SAGD开发中低物性段改造措施研究

王 猛，王国栋

(1.东北石油大学，黑龙江 大庆 163000;2.中油辽河油田公司，辽宁 盘锦 124010)

1 油藏概况

1.1 地质概况

曙一区杜84块馆陶组油层为巨厚块状边、顶、底水的超稠油油藏［1－2］，整体构造形态为一向南东方向倾斜的单斜构造［3］，地层倾角为2～3°，构造单一，区内无断层发育，与下覆地层呈不整合接触;油藏埋深530～640 m，平均油层厚度为106 m，平均孔隙度为36.3%，渗透率为5.54 μm2，粒度中值为0.44 cm，属高孔、高渗、中—强非均质性储层。20℃脱气原油密度为1.007 g/cm3，50℃地面原油黏度为23.19×104mPa·s，胶质沥青质含量为52.9%。探明含油面积为1.92 km2，石油地质储量为2626×104t。研究区域含油面积为0.55 km2，石油地质储量为791×104t。

1.2 开发历程

馆陶油藏自2000年开始部署70 m井距正方形直井井网进行开发，依靠产能建设实现区块的上产，2003年产量达到高峰，高峰产量达到20×104t，随后产能建设完成，区块产量进入快速递减阶段，2005年为弥补产量递减，在馆陶油藏开展SAGD先导实验，2009年区块全部转入SAGD开发，共有8个SAGD井组，形成了18×104t的生产规模，采油速度为2.0% ～2.5%，通过开发方式转换扭转了产油量区块递减趋势，实现了重新上产、稳产。

2 存在问题分析

2.1 存在问题

杜84块馆陶油藏经过多年SAGD开发，井组生产效果逐渐变差。先导试验区4个SAGD井组实施SAGD后单井产量逐渐上升，至2008年单井产量达到高峰，日产油达到120 t/d，但随开发深入，井组产量逐渐递减，至目前单井日产油仅为55 t/d，生产效果逐渐变差。

与之对应的是馆陶油藏蒸汽腔2008年高度达到40 m，随后上升停止，SAGD开发进入蒸汽腔横向扩展阶段，该阶段SAGD蒸汽热效率下降，产量也进入下降阶段［2］。

2.2 原因分析

针对蒸汽腔不上升的问题，结合测井及岩心资料对油藏地质体进行了重新评价，发现在油藏内存在多个岩性为泥质粉砂岩的低物性段。低物性岩层沉积厚度为0.2～2.0 m，粒度中值为0.12 mm，沉积粒度较细，孔隙度为15% ～25%，平均渗透率为200×10－3～400 ×10－3μm2之间，含油饱和度在40%左右，在电测解释上表现为低微电极幅度差、中—高声波时差、高感应值和低中子伽马的测井响应特征［4］。

馆陶油藏属陆相湿型冲积扇扇中亚相沉积，受古地形、水体能量变化等沉积环境的控制，在垂向上呈多旋回叠置发育特征［5］。从岩心及测井曲线上可以看出，油藏内由于周期性水流能量的强弱变化及平面上沉积差异性，发育多套低物性岩层，其中以640、600、565 m三套低物性岩层发育最为明显，对SAGD开发的影响最大。综合各种资料定性描述了油藏低物性岩层平面及空间分布情况［6］:在垂向上发育了多套低物性岩层，平面上连续性较好，横向展布距离大，局部存在天窗。低物性段的发育，是导致馆陶SAGD蒸汽腔上覆受阻、生产效果大幅下降的根本原因。

3 开发技术对策研究

3.1 低物性段改造的可行性分析

馆陶油藏内部发育的低物性夹层为泥质粉砂岩沉积，渗透率在200×10－3～400×10－3μm2之间，具有一定的渗透性 (表1)。超稠油对于温度的敏感性极高，随着温度的降低，黏度快速降低，温度升高到240℃时，原油黏度降至12 mPa·s，流动摩擦阻力较小，但由于低物性段储层粒度中值小、渗透率低，虽然原油已被加热至可流动温度，但重力仍小于表面张力、黏滞力及原油流动后的负压效应之和，导致原油仍无法泄入下部蒸汽腔中［7］。

表1 杜84块馆陶油层低物性段物性统计

3.2 技术对策研究

分析认为，几年来低物性段上方原油经蒸汽腔持续烘烤已达到较高温度，具备一定的流动能力，但原油的重力仍不足以克服流动阻力，因此决定借鉴蒸汽驱的开发理念，在低物性段上方射孔、注汽，提高低物性段上方与蒸汽腔的压差，将原油驱替至下部的蒸汽腔中。

同时对SAGD井组的开发历程进行研究及评价，生产历史也证实了通过射孔可有效动用低物性段上方原油。先导试验区馆平10～13井组注汽直井采用的是低物性段上下同时射孔的方式，转驱后蒸汽腔快速突破640 m深度的低物性段，在上部形成蒸汽腔，而馆平14～17井组采用仅在低物性段下部射孔的方式，蒸汽腔上升受阻。

通过机理的研究及对已有井组开发历程的评价，最终决定进行注汽井射孔井段调整，对低物性段上方补孔10～15 m，连续注入蒸汽，直接加热上部油层，改善泄油能力［8］，建立上下蒸汽腔同步泄油模式，改善井组生产效果(图1)。

图1 低物性段上部射孔蒸汽腔上升模式

4 措施实施及效果评价

2012年开始在馆陶井区实施低物性段改造试验，先后对15口注汽直井实施低物性段上部补孔，射孔厚度在10～15 m，射孔后注汽井开始注汽。低物性段上部补孔层段吸汽状况良好，吸汽比例达到60%左右，表明上部油层得到动用。井区内观察井监测资料反映，低物性段上方温度上升，温度曲线由“指型”变成“箱型”，蒸汽腔高度由改造前的20 m上升至40 m，证实了上部蒸汽腔得到动用(图2)。

图2 低物性段改造实测后井温监测曲线

低物性段改造措施实施后，8口水平生产井泄油能力明显增强，产液量上升，产油量增加，含水率下降，分析认为低物性段上部未动用的高含油饱和度区域受到蒸汽波及，加热流体突破低物性段泄到下部蒸汽腔中被采出。

实施低物性段改造前，井组日产油量仅为500 t/d，且出现产量下降的趋势。实施低物性段改造后，井组日产油量逐渐上升，目前日产油量达到700 t/d，含水下降3%，取得显著的生产效果(图3)，扭转了改造前因蒸汽腔上升受阻导致的产量下降趋势，实现了井组的重新上产。

图3 馆陶井组SAGD阶段生产曲线

5 结论

(1)在SAGD开发中，油藏内发育的低物性段可抑制蒸汽腔上升，造成井组提前进入蒸汽腔横向扩展阶段，使热能消耗大，产量、油汽比下降。

(2)注汽井实施低物性段射孔改造措施，突破了“渗流屏障”，强制动用低物性段上方油层，加快蒸汽腔上升速度，提高热利用率，生产效果提高。

(3)该技术的成功实施，证实了在SAGD开发中突破低物性段的可行性，对其他SAGD开发区域提高开发效果具有重要的指导作用。

［1］任芳祥.辽河油区老油田二次开发探索与实践［J］.特种油气藏，2007，14(6):6 －10.

［2］吴霞.蒸汽辅助重力泄油技术研究进展［J］.特种油气藏，2007，14(1):7 －10.

［3］史建南，邹华耀，等.辽河坳陷西部凹陷低熟油成藏机理研究［J］. 油气地质与采收率，2007，14(1):36－39.

［4］张忠义.杜84块馆陶组油层砾岩层识别与分布研究［J］.特种油气藏，2005，12(2):22－24.

［5］钟淑敏，刘传平，等.低孔低渗砂泥岩储层分类评价方法［J］. 大庆石油地质与开发，2011，30(5):167－170.

［6］董平川，吴则鑫.储层属性模型建立方法对比分析［J］.大庆石油地质与开发，2011，30(5):56 －59.

［7］李雅芹.中深层超稠油SAGD开发动态调控技术［J］.特种油气藏，2008，15(S1):156 －158.

［8］刘志波，程林松，纪佑军，等.蒸汽与天然气驱(SAGP)开采特征［J］. 石油勘探与开发，2011，38(1):79－83.