提高蒸汽吞吐开发效果技术研究

摘要：受储层物性、生产井距、采出程度、构造高低等差异性影响，L区块蒸汽吞吐开发中存在平面汽窜严重、纵向吸汽不均及焖井后排液能力差等问题，导致吞吐油汽比低，无法满足低油价下效益开发要求，为此开展提高蒸汽吞吐开发效果技术研究，包括集团注汽、二氧化碳辅助吞吐注汽以及注汽层位优化等，现场应用80井次，阶段累增油2.41万吨，吨油生产成本下降60元，效果显著，可为同类型油藏提供借鉴经验。

关键词： 稠油热采;蒸汽吞吐;汽窜严重;开发效果;技术研究

1、概况

L区块属于中厚层状纯油藏，构造形态3条主断层形成的单斜构造，西北高东南低，地层倾角12～15º，开发目的层为沙河街组沙三段油层，油藏埋深1950～2300m，上报含油面积3.45平方公里，石油地质储量1125.5万吨，标定采收率25.0%，可采储量281.4万吨。

L区块原油性质属于普通稠油，20℃地面原油密度0.9336g/cm3，50℃脱气原油粘度2200～4500mPa.s，采用蒸汽吞吐开发，共有油井255口，开井225口，日产液3274吨，日产油465吨，综合含水85.8%，累产油163.2万吨，采出程度14.5%，累注汽544万吨，累吞吐油气比0.30，回收水率95.3%。

2、开发中存在问题

经过多年蒸汽吞吐开发，影响L区块开发效果因素主要有三方面：

一是汽窜现象严重，影响蒸汽利用率。自投入开发以来，先后L区块经历150m正方形基础直井网、110m加密调整直井网、局部75m水平井井网等阶段，水平井控制储量范围大，直平间注生产井距小，水平井注汽过程中易造成直井汽窜;另外受地质特征复杂影响，直井间井距大小不一，随着采出程度提高，也会导致相邻井间汽窜。以2019年为例，全年注汽400井次，发生汽窜225井次，影响年注汽量15.5万方，影响年产油量0.85万吨。

二是储层非均质性严重，纵向上吸汽状况差异大。L区块为中厚层状储层，各套小层间、同一套层内不同部位物性差异大，储层非均质性严重，渗透率极差6～50，突进系数4.5，变异系数0.98～2.25，注汽过程中纵向上吸汽差异大，高渗层强吸汽，低渗层不吸或弱吸，造成储量动用不均。经统计85口井吸汽、井温剖面测试资料，直井吸汽厚度占总射孔厚度62.8%，水平井井温高于120℃井段长度占总长度32.5%，，井温在80～120℃之间井段占比28.5%，井温低于80℃井段占比39%。

三是地层压力低，焖井后排液能力差。蒸汽吞吐属于地层能量衰竭式开采，地层压力由原始22.5MPa降至9.2MPa，地层压力系数约0.4，处于较低水平，导致注汽焖井后排液困难，影响周期产油量。2019年油汽比小于0.1注汽105井次，占注汽总井次46.7%，低效注汽量13.5万方，产油量仅1.25万吨。

3、技术对策研究

3.1优选注汽方式，减缓汽窜程度

受储层物性、生产井距、采出程度、构造高低等差异性影响，注入汽易向构造高部位、储层物性好、采出程度高及生产井距小井汽窜，且随着注汽吞吐轮次增多，汽窜日益严重，由单向汽窜转变为多向、多层位汽窜，汽窜井含水上升，日产油量下降，增加大量排水时间，影响生产时率。

为减少井间汽窜影响，对注汽方式优化，即采用集团注汽，在对各汽窜井注汽时间优化基础上，将汽窜井同注同采，利用注汽压力相互封堵汽窜通道，建立区域压力场、温度场，扩大蒸汽吞吐体积，实现区域孔隙内原油整体蒸汽吞吐降粘，改善吞吐效果。

2020年以来，根据汽窜关系，建立直直、直平、平平等多个集团注汽单元，共实施集团注汽15轮次，节省注汽量3.5万方，增加产油量1.3万吨，平均单轮次吞吐油汽比0.28，高出区块平均水平0.04。

3.2采用二氧化碳辅助吞吐，提高注汽效果

针对多轮次蒸汽吞吐后地层压力低、排液困难问题，优选二氧化碳辅助蒸汽吞吐技术，改善注汽效果，其主要原理有以下几方面，一是气体膨胀，补充地层能量。原油溶解气体后体积膨胀，未溶解的气体充填岩石孔隙，提高地层压力，增大驱油效率。二是溶解降粘，提高原油流动性。二氧化碳化学性质稳定，安全性好，具有较低的临界温度（31℃）和压力（7.4MPa），在超临界状态下，二氧化碳密度近于液体，粘度近于气体，大幅度增加溶解原油的能力。三是调整吸汽剖面，提高汽驱储量动用程度。二氧化碳气体聚集在油层顶部，可缓解蒸汽超覆现角，提高储层动用程度;同时二氧化碳气体优先充填低压高动用层，提高非主力油层动用程度。

2020年以来，现场共实施二氧化碳辅助吞吐35井次，平均单轮次注汽压力由9.5MPa上升至10.8MPa，相比常规蒸汽吞吐，平均单井次增油量150吨，阶段累增油5250吨。

3.3优化注汽层位，改善纵向上吸汽状况

针对纵向上吸汽不均问题，直井采用选层注汽、分层注汽以及调剖注汽等措施，控制高渗层吸汽量，加强低渗层注汽量，实現低渗储量有效动用;对于水平井，通过开展管外蒸汽窜流的数值模拟研究，结合吸汽剖面、温压剖面等测试资料，采用选段注汽、两段分注、多段同注等均匀注汽技术，提高水平段储量动用程度。2020年以来，L区块共实施直井、水平井注汽层位优化30井次，新增吸汽储量45.5万吨，平均单轮次周期产油量增加185吨，阶段累增油0.555万吨。

4、实施效果

在上述技术对策指导下，L区块2020年共实施注汽吞吐405井次，累注汽量72.9万方，注汽产油量19.3万吨，年油汽比0.265，相比2019年，油汽比提高0.032，吨油成本降低60元，效果显著，低油价下实现降本增效目的。

5、结论

本文针对L区块蒸汽吞吐开发中存在平面汽窜严重、纵向吸汽不均及焖井后排液能力差等问题，开展提高蒸汽吞吐开发效果技术研究，包括优选集团注汽、二氧化碳辅助吞吐注汽及优化注汽层位等，现场应用80井次，阶段累增油2.41万吨，吨油生产成本下降60元，效果显著。

参考文献：

[1]任宝铭等.CO2辅助超稠油蒸汽吞吐技术研究与应用[J]. 新疆石油天然气.2016（01）.

[2]郭建国.二氧化碳辅助蒸汽吞吐在新滩油田的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量. 2011（12）.

作者简介：

乔诗涵，女，1990年11月出生辽宁盘锦，汉族，工程师，2013年毕业于中国石油大学（北京），现于中国石油辽河油田冷家油田开发公司采油作业四区从事生产地质管理工作。