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辽河油田D块难采储量开发技术对策

2015-03-05史海涛邱树立

中国矿业 2015年1期
关键词:防砂射孔稠油

史海涛,方 坤,夏 波,邱树立,丁 楠

(1.中国地质大学 (北京),北京100083;2.中油辽河油田公司,辽宁 盘锦124010)

辽河油田是一个稀油、稠油、特稠油、超稠油、高凝油兼有的复杂油气田,经过40多年的开发建设,稠油主力油田也进入多轮次吞吐阶段,面临压力下降、油气比下降、老区产量递减较快等多种矛盾[1-3]。目前辽河油田稠油开发最突出的矛盾就是一方面由于新增储量品位的变差,新区产能建设难度逐年加大;另一方面,未动用储量逐年增多,成为难采储量[4-6]。截至2007年底,辽河油区己探明难采储量达3.89×108t,因此难采储量评价工作已逐渐成为产能建设的主要方向[7-10]。本次工作以曙光油田D块为研究对象,对难采区开展难采影响因素分析,寻找解决对策,实现难采储量有效动用,为整体开发难采储量提供有力的技术保障。

1 难采因素分析

D块兴隆台油层经过10多年的蒸汽吞吐,取得了一定的开发效果,主体部位动用程度较高,目前采出程度达到9.96%。但是受油层厚度变化、油水关系复杂以及油井出砂、套坏等因素的影响,难采区域油藏动用程度较低。

1.1 油井出砂严重,影响油井产量

该块兴隆台油层属于高渗透、弱胶结的疏松砂岩油藏,粒度中值0.27mm,泥质含量高达11.9%,储层条件差。在转注蒸汽开发后,高温蒸汽造成储层固结程度更差[13]。近井筒部位因溶解作用孔、喉均变宽,加剧了地层出砂[14-15]。出砂后易造成射孔井段附近砂岩骨架塌陷,使套管周围形成亏空,亏空处的套管周围因受力不均造成抗挤毁能力下降而易发生弯曲变形、损坏,造成油井无法正常生产,影响油井产量[16-17]。

统计D块中部靠近难采区已完钻的34口直井,有13口井出砂严重,造成油井发生套坏而关井,占本次统计井的38%。如36-55井,该井2003年1月投产,投产初期受出砂影响,产液量、产油量低,生产15天,累产水450t,累产油10t。2003年4月砂卡关井(图1)。

1.2 夹层水发育,油水关系复杂

42井区的多口完钻井的兴Ⅱ组中部发育夹层水,造成该井区井位部署难度大,储量无法有效动用。如44-68井于2002年4月进行试采,累产油0t,累产水1272t;45-68井避开夹层水进行生产,仍高含水,该井吞吐1周期,注汽1000m3,累产油9t,累产水780t,高含水关井(图2)。

图1 36-55井生产曲线

图2 45-68井周期生产曲线

1.3 受沉积影响,储层变化快,油层产状变化大

难采区另一个影响因素是受沉积影响,储层变化快,靠近区块边部油层厚度变薄,使得部署难度加大,造成边部动用程度较差。已动用区兴隆台油层平均有效厚度33m,而靠近区块边部的难采区油层平均有效厚度小于20m,油层产状由中~厚层状逐渐变为薄互层状。在目前的经济条件下,油层厚度小于20m的区域不宜部署产能井,这是造成边部储量无法有效动用的重要原因。

2 难采储量开发技术对策

2.1 采用系列防砂技术,有效缓解油井出砂

增加射孔套管的抗挤压强度,可以有效防止因出砂造成的套管变形和损坏。因此在完井时对开发层段使用TP120TH外加厚套管完井,该种套管的抗挤毁强度是其他套管的2~4倍,大大提高了套管的抗挤压强度,有效预防因出砂造成的套坏关井[18]。

射孔时采用复合射孔防砂技术技术在射孔孔道口部建立防砂屏障,实现防砂和井眼完整的目的。该技术是在射孔的同时将一个预制在射孔枪内的整体金属塞利用炸药爆轰,直接镶嵌在油层套管射孔孔道口部,在孔道出口处建立一个不锈钢网隔砂层,金属塞面积3cm2,挡砂粒径0.1mm。生产时使油流自由通过,地层砂挡在油层孔道内,实现射孔与防砂一次作业完成。金属塞渗透率>14μm2,解决了金属塞渗透率低、易堵塞等技术难题,满足了油井生产产能需要[19-20]。

为了防止因生产造成的激动出砂,在注汽、焖井和采油过程中,严格控制生产参数,保证注汽干度和强度,并对生产压差进行严格控制,保证液量在20t/d左右,采用携砂泵进行采油,同时满足了生产与排砂的功能。

通过以上措施,形成了一套直井系列防砂技术,直井出砂套损问题得到缓解,有效地解决了油井出砂问题。2011年以来,采用直井系列防砂技术对区块内14口因出砂套坏停产的老井进行了更新,更新前平均单井吞吐7周期,累产油3631t。更新后,油井出砂问题以及因出砂导致的油井套坏等故障得到了很好地解决。更新井平均单井生产5周期,阶段产油2348t。目前均正常生产,未出现套坏(图3)。

图3 采用防砂技术的更新井周期生产情况

2.2 测井和地震资料结合,确定夹层水分布范围

针对42井区局部发育夹层水的问题,本次研究首先利用完钻井资料分析夹层水层的电性特征(表1)。45-68井的第7层解释为油水同层,顶面埋深777.5m,RT为62.1Ω·m,AC为405.3μs/m。判断45-68井为油水过渡带,夹层水西部边界在该井附近(图4)。通过分析完钻井资料,42井区的其他完钻井兴II组未发育夹层水。

三维地震资料表明42井区兴II组中部夹层水区微构造表现为低洼状,构造幅度6~8m(图4),构造面积0.02km2,估算水量为6.0×104m3。2014年新完钻的46-67井位于夹层水发育区西部,距夹层水发育的45-68井175m,该井完钻油层厚度45.2m,未发育夹层水,表明该区夹层水分布范围有限,高部位不发育夹层水。且油层厚度较大,单井有效厚度在30~40m。

表1 夹层水层特征统计表

图4 过44-65~44-68~杜42井地震剖面图

2.3 利用地震波形分析技术,追踪主力砂体分布范围

为了提高难采储量动用程度,就要准确预测地质体。通过测井资料、地震资料和油井的生产层段相结合,在地震剖面上标定出目的层对应的反射同相轴。通过分析同相轴的连续性、振幅强弱的细微变化、相位变化等,判断薄储层厚度的变化趋势,建立地质特征、产能与地震波形特征响应模式[21]。追踪刻画主力砂体分布范围,优选部署区域。

生产效果较好的井表现为兴II组和兴Ⅲ组储层砂体发育稳定,油层厚度较大,泥岩夹层少。如46-65井的储层砂体发育稳定,兴II组和兴Ⅲ组砂体厚度54.6m,油层有效厚度42m。该井2011年5月投产,截至目前,累产油7553.1t,累产水20937t,油气比0.94。兴II组和兴Ⅲ组砂体地震波形表现为低频、中强振幅、同相轴较连续的复合波,将该类波命名为“大雁型”。

37-60井兴II组和兴Ⅲ组砂体厚度44.2m,油层有效厚度32.5m。该井2005年3月投产,截至目前,累产油 20124.3t,累产水 50774.0t,油气比0.66。该井兴II组和兴Ⅲ组砂体在地震波形上表现为中高频、中强振幅、不对称复合波,将该类波形命名为“驼峰型”。

38-47井兴II组和兴Ⅲ组砂体厚度66.5m,油层有效厚度45.4m。该井2008年9月投产,截至目前,该井累产油8239.8t,累产水19404.4t,油气比0.26。该井兴II组和兴Ⅲ组砂体在地震波形上表现为中高频、中强振幅、不对称复合波,本次研究将该类波命名为“M型”。

生产效果较差的井表现为兴II组和兴Ⅲ组储层砂体发育较差,泥岩隔夹层较发育。如36-49井的储层砂体厚度较薄,兴II组和兴Ⅲ组砂体厚度39.7m,油层有效厚度8m。该井2007年1月投产,截至目前该井累产油752t,累计油气比0.11。兴II组和兴Ⅲ组砂体地震波形表现为低频、弱振幅、同相轴连续性较差的单波形,将该类波命名为“单峰型”(图5)。

图5 典型井地震波形

通过分析难采区生产效果好的井地震波形特征,本次研究在难采区追踪四套主力砂体。

3 应用效果

在解决了难采区主要影响问题后,于2013年开始在D块难采区内开展了井位部署工作。2013~2014年在D块难采区内共部署开发井35口,其中直井33口,水平井2口。目前已实施直井28口,投产24口。完钻井油层钻遇情况符合预期,投产井产量达到了周围老井平均生产水平,累注汽66556t,累产油12030.4t,累产水14984.2t,油气比0.19。

4 结论和认识

1)稠油油藏由于储层固结程度差,热采过程中高温蒸汽造成储层固结程度更差,而引起油井出砂严重,造成套管损坏,影响油井产量。通过使用加厚套管、射孔防砂以及控制生产压差等一系列措施,有效缓解了油井出砂问题,保证了难采区部署井正常生产。

2)利用地震波形分析技术科可以通过同相轴的连续性、振幅强弱的细微变化、相位变化等,建立油井产量与油层、地震波形特征之间的对应关系,实现储层有利砂体的追踪刻画,从而提高储层预测的精度。实施情况表明利用地震波形预测储层砂体分布范围在D块井位部署中具有很强的可行性,这也为辽河油田难采储量的有效动用提供了技术依据。

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