九7区齐古组超稠油油藏开发新技术探索
2020-10-29刘涛
刘涛
摘 要:九7区齐古组油藏为断裂遮挡的构造岩性超稠油油藏,油层发育,平均孔隙度26.6%,平均渗透率980mD,属高孔、高渗储层,物性好,但因原油粘度高,储层隔夹层发育,非均质性强,剩余未动用储量一直未能有效开发。2013年,该区完钻试验井49口,开展过热蒸汽、大井眼、隔热管+封隔器试验,实际投产25口,累积产油0.12×104t,生产效果差,于2014年11月全部停关至今。本文将引进一种新型SAGD技术,探索试验区生产模式,推动该区未动用储量有效开发。
关键词:九7区;齐古组;高孔高渗;超稠油;单井SAGD
前言
九7区位于九区西北部,东南与已开发的九3区、九4区相邻,东部与九6区、九浅41井区相邻。该区齐古组油藏为断裂遮挡的构造岩性超稠油油藏,油层有效厚度0.5~36.6m,平均15.3m,平面上中部和西南部较厚,向东北部变薄;50℃原油粘度平均20190mPa.s,是九区原油粘度最高的区块。储层岩性主要为中细砂岩、细砂岩,油层平均孔隙度26.6%,平均渗透率980mD,属高孔高渗储层。为推动该区难采储量有效动用,2013年完钻试验井49口,开展过热蒸汽、大井眼、隔热管+封隔器试验,实际投产25口,累积产油0.12×104t,生产效果差,于2014年11月全部停关至今。2018年该区完成SAGD水平井部署方案,但未动用区埋深浅,制约了水平井的实施。本文将引进一种新型SAGD技术——单井SAGD技术,探索试验区生产方式,推动未动用区难采储量有效开发。
1 单井SAGD技术简介
单井SAGD技术,即在同一口井中实现蒸汽的注入和原油的采出,根据井型的不同可以分为直井单井SAGD技术和水平井单井SAGD技术。水平井单井SAGD技术在我国已经得到了现场测试,由于操作难度大,现场应用较少。直井单井SAGD技术则是采用特殊装置完井的新型技术,通过与压裂技术相结合,实现重力泄油。该技术的原理是井中下入封隔器,隔开上下射孔段,采用双管柱完井,蒸汽从真空绝热管中注入,流体从油管中采出。蒸汽从油藏顶部注入后沿压裂面向井筒周围以及油藏底部均匀扩散,释放潜热加热原油,使原油黏度降低。热油和冷凝水在重力作用下流入井底并被举升至地面,实现原油的开采。
2 试验可行性分析
2012年完成九7区齐古组油藏未动用区开发试验布井意见,在油藏的北部50℃原油粘度小于20000mPa.s,有效厚度大于10m的区域,采用60m反七点井网部署试验井50口,开展过热蒸汽、大井眼、隔热管+封隔器试验。2013年,该区完钻试验井49口,建成产能1.29×104t,动用含油面积0.16km2,地质储量42.19×104t。由于试验区原油粘度高,难以实现持续有效生产,在投产25口井后,于2014年11月全部停关至今。现综合试验区油藏地质特征与单井SAGD技术优势,简要论述试验区开展单井SAGD试验的可行性:
1)试验区油层发育,储层物性好。
完鉆试验井显示,试验区油层横向发育稳定,纵向连续厚度较大,单井有效厚度9.8~24.5m,平均15.7m,较原方案认识厚;油层孔隙度28.8%~35.9%,平均32.3%,较原方案认识30.5%好。
2)试验区原油粘度高,采用过热蒸汽吞吐难以持续有效开发。
试验井50℃原油粘度4~50×104mPa.s,平均17.0×104mPa.s,较原方案认识明显增高。2013年投产21口井,原油粘度大导致原油流动性差,造成启抽困难、泵卡、管线堵等现象频发,严重影响正常生产。2014年选择油层条件好,有效厚度、射开厚度大,孔渗条件好的4口油井进行试验,采用短周期、快节奏、单井单注,化学降粘措施辅助试验生产,生产效果得到明显改善。但原油粘度大,导致井筒举升困难,井口管线易堵,新井在日常生产中,平均两天就要实施一次挖潜措施来维持生产;其次地面集输问题仍无法有效解决,复产试验井采用井口安装方罐,方罐加装掺热装置,以罐车拉油生产,生产成本高。
第一、第二周期结束的井分别是23口、5口,从第一、二周期生产效果来看,周期生产时间短,周期采油量低,油汽比低,蒸汽吞吐效果差。
截至2014年11月,累积注汽5.2×104t,累积产油0.12×104t,井平均累产油48t,井日产油1.2t/d,综合含水80%,累积油汽比0.02,生产效果差。该区原油粘度高,难以实现持续有效生产,在投产25口井后,于2014年11月全部停关至今。
3)储层隔夹层发育,非均质性强,常规双水平井SAGD开发受限。
该区J3q22-1层与J3q22-2层间岩性隔层和物性隔层均发育,厚度在1m-15m之间,平均4.7m。J3q22-2层内夹层厚度较厚,厚度可达到6m以上;J3q22-1纵向上发育多个夹层,但夹层厚度较薄,平面上以两三口井连片为主,主要以土豆状孤立存在。从储层非均质性参数统计结果看,各小层渗透率变异系数,突进系数和级差均较高,非均质性强。综上,该区储层隔夹层发育,非均质性强,常规双水平井SAGD开发受限。而单井SAGD依靠蒸汽辅助重力泄油,具有SAGD开发超稠油的优势,同时配合压裂储层改造,能够克服隔夹层发育、储层非均质性强等问题。
4)盖层发育稳定且厚度大,为注蒸汽提供了安全保障。
九7区齐古组J3q22-1层上部至J3q1层底部的底砾岩之下均为泥岩和泥质粉砂岩沉积,形成厚度较大且发育稳定的盖层。盖层厚度在13.0m~43.6m之间,平均24.5m。在平面上,九7区大部分区域盖层厚度在20m以上。
5)试验区单井集中成片分布,有利于热场以及蒸汽腔的形成。
2013年完钻试验井49口,动用含油面积0.16km2,,为60m反七点井网,集中成片分布,有利于热场以及蒸汽腔的形成。
分析认为,九7区油层发育,储层物性好,盖层稳定,具备单井SAGD地质条件;同时原油粘度高,油藏埋藏浅,隔夹层发育,能够凸显单井SAGD的优势;而且试验区基本处于未动用状态,可试验单井SAGD的整个过程。综上所述,建议对试验区开展单井SAGD试验。
3 前景及意义
本人认为,单井SAGD技术配合压裂储层改造,对于发育隔夹层,纵向非均质性较强的储层,可以对上下射孔井段进行压裂,从地层深处沟通上下油层,能够有效克服隔夹层的影响,实现蒸汽的均匀扩展,從而使储层受热更加均匀;并且能够适用于开发对SAGD来说不经济的薄储层、埋藏较浅的稠油油藏,具有十分重要的应用价值。
近年,蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)在新疆稠油油藏的开采中得到了广泛的应用,成为实现稠油、超稠油、油砂就地开采的一项重要工艺。而单井SAGD技术作为一种新型SAGD模式尚未推广应用,尤其是单直井SAGD技术,目前在新疆油田还没有1口试验井。若单井SAGD技术在九7区超稠油应用成功,将解放大量未动用浅层超稠油难采储量,同时给老区开发方式的转换带来新思路,应用前景广阔,推广意义重大。
参考文献
[1] 孙川生,彭顺龙等.克拉玛依九区热采稠油油藏[M].北京:石油工业出版社,1998
[2] 九7区齐古组油藏调整方案.内部资料
[3] 九7+8区齐古组精细油藏描述研究.内部资料
[4] 蒋斌.新型SAGD技术在稠油开采中的应用[J].当代化工研究,2017.10