彭洪軍

（勝利石油管理局井下作業(yè)公司，山東 東營 257000）

敏感性稠油油藏工藝技術(shù)研究

彭洪軍

（勝利石油管理局井下作業(yè)公司，山東 東營 257000）

針對(duì)濟(jì)陽坳陷林樊家油田林東館三段油藏油稠、儲(chǔ)層敏感性強(qiáng)、生產(chǎn)過程中出砂明顯等影響產(chǎn)能的實(shí)際問題，通過開展油藏精細(xì)描述、儲(chǔ)層敏感性分析、注蒸汽實(shí)驗(yàn)、水平井設(shè)計(jì)優(yōu)化（水平井段200 m、油層厚度大于4 m、井距150 m）和配套工藝等研究和現(xiàn)場應(yīng)用，取得了良好效果。實(shí)施后水平井單井產(chǎn)液能力基本上在40～60 m3·d-1，單井產(chǎn)油能力由1.8 m3·d-1上升到28 m3·d-1，含水率由88%下降到48%，同時(shí)在水平井網(wǎng)條件下最終采收率為19.5%，比直井提高10%，增加可采儲(chǔ)量為38.9×104t，改善了底水油藏的開發(fā)效果。

稠油；敏感性；水平井；油層保護(hù)；林樊家油田

林樊家油田位于濟(jì)陽坳陷東營凹陷以西和惠民凹陷以東的林樊家凸起上，是一個(gè)在古、中生界地層之上覆蓋了下第三系孔店組、東營組、上第三系館陶組和明化鎮(zhèn)組的大型披覆構(gòu)造，構(gòu)造相對(duì)簡單，儲(chǔ)層巖性主要是細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖和粉砂巖。林樊家油田東部館三段是該區(qū)重要的含油氣層段。多年來林東館三段一直處于較低的開發(fā)水平，區(qū)塊平均單井日產(chǎn)油1.8 t，開發(fā)中存在的問題主要是：油稠、油層埋藏淺（950～1 020 m）、壓實(shí)程度低、膠結(jié)疏松、成巖作用差、生產(chǎn)過程中油層易出砂；儲(chǔ)層巖性主要以粉細(xì)砂巖為主，泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.5%，黏土礦物以伊／蒙間層為主，達(dá)68.7%，伊／蒙間層比為75.6%，屬強(qiáng)水敏稠油油藏理化；防砂難度大，有的油井雖然防住了砂，但產(chǎn)能較低，油井產(chǎn)液量較低或根本不出液。針對(duì)林東館三油稠、敏感性強(qiáng)、出砂嚴(yán)重的實(shí)際情況，進(jìn)行工藝技術(shù)攻關(guān)，取得了較好效果。

1 蒸汽吞吐熱采可行性評(píng)價(jià)

林東館三段油藏地面50℃脫氣原油黏度2 238 mPa·s。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：溫度每升高10℃，原油黏度下降50%左右。溫度降低，原油黏度迅速增加，溫度降為20℃時(shí)，原油黏度為36 900 mPa·s，是50℃原油黏度的17.0倍。本塊原油熱敏感性強(qiáng)，加熱降黏效果明顯（見圖1）。原油流變特性分析表明，原油拐點(diǎn)溫度較低，在48～55℃，基本在地層溫度范圍。較強(qiáng)的黏溫敏感性，預(yù)示著采用注蒸汽開采方式開發(fā)本區(qū)有利。

根據(jù)室內(nèi)研究結(jié)果，2009年5月進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，優(yōu)選1口老井林7-108井進(jìn)行了注蒸汽吞吐開采試驗(yàn)。1998年10月林7-108井常規(guī)投產(chǎn)，產(chǎn)油量一直在2 t·d-1以下，2008年10月由于產(chǎn)量低停產(chǎn)。2009年5月注蒸汽1 504 t后開井生產(chǎn)，峰值產(chǎn)油量達(dá)到8 t·d-1，為常規(guī)冷采產(chǎn)量的4倍，截至2010年4月，產(chǎn)液量17.8 t·d-1，產(chǎn)油量5.6 t·d-1，含水率68.5%，累計(jì)采油量628.5 t，取得了較好的吞吐效果。

2 水平井開發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)

林東館三段前期全部采用直井開發(fā)，單井產(chǎn)能低，而水平井則具有產(chǎn)液能力大，產(chǎn)油能力強(qiáng)的優(yōu)勢。根據(jù)取心井林7-斜111含油飽和度分析，該層取得4 m油砂中上部3.5 m飽和度接近60%，下部0.5 m飽和度在40%左右，適合水平井開發(fā)油層中上部的條件。

2.1 水平井長度確定

依據(jù)勝利油田薄層水平井長度研究，油層越薄，熱采水平井段沿程干度損失越大，末端干度為0的長度越短。開發(fā)效果隨長度的增加變好，但200 m與300 m相比已沒有明顯優(yōu)勢，因而熱采水平井段最佳長度為200 m左右（見圖2）。

2.2 水平井距頂位置

考慮油層頂?shù)讓诱羝麩釗p失，油層越薄，熱采水平井縱向位置越靠近油層中部，本塊目的層油層厚度在4～8 m，依據(jù)圖3熱采水平井無因次距頂距離優(yōu)化結(jié)果，水平井略在油層中部偏下，設(shè)計(jì)在中部。

2.3 水平井極限布井厚度

數(shù)模結(jié)果表明，當(dāng)水平段長度和原油黏度一定時(shí)，隨著油層厚度在一定范圍內(nèi)增加，累計(jì)產(chǎn)油量增大；油價(jià)在50美元以下時(shí)，油層極限厚度應(yīng)大于3 m，否則累計(jì)油量達(dá)不到經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量，依照蒸汽吞吐熱采標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合林東Ng3段的油層狀況，原則上在有效厚度

大于4 m的范圍內(nèi)布井。

3 水平井配套工藝技術(shù)研究

3.1 水平井篩管頂部注水泥完井技術(shù)

林東館三段采用水平井篩管頂部注水泥完井防砂技術(shù)，該技術(shù)是利用裸眼封隔器、分級(jí)箍、盲板等特殊完井工具，在水平井造斜段以上實(shí)現(xiàn)水平段以上注水泥固井，根據(jù)油藏情況利用裸眼封隔器和大通徑篩管對(duì)油層部位進(jìn)行分段完井的一項(xiàng)完井技術(shù)。完井時(shí)，首先對(duì)造斜段注水泥固井，然后鉆除固井盲板，溝通油流通道。該方法完井產(chǎn)量高、污染小、成本低，優(yōu)勢明顯。

3.2 水平井防砂篩管完井

水平井防砂篩管完井可有效保護(hù)油氣層，減少完井過程中對(duì)地層造成的傷害和油流阻力，增大油井泄油面積，更大限度發(fā)揮油井潛能，提高油井產(chǎn)量。特別是篩管擋砂精度的優(yōu)選，有效解決了濾砂管堵塞問題。因此確定水平井防砂篩管合理參數(shù)及擋砂精度是篩管完井技術(shù)的關(guān)鍵。先對(duì)林東地區(qū)的巖心井進(jìn)行粒度分析及分選性研究，結(jié)果顯示地層砂粒度中值為0.18～ 0.21 mm；結(jié)合實(shí)驗(yàn)室做了單層篩網(wǎng)和多層篩網(wǎng)以及精密微孔復(fù)合防砂篩管的防砂實(shí)驗(yàn)，考慮到該油藏為稠油地層，通過擋砂精度與油井產(chǎn)能影響關(guān)系的研究，優(yōu)選了精密濾砂管的擋砂精度為100 μm，既保證了具有過濾面積大、流動(dòng)阻力小、滲透率高，又可保證油層與井眼之間的油流暢通的同時(shí)，粉細(xì)砂能夠有效的透過精密濾砂管隨大液量排出，起到防砂和攜砂2種作用，確保油井的長期穩(wěn)定生產(chǎn)［1-6］。

3.3 全過程的油層保護(hù)工藝

3.3.1 鉆井過程

鉆井過程中影響儲(chǔ)層損害深度和滲透率損害程度的因素主要集中在鉆井液濾失量、鉆井壓差、浸泡時(shí)間、儲(chǔ)層孔滲特性等4個(gè)方面。在該塊鉆井過程中在保證這4個(gè)方面的同時(shí)，首先優(yōu)選了鉆井液體系，在水平井鉆開油層時(shí)采用具有較強(qiáng)的抑制性、防塌性、流變性的MEG鉆井液體系。

3.3.2 完井酸洗過程

為解除全裸眼井段泥餅堵塞、打開油流通道、清除泥砂對(duì)濾砂管的堵塞，精密篩管防砂完井需配套酸洗工藝。為了保證低壓高滲透儲(chǔ)層泥漿的順利上返，防止泥漿及反應(yīng)產(chǎn)物漏入油層造成傷害。對(duì)酸洗液體系必須進(jìn)行配伍性評(píng)價(jià)，根據(jù)室內(nèi)研究結(jié)果，確立了清除鉆井泥餅的復(fù)合緩速酸體系，由復(fù)合酸+稠油清洗劑+防膨劑+暫堵劑組成。同時(shí)優(yōu)化酸洗液用量，改進(jìn)了泥餅清洗解堵工藝，集成應(yīng)用了酸洗酸化一體化技術(shù)體系與二次酸洗技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)篩管與地層環(huán)空替泥漿、解除泥漿污染。

3.3.3 注汽過程

該塊儲(chǔ)層具有強(qiáng)水敏的特征，注汽過程可引起地層黏土膨脹，引起滲透率的大幅下降，注汽壓力升高，不利于蒸汽注入及原油滲流。為了提高注汽和采油效果，加強(qiáng)對(duì)油層的保護(hù)，改善地層的吸汽能力，注汽前須對(duì)地層進(jìn)行防膨預(yù)處理，注汽過程中伴注防膨劑，來減小對(duì)地層的傷害。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，優(yōu)選出適合高溫條件下的SLAS耐高溫防膨劑，作為注汽前預(yù)處理劑，降低注汽過程中對(duì)地層的水敏傷害。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

2009年12月在林東館三段油層較厚部位完鉆1口水平井，林7-平1井，精密濾砂管防砂完井配套酸洗工藝，SLAS高溫防膨劑20 t預(yù)處理地層，注入蒸汽2 004 t，投產(chǎn)后產(chǎn)液54.9 t·d-1，峰值產(chǎn)油量28.6 t·d-1，含水47.8%，為同層位直井產(chǎn)量的14倍，截至2010年5月該塊投產(chǎn)水平井8口，產(chǎn)油量163 t·d-1，取得較好的開發(fā)效果。

5 結(jié)論

通過林東地區(qū)的具體研究，采取了水平井注蒸汽開采的方式。設(shè)計(jì)中充分考慮了水平井的構(gòu)造位置、油層厚度、距油水邊界的距離、水平段的長度等因素，在鉆井過程中，采取了適合林東館三段薄層敏感性稠油油藏開發(fā)的水平井篩管防砂完井技術(shù)，水平井防砂篩管頂部注水泥完井防砂技術(shù)配套酸洗工藝，可減少近井污染和流體流入井筒阻力，滲流面積大、流動(dòng)阻力小，能更大限度發(fā)揮油層潛能。高溫防膨劑和薄膜擴(kuò)展劑對(duì)油層的預(yù)處理，為敏感性稠油熱采提供了前期保障。同時(shí)通過不斷優(yōu)化和改進(jìn)熱采井注汽管柱和注汽參數(shù)，有效提高了蒸汽吞吐的開發(fā)效果。以上這些技術(shù)的綜合配套應(yīng)用，解決了多年來林東館三段薄層敏感性、出砂稠油儲(chǔ)量一直難有效動(dòng)用的難題，對(duì)同類油藏的開發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。

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Technical research on heavy oil reservoirs with sensitivity

Peng Hongjun
(Downhole Operation Company of Shengli Petroleum Administration Bureau,SINOPEC,Dongying 257000,China)

Lindong reservoir of the third member of Guantao Formation in Linfanjia Oilfield of Jiyang Depression is characterized by heavy oil,high reservoir sensitivity and obvious sand production,which significantly affect the productivity of reservoir.This paper conducted the reservoir description,reservoir sensitivity analysis,steam injection experiment and horizontal well design optimization（horizontal length is 200 m,oil layer thickness is more than 4 m,well spacing is 150 m）.The matching technologies were studied. The field applications show that a good result has been obtained.After the implementation,the liquid rate of horizontal well is basically 40-60 m3/d,the oil rate of horizontal well increases from1.8 m3/d to 28 m3/d,the water cut decreases from 88%to 48%.The ultimate recovery at the condition of horizontal well pattern is 19.5%with an increment of 10%compared with the vertical wells.The recoverable reserves increase by 389 thousand tons,which improves the development effect of bottom water reservoir.

heavy oil,sensitivity,horizontal well,oil reservoir protection,Linfanjia Oilfield.

TE345

A

2010-06-17；改回日期：2010-07-22。

彭洪軍，男，1957生，勝利石油管理局副總經(jīng)濟(jì)師，高級(jí)工程師，大學(xué)文化程度。E-mail：sdslwyf@sohu.com。

(編輯 趙旭亞)

1005-8907（2010）05-621-03

彭洪軍.敏感性稠油油藏工藝技術(shù)研究［J］.斷塊油氣田，2010，17（5）：621-623.

Peng Hongjun.Technical research on heavy oil reservoirs with sensitivity［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（5）：621-623.