摘要：針對遼河油田稠油區(qū)塊非均質(zhì)性嚴重、水平井注汽運用不均、汽竄嚴重，同時篩管方式完井，篩管外與油層裸眼之間無分隔，整個水平段互相連通為一個整體腔室，注汽過程中蒸汽在管外竄流干擾，導致水平段油藏動用不均，蒸汽局部突進嚴重的問題，開展水平井分段完井分段注汽技術研究，運用分段完井、分段注汽工藝，實現(xiàn)儲層單元按需配注，達到均衡注汽提高儲層動用程度的目的。

關鍵詞：水平井注汽;長水平段;均衡注汽;篩管完井

1 引言

近年來，水平井蒸汽吞吐[1][2]技術在稠油開釆中所占比重越來越大，與常規(guī)直井相比，水平井可以有效增加注入蒸汽與油藏的接觸面積，增大油層吸汽量，使整個油層得到充分的加熱，油藏采油量與油汽比得到顯著提高，可提高生產(chǎn)能力、加快開釆速度，降低底水錐進，在油藏開采初期，有著投入較小，采收率高的優(yōu)勢。

遼河油田稠油區(qū)塊油層非均質(zhì)嚴重，且大部分區(qū)塊已進入開發(fā)中后期，常規(guī)熱采技術實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)壓力巨大，水平段動用不均、過早見汽/水的開發(fā)矛盾凸顯，大部分井存在一定程度的汽竄問題，嚴重影響采收率和開發(fā)效益。如何調(diào)整蒸汽、稠油和底水的流入/流出動態(tài)，改善注汽效果，提高油藏動用程度是稠油穩(wěn)產(chǎn)急需解決的關鍵問題。

2 多脈沖雙管均衡注汽技術原理

脈沖均勻注汽管柱結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，脈沖均勻注汽管柱主要部件包括井下蒸汽分配器、脈沖注汽管、中心管以及高溫皮碗封隔器等。蒸汽分配器用于連接工作筒與中心管，同時還起到分配壓力和蒸汽流量的作用?？梢酝ㄟ^控制孔的大小來控制蒸汽注入量，并消除儲層壓力差的影響，是整個管柱中非常重要的部分。脈沖管是實施均勻注汽的主要部件，其管壁上分布著大小和密度不一的孔眼。

蒸汽注入過程中，蒸汽由上部保溫管到達蒸汽分配裝置，通過蒸汽分配器的調(diào)節(jié)，蒸汽分別進入多脈沖外管和中心管。進入外管的蒸汽根據(jù)多脈沖噴嘴的分布頻度向儲層注汽，進入中心管的蒸汽向趾部進行注汽，從而實現(xiàn)蒸汽同時在水平井跟部和趾部的均勻注汽。

3 注汽工具優(yōu)化設計

多脈沖管本體采用N80材質(zhì)，在本體上設計有耐腐蝕的特種鋼射流噴嘴[3]。噴嘴的孔徑大小及其數(shù)量根據(jù)地質(zhì)需求，由計算模型優(yōu)化得出。

中心管為多脈沖同心管的內(nèi)管柱，內(nèi)管柱是腳尖蒸汽注入的通道，并且與注汽外管形成環(huán)空，對內(nèi)管的蒸汽起到保溫作用。所以內(nèi)管的熱損失可以忽略不計。中心管采用N80材質(zhì)，保障高溫條件下符合注汽標準。外管噴嘴設計成一個注射孔周圍多個分射孔的結(jié)構(gòu)，主要作用是根據(jù)地層需求，調(diào)節(jié)沿程注入蒸汽流量。

4 注汽參數(shù)優(yōu)化設計

針對小洼油田老井多井段汽竄、長井段存在盲射段導致開發(fā)效果不佳、水平段沿程吸汽不均的問題，開展了多脈沖雙管選擇性注汽熱采理論計算及生產(chǎn)軟件的研發(fā)，構(gòu)建了垂直井筒沿程熱物性參數(shù)及熱損失計算模型、水平井筒沿程熱物性參數(shù)及熱損失計算模型、地層加熱區(qū)半徑與產(chǎn)能模型，實現(xiàn)了多脈沖雙管選擇性注汽過程模擬及波及體積預測，并完成了多脈沖雙管選擇性注汽工藝完井及熱采參數(shù)優(yōu)化設計.

在此基礎上開發(fā)了優(yōu)化設計軟件“SMART-01”。主要用于計算注汽井筒中的壓力分布、干度分布、壓降分布以及參數(shù)敏感性分布。根據(jù)注汽工況及參數(shù)，可計算出井筒中的壓力、干度、壓降、溫度分布規(guī)律。優(yōu)化設計井下注汽管柱機構(gòu)，優(yōu)化外管注汽孔數(shù)、分布以及外注汽管和內(nèi)注汽管的流量分配。參數(shù)的敏感性分析，對注汽時間、井口壓力、井口干度以及注汽速度進行參數(shù)敏感性分析，為注汽方案設計提供依據(jù)，并可及時了解注汽動態(tài)。

5 現(xiàn)場應用

5.1基礎數(shù)據(jù)

WH7井為小洼油田新井，水平井懸掛器位置1320m，完鉆井深1906m，井眼尺寸Φ177.8mm。該井為三開水平井，最大井斜90°。A點位于1595.07m，B點位于1906m，水平段長310.93m。Φ339.7mm表層套管下至201.62m，Φ244.5mm技術套管下至1472.07m，油層套管采用Φ177.8mm光管配合篩管完井下至1906m。

5.2注汽工藝方案

針對水平段長度超過240m的水平井，建議選擇“多脈沖雙管選擇性注汽工藝”，即在分段注汽基礎上結(jié)合外單管沿程配注與雙管兩點預熱方式，降低熱損耗實現(xiàn)內(nèi)管保溫功能，提高蒸汽品質(zhì)。配套分段注汽軟件設計方案，可針對油藏特點按目標段需求選擇注入?yún)?shù)，增加熱半徑縱深長度，解決長水平段尖端動用矛盾，實現(xiàn)長井段均勻注汽，延長水平段有效動用長度。本文以WH7井為例制定施工方案。

5.3現(xiàn)場應用及效果

WH7井注汽井段長，利用常規(guī)注汽管柱，水平段吸汽不均勻，采用雙管注汽可改善吸汽剖面，提高油井注汽效果。雙流道注汽解決了“跟趾端效應”，提升全水平井段的蒸汽波及體積。插管密封裝置順利插入，單雙管轉(zhuǎn)換裝置安全接入。15：00-21：00完成上部直井段的管柱下入工作，完成WH7井雙管多脈沖均衡注汽技術現(xiàn)場試驗，實現(xiàn)儲層蒸汽尖端注入，解決蒸汽沿程熱損失與末端動用差的矛盾，提高儲層橫向動用效果。

6 結(jié)論及認識

（1）開展了端部效應研究，根據(jù)稠油油藏狀況，結(jié)合注汽前流溫流壓剖面測試，利用計算機輔助軟件優(yōu)化設計，配汽點的注汽參數(shù)進行定量優(yōu)化，指導日后方案設計。創(chuàng)新提出了雙流道注汽+多脈沖噴嘴工藝。優(yōu)化設計了耐高溫封隔器，有利于形成蒸汽腔，實現(xiàn)水平段均勻配汽。

（2）高能噴管的引進與應用

為了實現(xiàn)精細化注汽，改進應用了高能噴管，增加配注點的個數(shù)，達到分段注汽、均勻注汽的目標，提高油藏水平井段動用程度。通過優(yōu)化高能脈沖噴射管的位置，可以調(diào)整動用不均熱采水平井的吸汽剖面，改善開發(fā)效果。

（3）針對該項目配套設計了 “多脈沖雙管注汽優(yōu)化軟件”。該軟件能夠?qū)Χ嗝}沖雙管注汽的注汽管柱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計，幫助調(diào)控內(nèi)外管的注汽參數(shù)。

參考文獻：

[1]明輝.水平井吞吐效果影響因素研究及治理對策[J].中國化工貿(mào)易.2019，11（1），153

[2]劉春澤，程林松，劉洋，龐占喜.水平井蒸汽吞吐加熱半徑和地層參數(shù)計算模型[J].石油學報，2008，29（1）： 101-105.

[3]胡英才，劉若虛，李家明.易起式水平井均勻注汽管柱的研制與應用[J].石油鉆采工藝， 2014，36（6）：94-96.

作者簡介：丁一銘，男，1988年12月出生于黑龍江省綏棱縣，漢族，工程師，2012年畢業(yè)于東北石油大學，現(xiàn)于中國石油天然氣股份有限公司遼河油田分公司從事采油工藝工作

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