王秀梅
摘 要:蒸汽吞吐輪次的增加,稠油油藏的層間、層內(nèi)非均質(zhì)性增強(qiáng),驅(qū)油過程中存在的蒸汽超覆、汽竄等問題,油藏動用程度差異較大,注入蒸汽的利用效率也隨之大大降低。為進(jìn)一步提高稠油蒸汽吞吐的采收率,本文以哈淺1-1井為例針對目前稠油油藏蒸汽吞吐動用效率低、油層縱向動用不均及多輪次注汽易形成汽竄通道等特點(diǎn),提出了可實(shí)現(xiàn)高、中、低滲透層同步開采的多段塞等流度稠油蒸汽吞吐的熱采方法;在注入蒸汽前,注入適量的耐高溫泡沫與聚合物形成的多段塞體系,可以對高滲、枯竭層起到封堵作用,使后續(xù)注人的蒸汽轉(zhuǎn)向低滲透或動用程度低的層位,從而提高蒸汽的利用效率,可提高本輪次吞吐的稠油產(chǎn)量。
關(guān)鍵詞:蒸汽吞吐;應(yīng)用;稠油
1緒論
世界上稠油資源極為豐富,證實(shí)的常規(guī)原油地質(zhì)儲量大約為4200×108m3,而稠油油藏地質(zhì)儲量卻高達(dá)15500×108m3;在我國,目前已在松遼盆地、渤海灣盆地、準(zhǔn)葛爾盆地、二連盆地等15個大中型含油盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的稠油油藏,預(yù)測我國稠油油藏地質(zhì)儲量卻高達(dá)80×l08m3以上。因此,稠油分布廣,儲量大,開釆潛力大。但是,由于原油粘度高,油層滲流阻力過大,使得原油不能從地層流入井筒;即使原油能夠流到井底,在從井底向井口流動過程中,由于降壓脫氣和散熱降溫而使原油粘度進(jìn)一步增加,都嚴(yán)重地影響原油的正常運(yùn)行,使得稠油流動性差,開釆難度大。我國稠油開釆技術(shù)近二十年來發(fā)展迅速,已形成了勝利、遼河、新疆、河南、大港等稠油生產(chǎn)基地,其產(chǎn)油量逐年提高,我國已成為目前世界稠油生產(chǎn)的主要國家之一。
2超稠油開發(fā)中存在的主要矛盾
超稠油吞吐開發(fā)中,由于各個時期的生產(chǎn)特點(diǎn)不同,地層、油品性質(zhì)等參數(shù)也有變化,造成的矛盾和問題也不同。
2.1 單井差異
蒸汽吞吐井組內(nèi)單井生產(chǎn)步調(diào)不一致,投產(chǎn)年限有先后,蒸汽吞吐輪次參差不齊,周期長短不同,加之各單井油藏條件不同,往往造成單井在組合前釆出程度不同。井組內(nèi)單井壓力下降程度、地層存水、虧空程度、井間熱連通程度等存在差異,易造成井組整體蒸汽吞吐開發(fā)效果差。
2.2 地層壓力下降
超稠油蒸汽吞吐開釆主要屬于重力驅(qū)動和彈性驅(qū)動,屬降壓式開釆,單井蒸汽吞吐隨著蒸汽吞吐周期增加,近井地帶原油不斷采出,地下虧空越來越大,并造成近井地帶地層壓力不斷下降(高周期階段2~3MPa),蒸汽吞吐進(jìn)入高周期后,地層壓力已降至原始地層壓力的25%~30%,并直接表現(xiàn)為油井注汽壓力的下降。
3、改善超稠油吞吐效果的各類方法
針對上述影響超稠油蒸汽吞吐開采效果變差的因素,近幾年研究成功三元復(fù)合吞吐、蒸汽吞吐添加劑、高溫調(diào)剖、助排、降粘等綜合作用改善高輪井的吞吐效果。
3.1 高溫調(diào)剖
高溫調(diào)剖技術(shù)是在注入蒸汽前將調(diào)剖劑擠入地層,藥劑選擇性進(jìn)入高滲透層而降低其滲透率,阻斷汽竄通道,使蒸汽驅(qū)掃方向轉(zhuǎn)向中低滲透層,起到封堵汽竄通道,調(diào)整吸汽剖面,擴(kuò)大蒸汽波及體積的作用。目前現(xiàn)場主要應(yīng)用三相泡沫調(diào)剖劑、體膨型調(diào)剖劑、栲膠調(diào)剖劑3種高溫調(diào)剖劑,均為有機(jī)暫堵型調(diào)剖劑,可在注汽和釆油過程中自動降解,有利于回采。該項技術(shù)不受井下技術(shù)狀況的限制,能夠有效地封堵汽竄通道,增加注汽壓力,調(diào)整縱向動用程度。但隨著開發(fā)的逐步深入,地層虧空增加,實(shí)施該項技術(shù)所需的調(diào)剖劑用量越來越多,附加化學(xué)藥劑漲價因素,經(jīng)濟(jì)效益逐漸降低。
3.2 三元復(fù)合吞吐
三元復(fù)合吞吐措施是指以蒸汽吞吐為開發(fā)方式的油井,在油層注汽前先向油層注入表面活性劑,再向油層注入CO2,最后注入蒸汽的措施方式。其中主要成分CO2在油層條件下,通過連續(xù)注入的壓差作用,氣體對孔隙中的堵塞物有一定的沖刷作用,可有效疏通因二次污染造成的地層堵塞。CO2進(jìn)入地層后,增加了原油在油層中的流動性,又增加了回采時的彈性驅(qū)動能量。一部分CO2溶解于原油,與地層原油形成混相,使原油體積膨脹,增加液體的內(nèi)動能,膨脹后的原油易為驅(qū)動介質(zhì)驅(qū)出;另一部分CO2充滿地層孔隙,擴(kuò)大波及面積。高壓注入CO2后燜井過程中,使CO2溶于原油中,然后吞吐開采。當(dāng)壓力降低時(在泡點(diǎn)壓力以上),流體的壓縮性較??;但當(dāng)?shù)陀谂蔹c(diǎn)壓力時,油藏流體的體積迅速變大。對于超稠油,當(dāng)壓力低于泡點(diǎn)壓力時,溶解在原油中的氣體以微氣泡的形式存在而不易脫出,即形成泡沫油,有利于超稠油的吞吐開采。
3.3蒸汽吞吐添加劑
蒸汽吞吐添加劑由幾種固體藥劑復(fù)配而成,高溫蒸汽條件下,該藥劑可以在油層中產(chǎn)生CO2及表面活性物質(zhì)。注入藥劑優(yōu)先進(jìn)入高滲透層,藥劑中的聚合物組分及產(chǎn)生的CO2和表面活性劑可以形成具有良好流變特性的微氣泡系統(tǒng),可以提高蒸汽波及系數(shù),泡沫屏障可以堵塞高滲透層,降低蒸汽在高滲透層的竄流,起到蒸汽轉(zhuǎn)向、擴(kuò)大蒸汽波及體積的作用,聚合物還能驅(qū)動低滲透原油。另外,CO2易溶于超稠油,使超稠油體積膨脹,粘度降低,氣體膨脹還能產(chǎn)生彈性驅(qū)動,可以強(qiáng)化回采。表面活性劑還可以改變巖石表面潤濕性,降低油水界面張力,提高蒸汽冷凝帶驅(qū)油效率。
針對整體蒸汽吞吐井組中蒸汽吞吐輪次高,層數(shù)較多,油層凈總厚度比小,地層虧空較大,油層壓力下降大,地層回釆水率低,靠近井組內(nèi)部,蒸汽吞吐效果較差的油井實(shí)施。2009年統(tǒng)計現(xiàn)場累計實(shí)施87井次,有效率達(dá)83%,平均單井增油368 t。
4哈淺1-1井多輪次蒸汽吞吐驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn)
哈淺1-1井位于春暉油田哈淺1-平3井井口方位 206° 距離44m;車錢1-6井井口方位95° 距離984m,是春暉油田的一口生產(chǎn)井。為獲取侏羅系八道灣組油層物性資料,新疆勘探項目管理部對其進(jìn)行多輪次蒸汽吞吐現(xiàn)場試驗(yàn)工作。井下試油26隊于2012年7月19日至2012年12月5日進(jìn)行施工,對該區(qū)塊地層取得了一些認(rèn)識,積累了該區(qū)塊稠油熱采的一些經(jīng)驗(yàn)。
4.1 哈淺1-1井地質(zhì)構(gòu)造簡況
哈淺1-1井位于春暉油田哈淺1塊,準(zhǔn)噶爾盆地與和什托洛蓋盆地結(jié)合部,處于哈德構(gòu)造帶的西段,準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起烏夏斷裂帶哈山南緣斜坡帶。春暉油田哈淺1塊發(fā)育兩條邊界逆斷層,其中哈淺1塊北界發(fā)育一條近東西向北傾逆斷層,斷距20m左右;哈淺1塊西界與哈淺4塊相鄰發(fā)育一條南西北東向西傾逆斷層,斷距10m左右,另外哈淺1塊區(qū)內(nèi)西南部還發(fā)育兩條近南北向東傾小的正斷層,斷距均小于10m。哈淺1塊J1b1區(qū)塊內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)比較簡單,為北西高南東低的單斜構(gòu)造,地層傾角10°左右,油藏頂面埋深-210~-530m(校正補(bǔ)心海拔后為100~-220m)。
八道灣一段1砂組多為中礫巖、細(xì)礫巖、礫狀砂及含礫砂巖構(gòu)成的一套粗碎屑沉積,巖心上表現(xiàn)為具有一定磨圓度但分選較差,呈雜亂堆積,總體呈塊狀不明顯向上變細(xì)特征,電性上多為厚層箱型或箱型+略顯鐘形組合,哈淺1井部分扁平礫石略具定向排列特征,反映較強(qiáng)牽引流沉積作用。哈山北部和什脫洛蓋盆地八道灣組野外沉積考察亦揭示八道灣一段1砂組為一套以中、細(xì)礫巖、砂礫巖及含礫砂巖為主的粗碎屑沉積,礫石堆積雜亂,分選極差,見有大型板狀、楔狀、槽狀交錯層理及砂礫互層平行層理發(fā)育,水道沖刷特征明顯,反映明顯牽引流沉積特征。綜合鉆井資料及野外露頭剖面沉積觀察,八道灣一段1砂組屬濕地扇扇中辮狀水道沉積。
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