稠油水平井动用程度研究与应用

摘要：随着水平井生产时间延长，水平井生产规律性越来越强，暴露出的问题也日益突出。为了改善水平井开发效果，地质动态人员展开了针对水平井产量递减快，动用不均、汽窜、出砂等问题的系列研究与应用，在物模、数模研究基础上开展水平井设计优化，配套措施优化，注汽参数优化，生产参数优化，提出一套完整的对策，来提高稠油水平井动用程度，降低汽窜损失，防止油层出砂，调整油藏横向吸汽不均的矛盾，延缓了水平井周期产量递减，达到提高水平井开发效果、提高油藏动用程度和原油采收率的目的。具有很好的现场操作性和推广应用价值。

主题词：改善;水平井;动用不均;动态调整;驱油效果

1.水平井生产特点及存在问题

随着水平井生产时间延长，投产规模逐步扩大，水平井生产规律性越来越强，暴露出的问题也日益突出。

（1）井间汽窜干扰严重

稠油区块水平井汽窜井比例达到59.6%，严重影响水平井注汽开采效果[1]。

（2）水平段动用不均矛盾突出

统计稠油74口水平井井温压力曲线，水平段动用情况表明水平井注汽油藏普遍存在油藏动用不均问题。其中，20口井动用好井段占总井段长度的50%以下。水平段油藏动用不均非常严重，改善注汽效果及动用程度的潜力非常大。

水平井产量递减快，水平段动用不均，汽窜干扰矛盾突出，还存在局部出砂、出水，为提高水平井开发效果，我们针对问题展开了系列研究。

2.影响水平井开发效果因素研究

从油藏流体的流动过程看，可分为油层孔隙空间渗流过程、接触面流动过程和水平井筒内管流过程。每个流动过程和三个过程间的配合关系都构成影响吞吐效果的重要因素。

2.1地层采出状况研究

油藏随着开采时间延长，剩余可采储量越来越少，吞吐是以一个井点为中心的压降式开采，只有存在压力降，剩余可动烃才能得以动用。水平井投产时随油藏压力降、饱和度降的不同，生产效果差异较大。

同一油藏，采出程度高区域，压力下降幅度大，虽然剩余油富集，但流体性质相对先期采出原油变差，粘度变稠，可动烃减少，驱油能量降低。

2.2注汽热损失研究

蒸汽吞吐[2]热力法采油主要依靠蒸汽携带的热量来加热原油并提高油藏整体温度。因此，热量损失将对生产效果造成较大影响：

（1）地面管线的热量损失

根据统计结果，地面管线干度损失0.7-1.25%/100m，在薄互层状稠油油藏水平井低周期应将锅炉摆放在井口，尽量减少地面管线的长度。

（2）井筒热量损失

在热流体注入过程中，井筒的径向热损失量，即由井筒径向流向井筒周围地层的热流量，就是井筒的热损失量。主要是由隔热管中心到水泥环外缘的传热和水泥环外缘到地层的传热两部分。主要影响的因素是隔热管的性能、环空的隔热方式、井深以及蒸汽的流速、压力等。

（3）油层热量损失

通过分析可知，油层中原油的实际有效热利用与随单层厚度的减小、隔夹层的多少、底、盖层的热损增大而减少，同时注汽造成的蒸汽窜流也加大了热量损失。

3. 开发中采取的主要对策

3.1优化部署水平井厚度和长度，奠定高产能物质基础

在剩余油分布研究，水平井布井方式，水平井轨迹优化基础上，结合厚度与长度对水平井产能影响研究结果，根据油藏实际地质条件，优化目的层厚度及水平段长度。

3.2动态调整水平段注汽长度，提高周期产油量

（1）划分水平段注汽单元，实施分段注汽

通过水平井周期产能与长度关系研究，在注汽时我们根据水平渗透率级差、周围直井动用程度及压降漏斗大小将其分为2个或多个单元，实施分段注汽或选注，提高井段动用长度及周期产油量。

（2）动态设计出汽口位置

曙采稠油油藏不是理想的均质油藏，由于非均质性的存在，在目前注汽强度下，水平井有效排驱面积是由一个个糖葫芦状小椭圆组成的，根据温压剖面测试结果，调整出汽口位置，改善水平段动用不均目的。

3.3运用多种方式，治理汽窜干扰

油藏吞吐后期，汽窜严重，造成热能不能损失，效果越来越差。井间加密水平井与原来直井井距只有50米左右，汽窜问题是制约水平井吞吐效果的最主要的问题。为把汽窜影响降到最低，采取了下面几种方法：

（1）组合式注汽，抑制汽窜影响

大区域利用集团注汽技术，抑制汽窜，提高蒸汽热利用率。周围邻井与水平井同注，这样既保证水平井注汽能量不外溢，又可以保证相邻直井的生产效果。

（2）优选注汽速度及强度设计

注汽速度过高会使注汽压力升高，易造成地层破裂，导致注汽蒸汽窜流，近井地带却不能有效加热;注汽速度过低，影响油藏受热体积。在注汽压力不高于破裂压力前提下，逐步提高注汽速度。

（3）运用氮气+磺酸盐泡沫调剖技术防窜

受油藏非均质性影响，蒸汽易从高渗层窜流，本调剖工艺是在注入助排剂水溶液的同时注入氮气，通过泡沫发生器产生泡沫，助排剂以泡沫流的形式注入到井底，在地层孔隙中产生贾敏效应，改变蒸汽流渗流方向，起到防窜及增加蒸汽波及体积作用。

3.4高采出区水平井补充地层压力，提高驱油能量

了解高采出程度区域水平井生产效果差的原因后，技术人员为了增加区块压力水平，提高油藏驱油能量，研究出二氧化碳三元复合吞吐、氮气助排、空气催化氧化技术。

3.5运用配套技术，减少热量损失和储层伤害

注汽过程中采用氮气隔热措施，利用氮气隔热系数小、隔热性能好的特性，在油井套管中起到绝热作用，减少热量损失，该项措施一来可对油井套管起到有效保护作用，二来可明显降低作业费用。

4效果评价

2008年-目前，曙采稠油水平井74口，优化注汽723井次，实施各类措施245井次，水平段动用程度提高了32.5%，水平井开发效果明显改善，预计可提高采收率10%。

取得的认识 ：

（1）决定水平井开发效果因素包括地层参数各向异性、采出状况、地层吸热及储层伤害因素。

（2）划分水平段注汽单元，动态调整出汽口位置，可以改善水平段动用不均矛盾。

（3）优化注汽强度、注汽速度，采取组合式注汽方式，利用泡沫调剖是治理井间汽窜干扰的有效手段。

（4）高采出程度区域水平井，利用气体复合吞吐补充地层压力，提高驱油能量。

参考文献：

[1]许国民，等.水平井在老区剩余油挖潜中的应用[J].特种油气藏，2007，14（6）：95.

[2]岳清山，等.稠油油藏注蒸汽開发技术[M].北京石油工业出版社，1998：65-70.

作者简介：晏淑凤，女，1981年2月出生辽宁省朝阳市，汉族，工程师，2006年毕业于西南石油大学石油工程专业，现于辽河油田曙光采油厂从事地质开发工作。

辽河油田曙光采油厂  辽宁  盘锦  124109