遼河油田雙水平井和直井水平井ＳＡＧＤ試驗

摘要：本文簡要介紹了遼河油田已試驗的雙水平井SAGD和正在實施的直井、水平井SAGD現場實施情況，對兩種SAGD在遼河油田現場適應性做出了對比、分析和評價，并提出了遼河油田發展SAGD技術的思路及建議。

關鍵詞：雙水平井；直井水平井；SAGD；應用

遼河油田蘊藏著豐富的超稠油資源，隨著油田超稠油生產規模的不斷擴大，采用蒸汽吞吐的油井由于吞吐輪次的不斷增加，吞吐效果逐漸變差，并且蒸汽吞吐產量遞減快，采收率低，使得蒸汽吞吐這種開發方式日益顯現出問題與不足。對于超稠油這樣原油粘度高、地層溫度下原油流動能力低且地層吸汽能力差的油藏，蒸汽輔助重力泄油（Steam Assistance Gravity Drive）是開發超稠油的一項前沿技術。目前只有少數幾個國家掌握此項技術。

水平井蒸汽輔助重力泄油（SAGD）的基本原理是以蒸汽作為加熱介質，在水平生產井的上部連續注入高干度蒸汽，依靠流體的熱對流和熱傳導作用，使得地層中形成蒸汽腔，蒸汽腔的邊緣加熱原油，蒸汽冷凝成水與原油依靠重力流入水平生產井開采稠油[1]。蒸汽輔助重力泄油開采方式分為雙水平井SAGD（上部水平井注汽，下部水平井采油）及直井與水平井組合SAGD（直井注汽，下部水平井采油）兩種方式。

1 遼河雙水平井SAGD技術及實施簡介

遼河油田于1996年在杜84塊興隆臺油藏成功地完鉆了中國第一對雙水平井，開展了國內第一個蒸汽輔助重力泄油SAGD先導試驗，即水平井注汽、水平井采油組合方式進行的蒸汽輔助重力泄油。其目的在于探索興隆臺油層超稠油有效開發方式。

雙水平井分別是注汽井杜84平1-2井，生產井杜84平1-1井，兩者之間的平均垂直距離為10～12m，上面的水平井注汽，下面的水平井采油，其井身數據及管柱結構見圖1。

雙水平井SAGD先導試驗于1997年5月21日開始井筒循環注蒸汽進行地層預熱，同年的9月23日結束。該階段的主要目的是加熱注采井之間的油層，以便在注入井和生產井之間建立熱連通并形成流動通道。從1997年9月24日起至1998年2月27日進入方案的第二階段-SAGD高壓階段。在該階段中，蒸汽從注蒸汽井中以較高的井口壓力連續注入，加熱原油和蒸汽凝結水連續不斷的從生產井中采出。1998年2月28日至1998年12月關井前為方案執行的第三階段-降壓SAGD。在該階段，注入蒸汽速率降低，其目的是通過增大采注比將油層壓力降到SAGD所要求的正常壓力范圍之內。雙水平井SAGD采取的是自噴生產方式，在輔助舉升、增排的條件下，生產井日產液基本穩定在150～200m3/d，日產油為60～90t/d。

SAGD先導試驗區從預熱階段到轉連續SAGD生產階段，累積運行約一年半時間。截止1998年11月30日，累積油汽比0.12，累積采注比0.84。

2 遼河直井、水平井SAGD技術及實施簡介

遼河油田直井與水平井組合蒸汽輔助重力泄油先導試驗區位于曙一區杜84塊館陶油層的北部，油層埋深524m～668m。儲層物性比較好，為高孔、高滲儲層。館陶油層SAGD先導試驗區部署水平井4口，觀察井7口，直井轉注汽井16口，老井轉觀察井6口；注采井距35m、位于直井側下方，水平段長300m～400m（見圖2）。

館陶試驗區自2003年12月投產，經過2～3周期的直井與水平井共同吞吐預熱、復合階段，于2005年2月23日直井連續注汽，館平11、12井組首先轉入SAGD階段生產，同年9月6日、10月27日館平10、13井組隨后轉入SAGD階段生產。其中館平11、12井組經過一年SAGD生產，累計油汽比0.19，采注比0.82。隨著累計注汽量的增加和不斷的動態調整，水平井井底壓力逐漸上升，日產液量不斷增加，日產油水平上升。

3 對比及適應性評價

雙水平井SAGD先導試驗從預熱到降壓生產，按照遼河油田超稠油SAGD方案設計完成了三個階段的試驗。從運行的情況看存在著一些問題，但還是積累了一些成功的經驗：①采用先進和可靠的鉆完井技術成功地完成了我國第一對雙水平井的鉆、完井作業，水平井控制間距達到設計的要求，確保了SAGD試驗的順利進行。②采用增排措施，在輔助氣舉條件下可以維持蒸汽腔的形成和降壓擴容目的。③雙水平井實施應采用3對以上，經濟上可達到獲利運行。④在目前油價下采用雙水平井區試驗是經濟合理的可靠工藝。

館陶直井與水平井組合重力泄油先導試驗經過幾次調整，利用現有直井作為注汽井，不僅節約了鉆井費用，而且直井經過吞吐降低了地層壓力，加快了水平生產井和注汽直井間的熱連通，取得了初步成效。由于水平井部署在直井井間，同時直井處于吞吐中后期，各直井采出程度不同，與水平井的連通狀況存在差異，導致水平段動用不均。經過多次注汽井調整，動用程度已由1/2增加到2/3。

遼河油田兩種SAGD的技術生產參數對比如表1所示。

此外，無論是鉆井工程投資、采油工程投資、研究費用還是其它方面的投資，直井、水平井SAGD先導試驗資金投入遠大于雙水平井SAGD的投入，然而從目前直井、水平井SAGD先導試驗取得的效果看并未優于雙水平井SAGD的試驗效果。

4 結論及建議

4.1 通過兩種SAGD在遼河油田的試驗，均取得令人滿意的開采效果，證明蒸汽輔助重力泄油（SAGD）是接替蒸汽吞吐開采超稠油的有效生產方式。

4.2 雙水平井SAGD試驗雖中途停止，但技術上可行。由于其試驗投入成本小于直井水平井SAGD，而生產效果卻比較接近，表明雙水平井SAGD試驗有著巨大的開發潛力，進一步開展雙水平井SAGD試驗有其必要性和緊迫性。

4.3 從直井與水平井組合重力泄油先導試驗來看，利用現有直井作為注汽井，不僅節約了鉆井費用，而且直井經過吞吐降低了地層壓力，加快了水平生產井和注汽直井間的熱連通，在選井上可予以考慮。直井采出程度不同，導致水平段動用不均的情況，可通過注汽調整等措施予以解決。

4.4 目前遼河油田公司正積極推進SAGD的大規模實施。遼河油田的兩種SAGD試驗為特超稠油的開采提供了新思路、取得新突破。

參考文獻

[1]Butler，R.M.：\"Steam-assited Gravity Drainage：Concept，Development，Performance and Future\" JCPT，P44-44(Feb.1994)。