張振華 于常委 王劉琦 楊含霞 包敏 河南油田采油二廠

低滲油藏擠壓充填油層改造新技術(shù)

張振華 于常委 王劉琦 楊含霞 包敏 河南油田采油二廠

根據(jù)油藏物性分析，結(jié)合井區(qū)注采對應關(guān)系及壓力分布狀況，研究提出了不同于傳統(tǒng)壓裂技術(shù)的低滲油藏擠壓充填油層改造新技術(shù)。其原理是將繞絲篩管下入到油層部位，然后打開充填通道，由壓裂車組在接近或基本達到地層破裂壓力、擠壓近井地帶的油層時將支撐劑擠壓充填到泥砂縫隙中，形成新的滲濾帶，增加滲流面積和滲流體積，實現(xiàn)油層增孔、增滲改造或解堵的目的。對柴資2井進行了油層改造，已累計實施26井次，階段增油1.36×104t，平均單井階段增油523 t；創(chuàng)經(jīng)濟效益2938萬元；措施有效率達到90%以上；采油速度提高了0.35%。

低滲油藏；擠壓；充填；油層改造；技術(shù)原理

1 技術(shù)原理

1.1 主要機理

根據(jù)油藏物性分析，結(jié)合井區(qū)注采對應關(guān)系及壓力分布狀況，研究提出了不同于傳統(tǒng)壓裂技術(shù)的低滲油藏擠壓充填油層改造新技術(shù)。其技術(shù)原理是將繞絲篩管下入到油層部位，然后打開充填通道，由壓裂車組在接近或基本達到地層破裂壓力、擠壓近井地帶的油層時將支撐劑擠壓充填到泥砂縫隙中，形成新的滲濾帶，增加滲流面積和滲流體積，配套繞絲篩管完井，實現(xiàn)油層增孔、增滲改造或解堵的目的[1-3]。

1.2 結(jié)構(gòu)及作用

擠壓充填施工工藝管柱由絲堵、信號篩管、繞絲篩管、增阻器、補償器、扶正器、擠壓充填裝置和高壓滑動井口等組成，見圖1。

充填裝置：懸掛、錨定防砂管柱并密封油套環(huán)形空間，提供充填、洗井通道。增阻器：提升壓力，控制液流方向，確保支撐劑充填致密。信號篩管：反饋井下充填信息。高壓滑動井口：提供循環(huán)通道，便于調(diào)整管柱，確保倒扣丟手順利。

圖1 擠壓充填施工工藝管柱結(jié)構(gòu)

1.3 特點

（1）繞絲篩管間隙可調(diào)，一般不會發(fā)生堵死現(xiàn)象。由于在繞絲篩管和套管環(huán)形空間中充滿了致密的支撐劑，因而有效期長。

（2）與傳統(tǒng)壓裂油層改造技術(shù)的比較。傳統(tǒng)壓裂技術(shù)用于深層系較好，需要壓出裂縫并加砂，壓后有的井出砂；低滲油藏擠壓充填油層改造新技術(shù)用于河南王集、井樓油田淺薄層油層效果好，壓后不出砂，不容易造成管外竄，且措施費用較低，成功率高[4]。

2 現(xiàn)場應用及效果分析

2.1 實例一

（1）柴資2井地質(zhì)特征及物性。王集油田屬普通稠油Ⅰ-1類；平均孔隙度20.85%；平均滲透率0.842μm2；地面原油密度0.810～0.889；原油黏度20.16～131.42 mPa·s，平均黏度為 75.79 mPa·s；膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量17.93%～30.48%；含蠟14.53%～30.53%；凝固點31～38℃。柴資2井是在王集油田柴莊含油區(qū)塊部署的一口評價井，于2007年8月19日投產(chǎn)，生產(chǎn)層位H3IV24，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表1，單井控制地質(zhì)儲量5.497 9×104t。柴資2井投產(chǎn)后產(chǎn)出狀況差，能量低，間歇生產(chǎn)，措施前累計產(chǎn)液168.8 t，累計產(chǎn)油98 t。2008年4月27日對柴資2井進行擠壓充填油層改造，單井措施成本60萬元。

表1 柴資2井油層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

（2）加砂施工設(shè)計及泵注程序。將20 m3溫度為80℃以上本區(qū)塊熱污水溶液（配15%防膨抑砂劑）擠入地層后關(guān)井平衡壓力；用30 m3溫度為80℃以上熱污水溶液作前置液；將170 m3清潔壓裂液攜帶25 m3特選石英砂擠入地層；平均加砂比17.2%；破裂壓力27.3 MPa；最高施工壓力25 MPa。

（3）效果分析。柴資2井措施前日均產(chǎn)液0.87 t，日均產(chǎn)油0.27 t。措施后日均產(chǎn)液16.53 t，日均產(chǎn)油4.89 t。首次試驗取得了成功，措施效果顯著。

2.2 實例二

（1）樓813井地質(zhì)特征及物性。井樓油田屬薄層普通稠油Ⅰ-1類；地面原油密度0.895 6～0.931 4；70℃時地面脫氣原油黏度21.71～83.14 mPa·s，平均黏度為80.5 mPa·s；膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量14.81%～36.39%；含蠟10.98%～32.14%；凝固點-5～27℃。樓813井是井樓油田八區(qū)的一口采油井，于2004年8月26日投產(chǎn)，生產(chǎn)層位H3IV53，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表2，單井控制地質(zhì)儲量1.806×104t。該井投產(chǎn)后產(chǎn)出狀況差，產(chǎn)能低，為了提高其滲流能力，改善生產(chǎn)效果，2008年5月15日對樓813井H3IV53層進行擠壓充填油層改造，單井措施成本50萬元。

表2 樓813井油層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

（2）加砂施工設(shè)計及泵注程序。將10 m3溫度為80℃以上本區(qū)塊熱污水溶液（配20%防膨抑砂劑），擠入地層后關(guān)井平衡壓力；用30 m3溫度為80℃以上本區(qū)塊熱污水溶液作前置液；將170 m3清潔壓裂液攜帶3.3 m3特選石英砂擠入地層；最高施工壓力25 MPa。

（3）效果分析。樓813井措施前日均產(chǎn)液0.39 t，日均產(chǎn)油0.36 t。措施后日均產(chǎn)液3.7 t，日均產(chǎn)油2.9 t，平均日增油2.54 t。

3 結(jié)語

（1）應用低滲油藏擠壓充填油層改造新技術(shù)，解決了河南王集、井樓油田低滲油藏的滲流狀況，增加了有效滲流面積和滲流體積，提高了單井產(chǎn)能[5]。

（2）現(xiàn)場試驗證明，擠壓充填油層改造技術(shù)對孔隙度10%～25%、滲透率0.05～0.95μm2的油層改造效果比較好，如果超前培育注采井組的能量，措施效果會更好。

（3）對柴資2井進行了油層改造，已累計實施26井次，階段增油1.36×104t，平均單井階段增油523 t；創(chuàng)經(jīng)濟效益2938萬元；措施有效率達到90%以上；采油速度提高了0.35%。

（4）該技術(shù)施工簡單且壓力低，最高施工壓力一般低于油層破裂壓力，施工費用低，是傳統(tǒng)壓裂技術(shù)費用的二分之一。傳統(tǒng)壓裂油層改造技術(shù)用于深層系較好，如果用于王集、井樓油田淺薄層油層，超破裂壓力加砂施工容易導致管外竄。

[1]謝桂學，李行船．壓裂防砂技術(shù)在勝利油田的研究和應用[J]．石油勘探與開發(fā)，2002，29（3）：99-102．

[2]陳元千．現(xiàn)代油藏工程[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2000.

[3]萬仁溥，熊友明．現(xiàn)代完井工程（第二版）[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1996.

[4]張振華．稠油污泥深度調(diào)剖工藝技術(shù)研究及應用[J]．油氣田地面工程，2004，23（9）：31-32．

[5]董長銀，李志芬，張琪，等．防砂井產(chǎn)能評價及預測方法[J]．石油鉆采工藝，2002，24（6）：45-49．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.5.049

（欄目主持 樊韶華）