乏較好的壓實作用和較密實的膠結(jié)，在此情況下若高速注入高溫流體，導(dǎo)致地層被反復(fù)沖刷，在開采初期油井就會出比較嚴(yán)重的出砂情況，因此需要采取一定的防砂措施，以確保油井開采工作順利進(jìn)行。對防砂完井方式進(jìn)行選擇的過程中，具有重要指導(dǎo)作用的指標(biāo)之一就是蒸汽吞吐階段的產(chǎn)能評價結(jié)果?！冻碛烷_發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)》一書主要介紹了油氣開發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)理論知識，重點講述了稠油性質(zhì)，稠油的形成機理和成藏模式，中國稠油油藏的地質(zhì)特征、類型、開發(fā)地質(zhì)設(shè)計及開發(fā)方式，并列舉了開發(fā)實例加以說明。本書適用性廣泛并具有很強的實用性，能對稠油油藏蒸汽吞吐防砂完井產(chǎn)能評價方法提供非常好的理論參考，并對稠油油藏開發(fā)工作者提供一定的技術(shù)參考。

稠油油藏蒸汽吞吐防砂完井產(chǎn)能評價方法過程中，應(yīng)用最廣泛的方法是表征防砂前后產(chǎn)能變化的當(dāng)量產(chǎn)能比，雖然防砂會直接影響吞吐井的產(chǎn)能，但與之相應(yīng)的產(chǎn)能預(yù)測模型并不會較多考慮該方面的因素。同時，加熱區(qū)和冷卻區(qū)的原油黏度在蒸汽作用下具有較大差距，利用傳統(tǒng)評價方法很難取得良好的預(yù)測效果。針對這種情況，通過多年研究和實踐制定了一套新的產(chǎn)能評價指標(biāo)，并構(gòu)建了新型防砂完井產(chǎn)能模型，并在此基礎(chǔ)上研究分析防砂措施對蒸汽吞吐井產(chǎn)能的影響，從而對不同防砂完井方式下油井產(chǎn)能進(jìn)行有效評價，在稠油蒸汽吞吐井選擇防砂完井方式過程中，具有重要指導(dǎo)意義。防砂完井產(chǎn)能新模型，主要包括4個方面：模型基本假設(shè)、加熱半徑計算、熱水區(qū)原油黏度計算以及產(chǎn)能計算。

防砂完井產(chǎn)能評價指標(biāo)分析，在套管射孔井中，如果選擇常用的產(chǎn)能評價指標(biāo)量產(chǎn)能比Rp，其具體的含義為防砂之后的油井產(chǎn)能與防砂之前的油井產(chǎn)能之間的比例，也就是表示在常規(guī)開采方式下，所采用的防砂措施對油井產(chǎn)能的影響。為了更充分的研究防砂對蒸汽吞吐井的影響，用Rc來表示復(fù)合產(chǎn)能比，就是在蒸汽吞吐情況下，防砂之后油井產(chǎn)能與之前產(chǎn)能比例。如果Rc大于1，那就說明油井產(chǎn)能增大;如果Rc小于1，那就說明油井的產(chǎn)能減小，最終產(chǎn)能比不僅包含了蒸汽“增產(chǎn)”對油井產(chǎn)生的影響，與此同時還對“防砂”減產(chǎn)對油井的影響進(jìn)行了充分的考慮。

防砂完井產(chǎn)能新模型的基本建設(shè)主要包括兩方面：①簡化油藏為三個區(qū)域，即冷卻區(qū)、熱水區(qū)以及蒸汽區(qū);②由于熱水區(qū)溫度分布不遵循等溫分布規(guī)律，且溫度又會在很大程度影響稠油黏度，因此可取原有黏度沿徑向呈冪指數(shù)變化。

防砂表皮系數(shù)能夠充分體現(xiàn)不同防砂方式對油井產(chǎn)能的影響，因此，應(yīng)據(jù)不同防砂完井技術(shù)對防砂表皮系數(shù)進(jìn)行討論。需要注意的是注入高溫蒸汽之后，化學(xué)防砂通常情況下只有2～3個吞吐周期，此時轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后防砂無法發(fā)揮作用。在此情況下為防止防砂方式被新鉆井轉(zhuǎn)驅(qū)后改變，需使一次防砂效果和強度得以有效保證。為了使模型對蒸汽吞吐和防砂適應(yīng)性進(jìn)一步提高，在計算綜合表皮因子的過程中有兩個方面需要注意：一是應(yīng)按照錐形擴散流的計算結(jié)果進(jìn)行模型選擇，這樣能夠得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果;二是在選取射孔參數(shù)時，應(yīng)綜合考慮產(chǎn)能影響、套滾強度等多個方面的因素。

綜上內(nèi)容均在《稠油開發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)》一書得以詳細(xì)地論述。提出采用復(fù)合產(chǎn)能比和最終產(chǎn)能比兩個指標(biāo)研究防砂對蒸汽吞吐井產(chǎn)能的直接影響，還將這兩個指標(biāo)應(yīng)用在蒸汽吞吐防砂完井產(chǎn)能評價過程中。實踐證明，新指標(biāo)在稠油蒸汽吞吐井流入動態(tài)的分析方面能更合理的預(yù)測，所以在評價意義方面要優(yōu)于傳統(tǒng)指標(biāo)。