低物性夹层改造技术在杜84馆陶油藏SAGD井应用

海清华

摘  要：針对杜84馆陶油藏低物性夹层发育，导致SAGD开发过程中蒸汽腔扩展受限、注采井间汽窜、蒸汽腔上部泄油受阻的问题，研究应用了强酸溶蚀及压裂酸化等低物性夹层改造技术，现场应用表明，该技术能够实现对低物性夹层的有效处理，达到迫使夹层形成蒸汽及泄油通道，防止注采井间汽窜，扩大蒸汽腔发育，保证蒸汽腔向下泄油的目的，有效改善SAGD开发效果，具有广阔的应用前景。

关键词：SAGD;低物性夹层;强酸溶蚀 ;改造技术

引言

杜84馆陶油藏位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中段，开发目的层为上第三系馆陶组绕阳河油层，油藏构造为一向北东倾斜的单斜构造，倾角2°-3°，埋深530～640m，含油面积1.37km²，地质储量1835×10⁴t。平均孔隙度36.3%，平均渗透率5539×10^-3μm²，平均泥质含量4.2%，属于高孔、高渗、低泥质含量储层。该油藏于1999年采用蒸汽吞吐投入开发，2008年底转入SAGD开发;目前17个井组已全部转入SAGD开发。由于纵向上发育的三套低物性夹层均位于生产井上部，对蒸汽腔发育及重力泄油造成极大影响，转入SAGD开发三年后，井组采液量一直持续在250t左右，尽管采取了一系列动态调控措施^[1]，但SAGD开发效果未得到有效改善。

1 低物性夹层研究

结合杜84-馆观12取芯井岩心分析结果确定了低物性段的电性、岩性及物性特征。低物性段电阻率小于100Ω.m，孔隙度小于20%，渗透率小于100×10^-3μm²岩性为含粉砂极细砂细砂岩。

依据低物性段确定原则，通过精细油层对比，明确了低物性段分布规律：纵向上主要分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三套，由西向东连续发育。其中杜84-馆H50-59井区平均厚度1-2m，杜84-馆H18-23井区2-4m。其中第Ⅰ套低物性段由于埋深较浅，处于馆陶油层的顶部，还未对SAGD开发造成影响;第Ⅱ、Ⅲ套低物性段埋藏较深且分布在水平井附近，是目前制约SAGD开发的主要因素。

受低物性段储层物性发育状况、注汽井射孔井段、注汽井点位置等因素影响，注汽井在生产上表现各有不同。注汽井段上方存在低物性段，蒸汽无法突破，不泄油;注汽井段位于两套低物性段之间，蒸汽腔憋压，水平井与注汽井发生汽窜。

2 低物性夹层改造技术研究

由于低物性夹层厚度仅在0.5m-4m之间，单纯补孔注汽达不到形成泄油通道的目的，大型体积压裂成本过高，施工难度极大，为此寻求经济有效的改造技术是提高SAGD开发效果的关键。结合取芯井岩心分析结果，低物性夹层主要为细分砂岩，氢氟酸酸化是最经济有效的方式^[2]，同时为保证酸化效果，采取压裂酸化的方式进行施工。受到现场封隔器坐封条件限制，实施过程中，以低物性夹层厚度1m为界，厚度低于1m采用酸化溶蚀方式，高于1m采用压裂酸化方式。

2.1 酸化配方优选

采用土酸体系为基础，考虑现场需要，通过室内实验研究，在原有配方的基础上进行调整，试验得出主体酸配方为5%盐酸+25%氢氟酸。

2.2 耐高温缓释剂优选

由于SAGD开发中长期注汽影响，低物性夹层位置油层温度一般达到200摄氏度左右，高浓度酸液对套管腐蚀情况极为严重^[3]，对此进行耐高温缓释剂优选，通过试验选择HSJ-2作为强酸溶蚀缓蚀剂，现场使用浓度2%。

2.3耐高温高强度压裂暂堵剂研制

杜84馆陶油藏属于高孔、高渗超稠油油藏，储层与低物性夹层孔隙度及渗透率差异较大，实施压裂过程中对裂缝延伸造成严重影响^[4]。同时受到地层温度高影响，传统聚合物暂堵剂应用受限。成功发明耐高温高强度暂堵剂，采用压裂液携带入已张开裂缝，暂堵转向剂溶胀粘结形成封堵层，封堵高渗层，迫使裂缝在低渗层延伸，施工结束后暂堵剂溶于水返排出井，恢复渗流通道，该暂堵剂具有水溶性好，溶胀后粘结力强;突破压力≥5MPa，可有效形成封堵;粒径均匀细小，实现混砂车加入等优点。

最终确定低物性夹层改造方案为：厚度小于1m采用强酸溶蚀，配方为5%盐酸+25%氢氟酸+2%HSJ-2+1%粘土稳定剂+1%破乳剂+1%表面活性剂;厚度大于1m采用小规模压裂酸化，总液量控制在300m³左右。

3 现场应用及效果分析

现场对SAGD开发中7个井组实施强酸溶蚀3井次，压裂酸化4井次，通过实施低物性夹层改造技术，SAGD开发效果明显改善，截止到目前区块日产液由实施前的4300t/d上升到5038t/d，日产油由700t/d上到901t/d，平均单井组日产油由实施前31t上升到45t，综合含水由86%下降到82%，阶段油汽比由0.15上升到0.18，阶段累计増油3.5×10⁴t。

4 结论

（1）对于1m以下低物性夹层，高浓度氢氟酸与低浓度盐酸体系能够进行有效溶蚀，优选的HSJ-2缓蚀剂能够起到高温、高浓度酸条件下的套管保护。

（2）对于1m以上低物性夹层实施小型压裂酸化能够实现油层改造，耐高温高强度压裂暂堵剂能够实现裂缝深部延展。

（3）低物性夹层改造技术可有效扩大蒸汽腔发育、抑制注采井间汽窜、保证向下泄油能力，为SAGD的高效开发提供了思路。

参考文献

[1]高金寶. 杜84馆陶SAGD动态调控技术研究[J].内蒙古石油化工，2013，（5）：111～112.

[2]涂胜，等. 高温强酸型酸化缓蚀剂的研究[J].广东化工.2013，10（40）：62～63.

[3]周法元，等.转向重复压裂暂堵剂ZFJ的研制[J].钻采工艺，2010，33（5）：111-113.