晏淑鳳
前 言:杜99塊2007年實施水平井二次開發(fā),分6套層系部署了15口水平井,目前水平井產(chǎn)量占區(qū)塊80%以上,區(qū)塊成為以水平井開發(fā)為主的典型區(qū)塊。在水平井開發(fā)過程中出現(xiàn)了許多新的問題,最典型的是水平段動用不均,1輪后平均動用程度25%,為了提高水平井動用程度,我們分析水平井動用程度影響因素,開展水平井高溫溫度壓力剖面測試,針對性地應(yīng)用了多點注汽、調(diào)整出汽口位置、分段注汽、氮氣泡沫調(diào)剖技術(shù)、分段復(fù)合注汽技術(shù),調(diào)整和改善油藏橫向上吸汽不均的矛盾,延緩了水平井周期產(chǎn)量遞減,達到了提高油藏動用程度和原油采收率的目的。
1.項目研究背景
隨著水平井投產(chǎn)規(guī)模不斷加大,各種開發(fā)矛盾逐漸暴露出來,水平段動用不均,生產(chǎn)效果差異大。
根據(jù)高溫溫度壓力剖面測試結(jié)果,1周期后水平井平均動用程度25.4%,大Ⅰ組僅21.0%,動用好的井段占4.1%,動用中等的井段占16.9%,79%的井段基本未動用。
2.水平井動用程度研究
水平井動用程度受多種因素影響,研究認為儲層物性差異、井間剩余油分布不規(guī)律、注汽管柱類型是主要因素,此外,地層壓力、直井累產(chǎn)油、吞吐輪次等也是影響水平段動用不均的因素。
2.1儲層物性
由于儲層物性的差異,水平段存在動用不均現(xiàn)象。注汽過程中蒸汽沿高滲層突進,造成水平段動用不均。水平段滲透率級差越大,動用不均現(xiàn)象越嚴重,滲透率級差大于8.4,低滲層基本不吸汽。隨孔隙度降低,儲層的吸汽百分比也隨之降低,孔隙度低于10%時,油層幾乎不動用。
2.2汽竄
杜99塊水平井雖然是分層系部署的,但是由于隔層較薄,局部為物性隔層,因而造成有的井組汽竄頻繁。汽竄的直接影響是水平段動用不均加劇,蒸汽沿高滲帶突進,形成汽竄通道,而低滲帶由于熱量損失得不到動用。
2.3壓力系數(shù)
高溫溫度壓力剖面測試結(jié)果,大Ⅰ組水平井投產(chǎn)前壓力系數(shù)0.8。大Ⅱ組水平井投產(chǎn)前壓力系數(shù)0.6。較高的壓力系數(shù)表明杜99塊大凌河油層二次開發(fā)前油藏動用程度較低,仍有較大挖潛余地。
3.提高水平井動用程度配套技術(shù)研究
針對影響水平井動用程度的因素,我們以高溫溫度壓力剖面測試結(jié)果為依據(jù),結(jié)合測井信息、開發(fā)動態(tài)資料,進行多點注汽、注汽管柱優(yōu)化設(shè)計、注汽參數(shù)優(yōu)化設(shè)計、化學(xué)配套措施等系列技術(shù)研究。
3.1采用多點注汽,提高油藏整體動用效果
實施多點注汽,是為了防止汽竄及能量外溢,將平面上同區(qū)域、同層位、近井距的多口井同注,縱向上相鄰層系,隔層較薄區(qū)域的多口井同注。根據(jù)區(qū)域及油層條件,平面+縱向多點同注,提高油藏整體動用效果。
3.2優(yōu)化注汽管柱設(shè)計,改善動用不均狀況
(1) 動態(tài)調(diào)整出汽口位置,實現(xiàn)水平段均衡動用
由于非均質(zhì)性的存在,水平井有效排驅(qū)面積是由一個個糖葫蘆狀小橢圓組成的,動態(tài)調(diào)整出汽口位置,可以使水平段得到均衡動用。
出汽口調(diào)整原則:以水平段均衡動用為目的;井段<200m,橫向滲透率級差小,井溫曲線較平緩的井;以井溫剖面、錄井圖為依據(jù);出汽口位置調(diào)整超過20m井次30井次,動用程度提高19.8%。
(2) 細分水平段注汽單元,實現(xiàn)精細注汽
根據(jù)溫壓剖面測試結(jié)果及測井資料,將水平段細分為2個或多個注汽單元。既緩解了儲層橫向非均質(zhì)矛盾,也減少了單一出汽口熱損失大的矛盾,提高了各個注汽單元的注汽質(zhì)量。杜99塊實施分段注汽30井次,有效30井次,增油30197 t,水平段動用程度提高29.0%。
3.3配套化學(xué)措施,改善水平井動用效果
選井原則:以充分動用剩余油為目的;以溫壓剖面、錄井圖為依據(jù);井段<200m,橫向動用不均的井實施氮氣泡沫調(diào)剖+調(diào)整出汽口位置;井段>200m,橫向動用不均的井實施氮氣泡沫調(diào)剖+分段注汽。
3.4優(yōu)化注汽參數(shù)設(shè)計,提高熱利用效率
(1)在注汽壓力不高于破裂壓力前提下,逐步提高注汽速度。每口井先用排量18t/d大爐子試注,注汽壓力超過16MPa,如果干度達不到75%,則改用高壓爐子注汽,在保證注汽干度的基礎(chǔ)上,盡可能提高注汽速度;
(2)控制注汽強度,在最大加熱半徑內(nèi)防止汽竄干擾及出砂,減少熱量損失。通過對1周期注汽強度優(yōu)選,首輪注汽強度設(shè)計15-20t/m效果最佳,2-5周期根據(jù)同類油藏數(shù)模研究結(jié)果逐周期增加5-10%。
(3)注汽鍋爐出口干度必須保證在75%以上;
(4)注汽過程中,套管短節(jié)外壁溫度要控制在140℃以下。
(5)水平段動用不均的井配套分段注汽等手段分段設(shè)計注汽強度,低動用井段適當(dāng)提高注汽強度。
4.現(xiàn)場應(yīng)用及效果
(1)水平井橫向動用程度得到改善
區(qū)塊累計實施多點注汽19批次,71井次,調(diào)整出汽口20m以上30井次,分段注汽10井次,氮氣泡沫調(diào)剖13井次,分段+氮氣泡沫調(diào)剖5井次,大Ⅰ組水平段動用程度由1輪后的21.0%提高到86.7%,大Ⅱ組目前動用程度為28.7%。
(2)周期遞減幅度減緩
水平井周期產(chǎn)油遞減幅度得到減緩,第5周期周期產(chǎn)油對比上輪增加274t,油汽比提高0.08。
5.結(jié)論:
(1)儲層滲透性差異、汽竄、井網(wǎng)井距、壓力系數(shù)、注汽管柱是影響水平井動用程度的主要因素。
(2)細分注汽單元精細注汽,動態(tài)調(diào)整出汽口位置,配套化學(xué)措施分段復(fù)合注汽是提高水平段動用程度的有效手段。
(3)實施多點組合注汽,優(yōu)化注汽強度、注汽速度,有助于防止汽竄,提高油藏的整體動用效果。
(4)對同類型油藏提高水平井動用程度研究具有指導(dǎo)意義。