洼83塊薄層出砂稠油油藏開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用

蔡媛媛

摘要：洼83塊油層厚度薄，平均僅為8.9m，油層薄造成直井注汽困難。另外油井出砂嚴(yán)重，各種防砂措施效果不理想，造成了開發(fā)效果差，動用程度低，所以為了解決該塊薄層出砂等問題，我們開展了此處研究。

關(guān)鍵詞： 稠油油藏 ?提高采收率 ?薄層出砂 油藏描述

1、基本情況

（1）油藏概況

洼83塊與洼60斷塊相接，位于洼60斷塊的西部，是由多個小斷塊組成的斷塊，油品為稠油油藏。主要含油層系為東營組油層，含油面積1.99km2，地質(zhì)儲量200×104t。

（2）開發(fā)歷程

洼83塊大1段油層開發(fā)共經(jīng)歷兩個階段：

① 直井開發(fā)階段：

2002年9月至2009年，共投產(chǎn)開發(fā)直井3口，階段產(chǎn)油1021t，階段產(chǎn)水10331t，注汽10328t，階段油汽比0.09，采出程度0.03%，回采水率87.3%.平均單井吞吐2至3個輪次，出砂形成砂堵、砂卡，導(dǎo)致生產(chǎn)井無法正常生產(chǎn)而全部關(guān)井，目前區(qū)塊處于開發(fā)停滯狀態(tài);

② 平井開發(fā)階段：

2011年至今，共投產(chǎn)水平井20口，正常生產(chǎn)13口，階段產(chǎn)油14.95×104t，產(chǎn)水20.3×104t，注汽18.51×104t，階段油汽比0.76，采出程度7%，回采水率105%。

截止到2018年10月，累注汽19.32×104t ，累產(chǎn)油14.0×104t ，累產(chǎn)水20.6×104t，累油汽比0.72，采出程度7%。

2、開發(fā)中存在的問題

（1）油層厚度薄，平均僅為8.9m，油層薄造成直井注汽困難。

（2）油井出砂嚴(yán)重，各種防砂措施效果不理想，開發(fā)效果差，動用程度低。

3、技術(shù)對策

（1）開展精細(xì)油藏描述，深化認(rèn)識地質(zhì)體

①層組劃分

洼83塊自下而上鉆遇地層太古界潛山、古近系東營組、新近系館陶組和第四系明化鎮(zhèn)組，主要含油目的層為東營組東一段，東營組地層與下伏太古界潛山及上覆館陶組地層均呈不整合接觸。

②構(gòu)造特征

洼83塊被陳家逆斷層及派生斷層劃分為4個斷塊;其中三個斷塊為單斜構(gòu)造;分別為洼83塊、16-18塊、洼86;另一個斷塊洼61塊為背斜構(gòu)造。

③沉積特征

東營組沉積時期，湖盆下沉速度和幅度都有所減緩，處于過補償?shù)某练e環(huán)境;

湖盆不斷充填淤平，主要發(fā)育了河流相沉積，水體淺、水流強度較弱。碎屑物質(zhì)經(jīng)過長距離的搬運，分選磨圓較好，粒度細(xì)，主要為細(xì)砂巖、粉砂巖，砂體在平面分布十分穩(wěn)定;

河流相沉積可分為河道、決口扇、河漫灘等沉積微相。

③ 儲層特征

儲層巖性主要以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，粒度中值0.03-0.4mm，平均為0.23mm，分選系數(shù)為1.58，分選較好，磨圓度以次圓-次棱角為主，相互之間成點接觸關(guān)系。膠結(jié)類型為孔隙式膠結(jié)。

物性特征：洼83斷塊區(qū)東一段屬高孔、高滲儲層，儲層物性較好。

砂體特征：東營組砂體在洼83塊平面上分布較穩(wěn)定，分布面積大，總體上由南西向北東方向減薄，縱向上東一段砂體較厚，厚度平均為104m，砂巖系數(shù)平均為0.42。

油層特征：東一段油層在大洼斷層下降盤分布較穩(wěn)定，分四個單層，單油層厚度5-11m，油藏埋深為1220～1325m，各單層油層為獨立的油水系統(tǒng)，屬于構(gòu)造—巖性油藏。

（2）井型優(yōu)選，直井開發(fā)改為水平井開發(fā)

①薄層稠油直井熱采開發(fā)儲層吸汽能力差

厚層塊狀油層直井吸汽能力是薄互層狀油層直井的5倍以上，厚層塊狀油層直井吸汽指數(shù)是薄互層狀油層的3倍多。對于薄互層狀油層來說，單層厚度薄，即使多層合采，也不能改善油井的吸汽狀況。對于厚層塊狀油層來說，由于單層連續(xù)厚度大，即使射孔厚度不大，油井的吸汽能力也會大幅度增加。

②水平井開發(fā)提高了油井吸汽能力

通過對該區(qū)塊2口直井與15口水平井首輪注汽情況的統(tǒng)計分析可知，日注汽量相同，注汽壓力下降2.4MPa，注汽干度上升35.6%，這足以說明水平井能有效解決了薄層稠油油藏的有效注汽問題。分析其原因是因為，水平井含油井段長，與油層接觸面積大的優(yōu)勢，能夠有效降低注汽壓力，提高注汽干度。

（3）精細(xì)研究區(qū)塊出砂的機理

① 黏土礦物含量對出砂的影響

通過薄片觀察和掃描電鏡分析，洼83塊東營組油層主要膠結(jié)作用是黏土膠結(jié)作用.疏松砂巖的這種巖石組成特征導(dǎo)致其巖性疏松，出砂臨界流速低，而且注汽和生產(chǎn)出水過程又使儲層結(jié)構(gòu)遭到破壞，加劇出砂。伊利石吸水后膨脹、分散，易產(chǎn)生水敏;伊（蒙）混層屬于蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)變的中間產(chǎn)物，極易分散;注汽回采過程對出砂的影響

（4）分析稠油油藏類型出砂特點，引進(jìn)水平井礫石充填防砂完井工藝技術(shù)

該技術(shù)主要針對出細(xì)粉砂嚴(yán)重、篩管堵塞的情況。其技術(shù)優(yōu)勢是主動控制出砂規(guī)模、降低油井表皮系數(shù)，實現(xiàn)油井高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。優(yōu)勢一是使地層充填砂與管內(nèi)環(huán)空充填砂形成連續(xù)穩(wěn)定的砂體，可阻止地層骨架砂運移，達(dá)到防砂最佳效果。

優(yōu)勢二是具有壓裂解堵作用，可提高近井地帶的導(dǎo)流能力，增加油井產(chǎn)量，滲流面積大，導(dǎo)流能力強，形成大半徑的面積流，實現(xiàn)增產(chǎn);

（5）選取合適的排砂泵

優(yōu)選磁流體防砂泵作為該區(qū)塊的主要用泵，充分利用其排砂效果好的特點。其優(yōu)點是能采用先進(jìn)的磁流體密封技術(shù)，使永磁流體永久保持在抽油泵柱塞與泵筒之間，構(gòu)成磁流體密封結(jié)構(gòu)。可以排出細(xì)粉砂。最大的優(yōu)點是在泵的柱塞兩端增加了螺旋等徑刮砂機構(gòu)，使泵具有了更好的防砂功能。

（6）制定合理產(chǎn)液量控制出砂

以無砂生產(chǎn)極限產(chǎn)量公式為依據(jù)，針對油井吞吐前期和中期制定合理的產(chǎn)液量。在吞吐前期產(chǎn)液量控制在25-30t之間，吞吐中期產(chǎn)液量控制在18-21方之間。

4、實施效果

初步試驗取得成功后，在洼83塊部署礫石充填防砂水平井26口，目前投產(chǎn)20口，區(qū)塊日產(chǎn)油從0t/d升至67t/d。均取得成功。

5、經(jīng)濟效益分析

通過精細(xì)油藏描述、深化認(rèn)識地質(zhì)體，改直井開發(fā)為水平井開發(fā)，通過“防、攔、排、控”等綜合防砂手段，實現(xiàn)了區(qū)塊的整體動用， 2011-2017年洼83塊部署水平井26口，目前投產(chǎn)井20口，區(qū)塊日產(chǎn)油由實施前的0t/d升至目前67t/d，階段產(chǎn)油13.95萬噸，2017年底預(yù)計生產(chǎn)原油15萬噸。原油價格按2026元/噸，稅金121元/噸，期間費用389元/噸，生產(chǎn)成本750元/噸，階段創(chuàng)效益8847.3萬元 。

6、結(jié)論與認(rèn)識

（1）精細(xì)油藏描述為合理選擇開發(fā)方案，改善開發(fā)效果，提高石油采收率提供充分可靠的依據(jù);

（2）出砂嚴(yán)重的薄層稠油油藏存在注汽和出砂雙重困難，利用水平井開發(fā)、礫石充填完井、控液防砂為主導(dǎo)的一體化技術(shù)，可以做為該油藏類型經(jīng)濟有效開發(fā)的解決方案。

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