摘要:洼59塊蒸汽驅(qū)開發(fā)中存在蒸汽腔擴(kuò)展不均問題,局部區(qū)域汽竄嚴(yán)重,生產(chǎn)井相繼出現(xiàn)高液量、高含水、高溫等現(xiàn)象,制約區(qū)塊轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的進(jìn)行,為此開展了高溫堵水技術(shù)研究工作,認(rèn)識(shí)完善蒸汽驅(qū)驅(qū)油機(jī)理,明確汽驅(qū)規(guī)律,確定出水層段,研究技術(shù)對(duì)策,并開展化學(xué)藥劑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),篩選合適的高溫堵水藥劑,優(yōu)化措施方案,取得了較好效果。
關(guān)鍵詞:超稠油油藏;蒸汽驅(qū);汽竄;高溫堵水
1 油田基本情況
洼59塊位于洼60斷塊區(qū)的中部,開發(fā)目的層主要為S3段油層,油藏埋深1380-1510米,平均有效孔隙度24.5%,滲透率1462.6mD,原油密度平均0.993g/cm3,50℃地面原油粘度206124mPa·S,地層水屬于NaHCO3型,總礦化度3400mg/L,原始地層壓力在13.2~16MPa之間,地層溫度為56~62℃,油藏類型屬于深層厚層塊狀特超稠油油藏。
2009年,洼59塊開展了兩類蒸汽驅(qū)的先導(dǎo)試驗(yàn)方案,在連續(xù)油層發(fā)育區(qū)域創(chuàng)新實(shí)施重力泄水輔助水平井蒸汽驅(qū)試驗(yàn),在井網(wǎng)方面,上部1口水平井注汽,下部1口水平井輔助排液,周邊8口直井采油,在西部隔夾層相對(duì)發(fā)育區(qū)域?qū)嵤┲?直組合反九點(diǎn)井網(wǎng)蒸汽驅(qū)實(shí)驗(yàn),共實(shí)施8個(gè)井組,注汽井有10口,控制生產(chǎn)井89口,覆蓋面積為0.544平方公里,地質(zhì)儲(chǔ)量385.6萬(wàn)噸。
2目前存在的主要問題
(1)汽腔波及不均,汽竄嚴(yán)重,井組油汽比下降明顯。由于不同區(qū)域地質(zhì)體存在差異,隨著汽驅(qū)溫度場(chǎng)不斷擴(kuò)展,蒸汽腔擴(kuò)展不均的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,平面上油井受效不均,井組汽竄井不斷增多,雙向受效井地下溫場(chǎng)普遍偏高,平均達(dá)到200℃。汽驅(qū)效果逐漸變差,難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn),且油汽比下降較快,由高峰時(shí)期的0.18降至0.14;單井日產(chǎn)油逐年下降,由高峰期的6.3噸降至2.6噸。
(2)井組高含水油井不斷增多,水竄現(xiàn)象嚴(yán)重。生產(chǎn)井相繼出現(xiàn)高含水現(xiàn)象,井組綜合含水上升較快,其中含水高于90%的生產(chǎn)井已達(dá)到42口,占生產(chǎn)井總數(shù)的47%,平均日產(chǎn)液為29.6t,日產(chǎn)油為1.7 t,平均含水94.3%,汽竄水淹現(xiàn)象嚴(yán)重。
3蒸汽驅(qū)區(qū)塊高溫堵水技術(shù)研究
3.1明確汽驅(qū)規(guī)律,確定出水層段
進(jìn)入汽竄中后期,變溫帶溫度下降,原油流動(dòng)能力降低,汽竄通道增大;汽竄流體壓力高,會(huì)增加生產(chǎn)井流壓,同時(shí)降低非汽竄井段生產(chǎn)壓差,導(dǎo)致生產(chǎn)井液量含水逐步上升。
化學(xué)堵水可以封堵汽竄通道,增加變溫帶有效加熱量。汽竄通道輕微堵塞后,可減少生產(chǎn)井縱向出水矛盾,增加汽腔的橫向增壓作用。在保證加熱量的前提下,可增加回采能力。
分析汽驅(qū)井組內(nèi)受效油井的溫度壓力測(cè)試資料及井組油藏剖面對(duì)應(yīng)關(guān)系,可得出高溫點(diǎn),即出水層段為注汽水平井垂深偏下位置,為熱水帶突進(jìn)位置。
3.2開展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),篩選合適高溫堵水藥劑
根據(jù)油藏條件、井況及井溫壓力等資料,篩選合適的化學(xué)堵水藥劑,開展室內(nèi)實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)其配方體系。
(1)藥劑需求
地層溫度高,普遍高于200℃,要求堵劑具有良好的穩(wěn)定性,耐溫能力強(qiáng);部分生產(chǎn)井為篩管完井,要求堵劑具有較好的流動(dòng)性,能順利通過篩管處不堆積;井組內(nèi)高含水井水竄時(shí)間久,且生產(chǎn)井段長(zhǎng),要求堵劑作用半徑大、封堵強(qiáng)度高、有效期長(zhǎng)。
(2)藥劑篩選
根據(jù)藥劑需求,篩選出兩種合適的化學(xué)藥劑,分別為植物纖維顆粒類堵劑和腐殖酸鈉堵水劑。
物纖維顆粒類堵劑由聚丙烯酰胺、植物纖維、橡膠顆粒、油榕樹脂、增強(qiáng)纖維等固相顆粒組成,能夠進(jìn)入地層深部形成封堵作用。
腐殖酸熱穩(wěn)定性好,其水溶液可與某些化學(xué)劑交聯(lián)形成凝膠。硝基腐蝕酸是腐殖酸經(jīng)硝酸氧化的產(chǎn)物,比原生腐殖酸具有更高的化學(xué)生物物性和優(yōu)良的膠體體質(zhì),其熱穩(wěn)定性可進(jìn)一步增強(qiáng)。硝基腐殖酸鈉可溶于水,其體系凝膠最高可耐290℃高溫,成膠時(shí)間可控 。
最后選擇主劑為硝基腐殖酸鈉,交聯(lián)劑為酚類、醛類的體系開展了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)工作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在溫度為250℃條件下,凝膠仍具有較好穩(wěn)定性,耐溫效果好。
3.3優(yōu)化措施方案,擴(kuò)大封堵半徑,實(shí)現(xiàn)多段塞注入
(1)堵劑用量確定
堵劑用量的大小與堵水有效期、堵水效果密切相關(guān),劑量的確定主要取決于處理深度及處理半徑。根據(jù)處理層厚度、孔隙度按容積法計(jì)算用量,堵劑以平面徑向流動(dòng)分布在井周圍堵水。計(jì)算公式為:Q=πRHφ。其中,Q—堵劑用量,m3;R—處理半徑,m;H—封堵井段厚度,m;φ—孔隙度,%。
由于措施井均處于汽竄中后期高含水狀態(tài),需有一定的深度才能取得較好的堵水效果,擴(kuò)大后的處理半徑為6m。
(2)段塞設(shè)計(jì)
為保證措施效果,優(yōu)選有機(jī)顆粒,加入原有聚丙烯酰胺凝膠體系中,可增加藥劑強(qiáng)度及耐溫型。研究形成了有機(jī)顆粒+高溫凝膠+有機(jī)顆粒的三段塞堵水體系。
(3)施工壓力及排量設(shè)計(jì)
若壓力過低,不能將堵劑推到地層深部;若壓力過高,堵劑會(huì)進(jìn)入到非目的層段,造成后期產(chǎn)出困難。因此爬坡壓力控制在3~5MPa,最高壓力不能超過地層破裂壓力的80%。
為使堵劑有選擇性進(jìn)入高含水井段,設(shè)計(jì)注入排量在15-20m3/h之間,在施工過程中,可根據(jù)注入壓力的變化情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果
現(xiàn)場(chǎng)共實(shí)施高溫堵水措施16井次,累產(chǎn)油1.71萬(wàn)噸,階段累增油9390噸,平均單井增油586.8噸,平均含水下降4.9%,增油控水效果顯著。
5 結(jié)論
(1)蒸汽驅(qū)井組生產(chǎn)井進(jìn)入汽竄中后期,吞吐引效前的調(diào)堵措施是汽驅(qū)調(diào)整階段穩(wěn)產(chǎn)的保障,出水位置的確定是保證措施成功率的關(guān)鍵。
(2)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的成功是藥劑進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ),優(yōu)選高溫堵水藥劑是確保措施成功率的前提,針對(duì)常規(guī)出水井可選擇植物纖維顆粒類堵劑,而針對(duì)篩管完井可選擇腐殖酸鈉類堵劑。
(3)措施方案的制定是保證措施成功率的關(guān)鍵。根據(jù)油藏條件及井況,優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)計(jì),擴(kuò)大封堵半徑,適當(dāng)應(yīng)用復(fù)合段塞,制定合適的施工壓力及排量,完善堵水方案。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
喬詩(shī)涵,女,1990年11月出生遼寧盤錦,漢族,工程師,2013年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京),現(xiàn)于中國(guó)石油遼河油田冷家油田開發(fā)公司采油作業(yè)四區(qū)從事生產(chǎn)地質(zhì)管理工作。