固液两相法调整注汽剖面工艺的应用

艾和平

摘要稠油热采区块进入多轮次吞吐阶段由于地层的非均质性、流度比差异及蒸汽超覆等因素的影响造成油井产量低,油汽比降低低、含水升高、经济效益变差。蒸汽的纵向和横向波及效率降低是造成以上现象的主要原因。应用颗粒型堵剂解决地层近井高渗部位封堵调剖,辅以复合泡沫体系调剖技术实现地层深部的封堵调剖,扩大垂向蒸汽波及范围。现场试验表明,固液两相法调整注汽剖面工艺可有效改善热采稠油油藏吞吐开发效果,是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。

关键词颗粒堵剂;泡沫剂稠油注汽

中图分类号TE35文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)112-0030-01

孤东油田稠油油藏属于疏松砂岩油藏,由于油藏层内的非均质性、层间渗透率的变化和原油性质的差别、不利重力分离、流度比、油藏倾斜、井距和等,在稠油开采中,注入的高温蒸汽趋于至油藏的顶部,在高渗透层中会形成一定蒸汽窜,降低了稠油蒸汽效率和波及体积,降低了开采效果,导致吸汽剖面不均匀。此外,孤东油田稠油热采区已进入了多轮次吞吐开发阶段,高、低渗透层动用差异大,汽、水窜状况日趋严重,开发效果变差,部分井注汽压力低,注汽效果差,无效吞吐,甚至造成了水淹,表现为周期产油量较低、油汽比变低、综合含水变高。注入蒸汽效率低是造成以上问题的主要原因。

1固液两相法调剖工艺原理

1.1颗粒型堵剂的作用原理

利用颗粒型堵剂的粒径可筛选性,通过与处理地层孔喉的匹配,首先实现在近井高渗透大孔道内形成段塞,以减少蒸汽窜并改善吸汽剖面。结合目前常用颗粒型堵剂,从耐高温性与经济性考虑,选择孤东油田生产过程中清罐地层砂(粒度中值229μm)为堵剂,以油井水泥为胶结剂,并加入其他添加剂改变其性能。在注汽前先对高含水大孔道实施封堵,形成具有一定厚度(3-5m),抗折强度较高(3-7 MPa),抗温为330℃的人工井壁,使蒸汽更多的进入低渗透层。

1.2复合泡沫调剖体系的作用原理

国内外的研究表明,伴蒸汽注入泡沫剂和氮气可以有效降低蒸汽在高渗透带的窜流,提高蒸汽的波及系数和驱替效率,是提高稠油热采油藏采收率的有效方式。针对颗粒型堵剂所形成段塞处理半径小的问题,利用复合泡沫调剖体系在注蒸汽的条件下,复合增效剂发生反应生成生成NH3、CO2等气体与泡沫,高强度的泡沫膜使气相的渗流能力下降,能够封堵高渗透带或者大孔道,能够有效抑制蒸汽进入高渗层、转向低渗层等未驱替带,增加了原油驱替的体积,提高了油层波及面积,改善了油藏的开发效果。该堵剂即能起到调堵作用,又具有活性液驱气驱、与泡沫驱的作用。

泡沫具有驱油特性的主要原因是泡沫在油层多孔介质中的渗流性。泡沫流体首先进入渗透性好的高渗透地带,由于泡沫流体在大孔道中具有很高的视粘度,从而流动阻力也随着泡沫的注入量增加而增大,当注入量增加到超过小孔道中的渗流阻力后,泡沫流体便会渐渐进入小孔道,泡沫流体在小孔道中流动视粘度低,小孔道中含油饱和度要高,泡沫稳定性变差。两种因素的相同结果导致泡沫在高、低渗透层内均匀推进。泡沫流体还具有一定的洗油能力,从而泡沫流体能够使得驱油效率大大增加,一般情况下可以提高采收率10%-25%。

2固液两相法调剖施工工艺

2.1颗粒型堵剂施工工艺

1)井筒处理程序:首先将捞出井筒内防砂工具,而后冲砂、通井并对油套管试压合格,确保井筒完好、畅通。

2)固相颗粒调剖施工: 联接好地面管线试压合格;正洗井;试挤污水5-10min,试挤排量>500L/min,泵压<18Mpa;即可均匀加入设计量清罐砂堵水剂,携砂比由小到大控制在10%以内;正挤顶替液;关井候凝24-48h。

3)后期处理:下油管探塞面,钻、冲塞(冲砂)至人工井底或水泥面。

2.2复合泡沫调剖体系施工工艺

复合泡沫体系调剖技术施工简单(施工流程见图1)。施工工艺有三种:(1)注汽前一次性注入。这种施工工艺由于地层初期温度较低,达不到引发剂的气化温度,使得部分引发剂不能气化,影响油井效果。(2)段塞式注入。先注300m3左右蒸汽再一次性注入全部引发剂和发泡剂,这种施工工艺仍然会使少部分引发剂不能气化,对油井效果有一定的影响。(3)发泡剂与引发剂采用小排量伴注泵伴随蒸汽间歇注入。这种施工工艺能够使引发剂全部气化,可充分发挥引发剂的作用。

3现场应用效果及分析

目前,固液两相法调整注汽剖面工艺在稠油区块现场实施1口井,取得显著效果。

GD827X2井是2004年投产稠油井,上一轮注汽过程中实施复合泡沫体系调剖注汽后,平均注汽压力6.9MPa ,汽温290℃;生产排水期8天,未取得明显效果。

2006年9月对该井实施了固相颗粒堵剂+复合泡沫体系调剖注汽后,平均注汽压力13.3MPa,汽温320℃,与措施前相比,压力上升了6.4MPa,温度上升30℃。生产排水期4见油时间提前了4天,平均日液26.7t,平均日油3.7t含水86.2,日增油1.9t。截止目前已生产43d,累计产油146.3t,见到了较好的调剖增油降水效果(见表1、表2)。

4结论及建议

1)从机理上分析,利用颗粒型堵剂的浅堵,辅以复合泡沫调剖体系的深调作用,改善吸汽剖面,是一项适合于孤东油田稠油热采后期辅助吞吐开发的新技术。

2)从施工结果看,该技术具有与地层配伍性好、施工工艺简便、投入少的优势。

3)清罐砂油井封堵消化处理了联合站清罐砂,在解决了清罐砂对环境的污染问题的同时达到了措施增油的目的。

4)固液两相法调整注汽剖面工艺的应用,为稠油区块多轮次调剖井的下步挖潜提供了很好的经验。