秦洪巖
(長江大學 遼寧 盤錦 124010)
(中國石油遼河油田公司 遼寧盤錦 124010)
曙一區超稠油油藏截至2011年底,曙光油田投產水平井139口(不含館陶),主要以稠油、超稠油為主,2011年注汽53.0×104t,年產油16.5×104t,年油汽比為0.31。目前日產液1800t,日產油545t,含水70%。截止2010年底,曙光油田水平井(不含館陶),累積注汽226.13×104t,累產油65.93×104t,階段油汽比為0.29,采注比為0.93,階段單井日產油為8.0t/d。
以興隆臺油藏為例,目前已投產水平井65口,19口高含水,約占總數29.2%。從超稠油周期生產情況來看,高含水是超稠油生產的另一特征,分析其主要原因是:①油井注汽吞吐過程中,當蒸汽進入油層后,遇冷凝結為高溫水,由于儲層巖石斑狀潤濕或點狀潤的存在,導致凝結水在巖石孔隙中的流動性遇阻,成為束縛水以致部分冷凝水無法采出地面;由于注汽過程中的注汽壓力較高,造成地層破裂,形成微小裂縫,蒸汽進入微裂縫后,在開井回采時,油層壓力下降,微裂縫關閉,使冷凝的熱水無法采出,造成油層積水。杜84興I組水平井水平段動用不均衡,“腳尖”區域動用程度高,地下存水量大,油井高含水的問題突出。2011年底杜84興I組七口水平井,累注汽36.64萬噸,累采油9.86萬噸,累采水28.68萬噸,地下存水量7.95萬方。區域內生產同層位直井地下存水14.06萬噸,合計地下存水22.01萬噸。②水平井廣泛應用于邊底水油藏中,能夠擴大油藏滲流面積,降低井筒周圍壓降,從而延長無水采油期,增大無水采油量。但在水平井開發邊底水油藏過程中,因吞吐輪次增加,油層壓力下降,引起邊底水侵,從而導致油井高含水。既增加了采油成本[1],也影響區塊整體開發效果。
在稠油直井中,油井調剖和堵水,是一項成熟熱采配套工藝技術、是油藏穩產的有效手段[2,3],但是稠油水平井和普通直井有本質性的區別,由于水平井特殊的完井方式--篩管完井給分段堵水帶來困難,出水點壓力高,堵劑注入沒有選擇性,使堵劑難以注入目標層段;篩管完井必然導致篩管外竄流,原有水竄通道被封堵后,在同一油層可能形成新的突破點或多個突破點,使堵水措施失效,堵水有效期短。為了抑制底水錐進,油田科技工作者進行了許多有益的嘗試[4]。經過大量室內實驗研究,研發水平井調堵技術。該技術利用化學堵水技術,封堵管外油層水竄通道;采用機械堵水工藝,封堵管內出水井段。并且根據具體井況,進行兩者的組合應用,有效封堵,恢復油井產能。同時配合多功能一體管柱可實現不同油藏的分段調堵,適合較大規模推廣應用。
(1)管外封堵部分
管外封堵部分主要采用凝膠型堵劑,主要由磺甲基聚丙烯酰胺、油溶性樹脂、橡膠粉、纖維素、有機交聯劑、熱穩定劑及高溫發泡劑組成[7~9]。聚丙烯酰胺和有機交聯劑在一定時間內形成強度較大的凝膠。加入的油溶性樹脂、橡膠粉和纖維素等固相,對地層起到暫堵作用。凝膠溶解液中含有的高溫發泡劑利用蒸汽作為氣相發泡,通過賈敏效應和巖石孔隙中泡沫的膨脹作用,增大了水在孔隙介質中的流動阻力。同時,泡沫液中的表面活性劑具有降粘、助排作用。
為保證堵劑封堵強度,在凝膠中添加樹脂顆粒,提高堵劑的耐溫性及封堵強度,有效封堵水竄通道。并且樹脂顆??赏耆ㄟ^0.3mm割縫篩管,而不發生堆集堵塞。
(2)管內封堵部分
設計研究水平井高溫堵水封隔器Y 445,其工作原理是液體經進液孔進入活塞內腔,隨著壓力升高啟動活塞剪斷坐封剪釘,然后液體推動坐封活塞使卡瓦與套管錨定,外密封膠筒與套管內壁封隔,同時步進鎖也行走到位,完成最終鎖定。當壓力繼續增剪斷丟手剪釘與封堵部分分開,實現丟手。需要打撈時,下專用打撈工具抓住打撈頭,解封剪釘被剪斷,上提起出。主要技術特點:設有抗阻機構,遇阻不坐封;丟開時不挺管柱,丟開力??;解封時強制卡瓦復位,解封可靠;打撈工具可退。
為了使堵水工具能安全有效的到達井底封隔位置,必須對工具通過造斜段的安全尺寸進行合理的計算。我們根據井眼軌跡的參數,通過理論計算公式確定出高溫注汽橋塞長度在水平井安全尺寸,確保工具下井安全。針對堵水工具在耐溫性、安全性、穩定性幾個方面要求對高溫注汽橋塞的技術參數進行設計研究,并結合超稠油水平井的井況對水平井堵水管柱合理的設計。
本項目2010年以來共進行現場實施12井次,累計措施增油5976噸,平均單井增油498噸,產水下降了55560噸,平均單井降水4630噸,綜合含水下降22%,有效該善了水平井高含水問題。
統計實施該措施后12口井數據,從注汽參數上看,注汽壓力平均上升2.3MPa,注汽量每井上升56t。說明該技術起到了封竄調剖的作用.
總體來看,措施后的12口井,平均吞吐13輪,平均單井周期產油1010噸,產水2473噸,與上周期同期生產對比,平均單井產油量上升了498噸,產水下降了4329噸,綜合含水下降了22%。油井措施后生產情況好于上周期同期.
[1]宋萬超.高含水期油田開發技術和方法[M].北京:地質出版社,2003:2~4.
[2]萬仁溥,羅英俊.采油技術手冊(堵水技術)[M].北京:石油工業出版社,1991:61~139.