水平井蒸汽吞吐期间的生产方法研究

2022-09-11

前言

蒸汽吞吐是提高稠油区块采收率的有效措施之一。而底水锥进是影响产能提高的重要因素。新海27块目前以蒸汽吞吐技术和水平井技术相结合进行二次开发。在经过第一次开发阶段后, 断块开采中存在油水粘度比进一步增大, 水锥严重, 含水上升速度快等突出问题。本文对注汽后的水平井不同的生产阶段, 根据原油物性和油井动态技术参数的变化, 调整生产方式, 有效抑制底水的锥进速度, 提高油井蒸汽吞吐效果。

一、油藏概况

新海27块是海外河油田的一个四级开发断块, 位于大洼断层与海35断层之间的高部位, 处于海外河油田北部, 海26块的东边, 海1块的北边, 大洼断层的下降盘, 油藏埋深1375~1465m, 主要开采层位为下第三系东营组, 构造面积8.0k m2, 含油面积2.83km2, 油层有效厚度平均为15m, 有效空隙度30.4%, 有效渗透率6056×10-3μm2, 石油地质储量451×104 t, 地面 (50℃) 原油粘度为1934~3715m Pa·s, 原油性质属常规稠油, 油藏类型为厚层边底水构造油藏。

该块1993年开始以直井方式投入开发。受油水粘度比高 (200:1) , 边、底水突出及管外窜槽影响严重, 开发部分水淹, 区块综合含水达90%以上。直井最终采收率为15.3%, 油层动用程度低。2004年开始, 应用水平井技术进行二次开采, 投产水平井33口, 断块日产能力达350t。

二、蒸汽吞吐技术在水平井的应用

1. 蒸汽吞吐技术原理

蒸汽吞吐是先向油井注入一定量的蒸汽, 关井一段时间, 待蒸汽的热能向油层扩散后, 再开井生产的一种开采稠油的增产方法。它是通过油层加热后, 原油粘度降低, 流动阻力减小, 增加原油流动性的原理而达到提高油井产能的目的。

2. 蒸汽吞吐技术应用情况

新海27块地质特征、原油物性符合蒸汽吞吐技术的实施条件, 加上水平井特有的井身结构 (生产井段长, 泄油面积大) 吸气能力及产液能力强, 更有利于注汽效果的发挥。随着稠油热采技术的不断完善, 蒸汽吞吐技术已在新海27块水平井得到广泛应用。已实施水井平井蒸汽吞吐措施20口井、22井次。

三、水平井注汽后的生产方法研究

1. 注汽井采油初期阶段, 制定合理采液强度, 提高油井产能

在油井注汽后开采的初级阶段, 由于油层加热使原油粘度降低, 原油流动性增大, 调高冲次, 可有效提高排液量。但采液强度过大, 近井地带压降大于油水重力压差时, 底水容易锥进。所以制定合理采液强度, 才能抑制底水锥进速度, 确保单井产能效果最好。

新海27-H8井实施注汽措施, 注汽开井后多次调整生产参数提液生产。

通过实践认为采液强度为0.24 m3/m.d是新海27-H8井合理的采液强度。

2. 注汽井采油中期阶段, 电热杆加热降粘, 保持油井产能

当注汽井生产一段时间后, 地层温度降低, 一般在60℃—80℃之间。虽然原油粘度仍可以满足顺利开采, 但产出液在向井口流动的过程中, 由于温度会继续降低导致原油粘度大幅度上升, 从而造成极大的流动阻力, 导致光杆不同步现象发生频繁, 从而降低泵效, 进一步影响单井产液量。此时采用电热杆加热降粘技术。电热杆下深1100-1350m。提高井筒原油粘度, 可降低油井回压, 保持油井产液量。

新海27-H50井注汽后开井生产, 生产两个月后该井井口温度降到50℃以下, 油井液量开始下降。启动了电热杆加热设备后, 将井口温度控制在60℃以上。在保持原有的工作制度情况下, 油井产液逐渐恢复, 有力保证了油井平稳生产。

从不同井口温度时水平井的生产情况研究发现, 井口温度在60℃-75℃时油井生产最为稳定。

3. 注汽井采油后期阶段, 调整工作参数, 防止边底水锥进

边水油藏在蒸汽吞吐过程中, 随着地层压力的降低, 边水容易进行能量补充, 水油体积比增大。根据已投产水平井测得的粘温曲线, 50℃为新海27块水平井原油粘度的拐点。当地层温度低于50℃时, 原油粘度急剧增加, 地层油水粘度比增大。地下水的渗流速度远大于稠油的渗流速度时, 仍保持较高的采液强度, 容易使底水锥进, 油井含水上升, 此时应调整油井工作参数, 低压差小排量生产。保持地层能量, 为下次蒸汽吞吐或蒸汽驱油做准备。

4. 实时监测, 及时调整

注汽后油层, 在油井生产过程中原油物性、地层压力、油水分布都在不断变化, 不合理的工作制度容易造成油井砂卡, 底水锥进等问题。所以确保油井实时监控、及时调整有尤为重要。蒸汽吞吐期间, 结合水平井特性, 对电流, 液面, 功图, 井口温度, 液量取样等基础资料要比正常井加密度录取, 及时、科学地掌握油井动态生产规律, 制定适合每口井生产的管理预案, 并根据每口井动态技术参数的变化, 分别采取油井配套措施, 从而实现延长油井蒸汽吞吐周期。

结论

(1) 蒸汽吞吐期间, 制定合理的采液强度, 可有效抑制底水锥进速度, 提高蒸汽吞吐效果, 实现油井最大产能。

(2) 井下电热杆加热技术, 有利于油井长期稳定生产, 延长蒸汽吞吐周期。

(3) 实时监测油井动态技术参数的变化, 及时调整生产方法, 是达到生产效益最优的前提。

摘要：新海27块是成功应用水平井技术进行二次采油的稠油区块。针对该块原油粘度大, 水平井生产井段长, 泄油面积大的特点, 已广泛应用注汽热采技术提高水平井产能。水平井注汽后, 在不同生产阶段, 根据地层温度、原油物性等数据的变化, 采取合理的生产参数及油井配套措施, 有利于水平井长期稳定生产, 提高油层动用程度的同时保持地层能量。

关键词：蒸汽吞吐技术,生产参数,稠油,井口温度