金家油田金6塊蒸汽吞吐汽竄原因分析及治理對策研究

盧小娟（中石化勝利油田東勝精攻石油開發集團股份有限公司，山東 東營 257000）

金家油田金6塊蒸汽吞吐汽竄原因分析及治理對策研究

盧小娟（中石化勝利油田東勝精攻石油開發集團股份有限公司，山東 東營 257000）

金家油田金6塊位于東營凹陷西南邊緣斜坡帶，是受斷層和巖性控制的普通稠油油藏。具有“薄、砂、稠、水、敏、低”的特點。開采過程中最為突出的問題為注汽過程中的汽竄問題，抑制了區塊的有效開發。分析汽竄原因及相應的治理對策顯得尤為重要。本文應用油藏工程方法，從地質和工藝兩個方面分析汽竄的形成原因。結合數值模擬方法，對金6塊的注采參數進行優化，提出了“三同時”注汽法。并用實驗方法初步研究了氮氣泡沫封竄和熱固型長效堵劑在該區塊的適應性。

金6塊沙一段；蒸汽吞吐；汽竄特征；治理對策；化學堵劑

1 油藏概況

金家油田位于山東省桓臺縣馬橋鄉境內，金6塊位于金家油田西南部，油藏控制因素復雜，主要受斷層和巖性控制。含油面積3.77km2，地質儲量為288.8萬噸。沙一段4砂組為其主力含油層位，油藏類型為高孔-中滲、常壓、巖性-構造淺層敏感性普通稠油油藏。

2 開發歷程及現狀

彈性能量試采階段：金6塊沙一段于1989年開始試采，其中單采沙一段的井4口，合采井2口。全區單采井初期平均單井日產油5.6t/d，日產液11.6t/d。截止到2012年，累積產液1.05萬噸，累積產油0.80萬噸，平均單井累油3131噸。

蒸汽吞吐產能建設階段：為了提高區塊采出程度，決定實施蒸汽吞吐開采。2012年5月13日金16-1井上返補孔、蒸汽吞吐開井，標志著金6塊進入全面產能建設階段。截止到目前，金6塊Es14砂組共計投產井數29口，累產原油5.4萬噸。

3 汽竄特征分析

3.1 汽竄判定標準

隨著區塊全面進入蒸汽吞吐開采，注入地層中的蒸汽容易沿著地層中物性較好、滲透率較高的層位突破，導致井間發生汽竄。汽竄的判定標準主要依據以下三點：

(1)井口產液溫度升高，有明顯的蒸汽產出；(2)產出水分析為注入水；

(3)單井產液量上升，產油量下降，含水快速上升。

3.2 汽竄特征

目前金6塊已發生汽竄井有13組。通過分析發現金6塊汽竄具有以下特征：

（1）方向多變，不規則

金6塊的汽竄方向多變，不規則，無規律可循。這是由于儲層的沉積效應，導致平面非均質嚴重，滲透率水平方向上差異大，注汽熱流體擴散半徑不規則，高滲帶即為汽竄發生的主要方向。

（2）選擇性強，影響范圍廣

汽竄井優先發生在油層連通性好，滲透率突進系數大的注汽油井之間；另外由于該區塊前期有部分試采井，地層虧空較大，壓力低，注汽過程中蒸汽易從高壓區向低壓區突進，導致汽竄。

3.3 汽竄原因分析

（1）沉積主河道效應

金6塊沙一段主力開發區為辮狀河道發育區，該區礫巖、含礫砂巖較為發育，沉積厚度較大。目前已發生汽竄井大部分位于沉積主河道，滲透率高、油井連通性好、易發生汽竄。

（2）油層膠結疏松、連通性好，原油粘度大

金6塊沙一段砂層發育粉、細砂巖含礫砂巖等，地層膠結度較低，易出砂，注入地層的大量高溫高壓熱流體，易產生強烈的水巖反應，造成蒙脫石等礦物溶解，地層傷害加大了孔道的滲透性差異，形成了部分蒸汽竄流通道。

（3）已開采地層虧空較大

目前較明顯的注汽汽竄井3組中均發生在金16、金16-1、金16-斜3井，單井累產都超過4千噸，三口井近井地帶虧空明顯，存在明顯壓降，易形成蒸汽竄流通道。

4 汽竄治理對策研究

4.1 優化注采參數

根據地質基礎研究成果及Petrel軟件建立的三維非均質精細地質模型，采用CMG軟件對金6塊進行了數值模擬。對注汽強度、注汽速度、燜井時間等進行了優化，結果表明：合理注汽強度在140～160t/m之間，金6塊熱采井最優注汽速度為216m3/d（9t/h），最優燜井時間分別為4d，金6塊周期最佳生產天數為9個月。

4.2 化學堵劑調剖

(1)氮氣泡沫封竄法

氮氣泡沫遇水穩定、遇油消泡，并且其視粘度高，流動阻力大，進入高滲層后產生良好的封堵能力，可以有效增加后續流體在中、低滲透地層的驅替能力，提高波及體積。

(2)高溫調剖劑法

針對金6塊的汽竄特點，選取了熱固型長效封竄劑。是一種粘度較低的熱固性樹脂作為成膠骨架，與無機物質復合，在地層溫度下與交聯劑作用，形成復合型的固相無機樹脂凝膠體系，具有長期耐蒸汽溫度和耐蒸汽沖刷強度，可實現深度調剖和封堵汽竄的作用。

5 現場試驗

金6-斜4和金6-斜5井在蒸汽吞吐投產注汽過程中發生汽竄，導致金6-斜4轉抽開井不足一月產量即下降到3噸以下。2014年初，經公司技術人員研究決定，對這兩口井實施吞吐轉周作業，作業后采取同注、同燜、同采的“三同時”注汽法，并且在注汽前使用耐高溫復合堵劑封堵汽竄通道，改善吸汽剖面，并與金6-斜5井聯動注汽。投產后日產油都在5噸以上，實現了較好的效果。

6 結語

（1）金6塊的汽竄具有不規則多方向性，影響范圍廣。汽竄主要受儲層物性及注采參數的影響。

（2）金6塊最佳注汽強度為140～160t/m之間；最優注汽速度8-10t/h；合理燜井時間為4～6d；周期最佳生產天數為9個月。

（3）篩選出了發泡能力強，半衰期長的發泡劑。

（4）隨著溫度的升高，熱固型長效封竄劑粘度逐漸降低，當溫度大于60℃以后粘度變化不明顯；隨著濃度的降低，熱固型長效封竄劑粘度降低。

[1]張義堂.熱力采油提高采收率技術[M].北京：石油工業出版社,2006,8～10.

[2]王衛紅，王經榮，董正遠等.稠油油藏蒸汽吞吐井注采參數系統優化[J].石油勘探與開發，2004，31（2）：104-106.

[3]楊勝利等.多井整體蒸汽吞吐在超稠油開發中的初步應用[J].特種油氣藏，2002，9（6）：16-17.