邱正勇
(中國石化江漢油田分公司江漢采油廠,湖北 潛江433123)
丫角油田位于潛江凹陷西斜坡,丫角-后港低凸起,是一小型平緩、被正斷層切割的短軸背斜構(gòu)造,含油面積2.3km2,地質(zhì)儲(chǔ)量107×104t,是一個(gè)油層埋藏比較淺、油層比較薄、原油粘度一般的普通稠油油田。主力油層為潛31和潛34油組。丫角油田1983年投入試采,1988年投入注水開發(fā),截止到2013年12月油田累積采油
115 966噸,采出地質(zhì)儲(chǔ)量的10.84%,采出可采儲(chǔ)量的95.68%。累積注水1 595 567方,累積注采比1.07。經(jīng)過近26年的開發(fā),油田呈現(xiàn)出低采出程度(10.84%)、低采油速度(0.22%)、高含水(95.78%)的局面。
針對(duì)目前丫角油田注水不見效、地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度太低的問題,在優(yōu)選試驗(yàn)井的基礎(chǔ)上,優(yōu)化蒸汽吞吐參數(shù),開展了3口井的熱采現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
油藏類型可分為四類,以構(gòu)造油藏為主,其次為構(gòu)造巖性油藏和巖性油藏、斷層遮擋的巖性油藏、巖性上傾尖滅油藏。由于受斷層及巖性影響,油水界面不統(tǒng)一,各油組有各自的油水界面。
儲(chǔ)層的碎屑成分主要為陸源性的石英,長(zhǎng)石次之,膠結(jié)類型以接觸-孔隙式為主。儲(chǔ)集層巖性以粗粉砂巖為主,少量泥灰?guī)r和含鮞砂巖。平均孔隙度21.8%,空氣滲透率低,潛31油組為279毫達(dá)西,潛34油組為91毫達(dá)西。儲(chǔ)集層埋深中等:儲(chǔ)集層埋深為800m~1 086m。油層厚度薄,平均有效厚度僅為2.2m。
地面的原油粘度高,潛31油組為1 575mPa·s,潛34油組為409mPa·s,屬于普通稠油型,含硫量高,為3.44%~6.131%,地層水總礦化度(17~22)×104mg/l,水型為硫酸鈉型。原油密度為0.977 9g/cm3(31層)和0.936 2g/cm3(34層)。
油層壓力較低,原始地層壓力10.4MPa,油層溫度為57.3℃。目前地層壓力6.94MPa,地層溫度55℃。
目前,蒸汽注入管柱較為成熟,針對(duì)51/2in套管射孔完井油井進(jìn)行注汽管柱優(yōu)化設(shè)計(jì),注汽管柱包括31/2in×23/8in高真空隔熱管、KSS 73型井下熱脹補(bǔ)償器以及Y 331-114熱敏封隔器。保證絲扣密封:隔熱管密封脂采用CATTS-104高溫密封脂。減少井筒熱損失,提高注汽質(zhì)量,保護(hù)油井套管,蒸汽地面注入設(shè)備,注汽鍋爐優(yōu)選亞臨界注汽鍋爐,額定工作壓力21MPa;額定蒸汽溫度374℃;注汽井口采用特種高壓注汽井口裝置。
鑒于丫角油田油井斜度大,采用常規(guī)有桿泵轉(zhuǎn)抽工藝,目前注汽后轉(zhuǎn)有桿泵采油技術(shù)已經(jīng)成熟。針對(duì)油井斜度、油稠的特點(diǎn),抽油桿柱下行困難,桿管偏磨嚴(yán)重,閥爾不能正常啟閉的技術(shù)問題,采用大泵徑機(jī)械強(qiáng)啟閉式抽稠泵,降低稠油流動(dòng)阻力,提高抽油泵效率;地面小沖次生產(chǎn),通過安裝變頻節(jié)能控制柜,實(shí)現(xiàn)低沖次抽吸,實(shí)現(xiàn)驢頭與光桿同步運(yùn)行;采用長(zhǎng)井段38mm加重桿設(shè)計(jì),進(jìn)一步提高抽油桿底部加重量,幫助抽油桿下行,從目前的熱采工藝來看,滿足丫角稠油油藏?zé)岵梢蟆?/p>
根據(jù)丫角油田稠油油藏地質(zhì)特征,就丫角稠油油藏
蒸汽吞吐開采中可操作的注汽強(qiáng)度、注汽速度、注汽干度以及燜井時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。
為了確定合理的注汽量,研究了井底干度60%、每米油層注汽量為200t,按期注汽量依次遞增15%,生產(chǎn)5個(gè)周期的蒸汽吞吐效果。研究發(fā)現(xiàn)隨著每米油層注汽量增加,累積產(chǎn)油量增加,累積油汽比下降,增產(chǎn)油汽比呈現(xiàn)出由低到高、再由高到低的變化趨勢(shì)。因此,在優(yōu)化注汽量時(shí),既要獲得較高的累積產(chǎn)油量,又要有較高的累積油汽比,增產(chǎn)油汽比也應(yīng)保持在較高水平上。綜合分析確定特薄層稠油油藏合理的注汽量為200t/m。
對(duì)于特定的油藏,均存在一個(gè)比較合理的注汽速度范圍。研究每米油層注汽量200t時(shí)注汽速度160t/d,生產(chǎn)三個(gè)周期的蒸汽吞吐開發(fā)效果。結(jié)果表明:隨著注汽速度的提高,產(chǎn)油量增加,油汽比增大。但是,在注汽速度低于160t/d時(shí),產(chǎn)量增幅達(dá)16.9%;而注汽速度高于160t/d時(shí),產(chǎn)油量增幅僅2.6%。綜合分析確定超薄層稠油油藏合理注汽速度為160t/d。
稠油注蒸汽的機(jī)理是加熱降粘。蒸汽干度越高,注入單位體積蒸汽的熱燴值越大,加熱效果越好。研究結(jié)果表明,隨井底蒸汽干度的增加,累計(jì)產(chǎn)油量、油汽比也大幅增加。井底蒸汽干度大于0.6之后,累產(chǎn)油、凈產(chǎn)油的增幅漸緩。
燜井時(shí)間的長(zhǎng)短將直接影響注入的熱量是否能有效地加熱油層。如果燜井時(shí)間過短,注入蒸汽所攜帶的熱量還未能充分交換給油層就開井生產(chǎn),將會(huì)隨著產(chǎn)出液又回采出來,造成熱能的浪費(fèi);而燜井時(shí)間過長(zhǎng),注入油層的熱量散失增加,起不到充分加熱油層的目的。從燜井時(shí)間優(yōu)化表明,目前丫角油田的最佳燜井時(shí)間約為2-3天。
針對(duì)丫角稠油油藏油層薄、物性差,原油粘度高,儲(chǔ)量難以動(dòng)用,在地質(zhì)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,優(yōu)選了3口開展注汽熱采試驗(yàn)。熱采井儲(chǔ)層物性及原油性質(zhì)如表1所示。
表1 丫角油田儲(chǔ)層物性及原油性質(zhì)
從3口井熱采試驗(yàn)來看(見表2),熱采油汽比小于0.07,這3口井在現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下熱采沒有經(jīng)濟(jì)效益,主要原因在于稠油油藏天然條件差,油層太薄,物性差,不具備熱采條件。
表2 丫角稠油井熱采效果統(tǒng)計(jì)
1)丫平3井熱采效果。該井熱采出水不出油。原因分析:一是該井熱采油層薄,儲(chǔ)層物性差,該井含油飽和度低,只有37.5%;二是該井層下有大水體,注蒸汽后與水體連通,注蒸汽轉(zhuǎn)抽后大量產(chǎn)水,回采水率高達(dá)1.8。
2)丫27井熱采效果。該井熱采效果差。原因分析:一是從注汽情況來看,丫27與丫平1油層潛3112連通性很好,井下距離90m,在丫27井注汽達(dá)到一定量后,儲(chǔ)層內(nèi)稠油加熱驅(qū)替到丫平1井筒,最終造成汽竄,轉(zhuǎn)抽后井口溫度很快由58.9℃ 下降到24℃。二是從注氣生產(chǎn)情況來看,由于該熱采層位薄,儲(chǔ)層物性差,含油飽和低,首次注汽累計(jì)產(chǎn)液172.6t,產(chǎn)油29.4t,油汽比0.05,熱采效果差。
3)丫6-7井熱采效果。熱采效果差。原因分析:從周圍油井來看,丫6-7在油藏高部位,油層薄物性差,從丫6-7生產(chǎn)情況來看,該井為油水同層,生產(chǎn)含水高,該井熱采效果極差
1)根據(jù)丫角油田稠油油藏地質(zhì)特征,就丫角稠油油藏蒸汽吞吐開采中可操作的注汽強(qiáng)度、注汽速度、注汽干度以及燜井時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。通過熱采工藝配套,目前熱采工藝能滿足丫角稠油油藏開采技術(shù)要求。
2)丫角稠油油藏油層薄、物性差,原油粘度高,在現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下不適應(yīng)熱采,丫角稠油油藏?zé)岵蓪?shí)踐表明,單井熱采效果與油層厚度、物性、含油飽和度密切相關(guān),下步需建立薄層稠油油藏?zé)岵珊Y選標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)特薄層稠油經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。
[1]苗振寶.特薄層稠油油藏開采技術(shù)研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2009(03):279-281.