陳少鴻 張紅香 馬志國 王勇 劉清
摘 要:油田多年勘探開發已進入開采中后期,稠油油藏的開發逐漸成為當前原油上產、穩產的接替方向。如何強化稠油井開采技術,延長稠油井生產周期,成為技術人員亟待解決的重要課題。為此一是對原油粘度大、油井含水低的井應用井筒降粘工藝;二是通過地面摻水伴輸,降低回壓,同時優化生產參數來延長油井生產有效期;三是通過配套防砂工藝,改善地層滲流能力,提高產能。
關鍵詞:稠油油藏;穩產接替;周期管理;摻水加藥;生產周期
稠油井具有粘度大、流動性差,井筒輸送困難、地面輸送困難的特點,管理難度較大,主要表現為:一是部分油井存在光桿緩下的情況:熱采井在周期末期隨著含水和溫度的下降,油井經常出現光桿緩下;在井網不夠完善的注水區域,地層能量低、含水低、油稠,油井經常出現光桿緩下。二是部分油井回壓過高:稠油重質成分多,流動系數小,在井筒和地面輸送過程中,流動摩擦阻力大,流速慢,造成井筒、流程輸送困難,采油設備負荷加重。如不及時疏通井筒和地面,將會造成躺井,生產周期縮短。針對稠油井管理難度大、產量波動大的特點,實施分類周期管理,通過優化參數、摻水加藥、熱洗、優化防砂工藝和加強井筒、地面管理等措施,實現了延長稠油井生產周期,提高生產能力的目標。
1、實施三期管理,延長熱采井生產周期
針對熱采井油稠、管理難度大的特點,油田對稠油井實施“三期”管理,即:開井初期,生產中期,生產末期保證生產參數合理性,保持原油流動連續性,減少油流阻力,延長生產周期。開井初期:放大生產壓差,使油井“趁熱快抽”,開井后盡量避免5天內有停井和放套管氣工作,以減少停井和激動出砂,順利度過排砂期。生產中期:跟蹤轉周井生產動態,根據變化情況、防砂方式和水侵程度不同,及時采取措施穩定生產壓差,保證平穩生產。末期管理:采取井筒降粘及地面摻水措施,降低原油粘度和回壓,提高油汽比,采取長沖程慢沖次生產,以延長生產周期。研究稠油井“假末期”動態特征,對稠油井產量波動大、峰值產量期短、產量遞減快加強分析,確定是否真處于末期生產。由于稠油熱采區的開發受到產量、成本的巨大壓力,如果周期廢棄產量取值過高,就結束生產周期過早開始下一周期注汽,將導致整個蒸汽吞吐開采階段的采收率和經濟效益下降。因此為達到用有限的資金創造最大的經濟效益,在充分認識油藏的基礎上,綜合評價熱采生產動態,結合對比稠油井不同周期的注汽量、峰值產量、周期天數、周期產油量及油汽比等指標,分析周期仍存在廢棄產量的稠油井即“假末期”井動態特征,制定有效的降本增效措施,有效延長吞吐周期。
2、優化井筒的設計和管理,延長生產周期
通過加強井筒的設計和管理,實施優化參數設計、優化工況管理、優化井筒護理及優化油井生產運行制度等對影響井筒舉升的生產難題進行攻關,實現抽油井的有效舉升。一是優化參數設計。為延長油井生產有效期,加強以井筒管理為核心的采油過程管理,進行井筒舉升優化,實現設計和管理的雙優。在優化參數設計上,尋求能耗最低機采系統設計。以油藏供液能力為依據,以油藏與抽油設備的協調為基礎,最大限度地發揮設備和油藏潛力,通過對高壓物性、設備參數、測試數據及歷史生產數據進行綜合分析,選擇機、桿、泵、以及抽汲參數,使抽油系統高效而安全地工作。二是優化工況管理,提高抽油井平均泵效。通過工況測試、工況診斷和工況上圖三個環節的工作,每月進行一次功圖液面測試,每季進行一次工況分析會,充分發揮工況對生產的指導作用。應用工況診斷繪圖實施分區域管理:合理區:加強日常管理,使油井工況長期保持合理。供液不足區:采用油層壓裂,酸化,小泵深抽等措施或調整注水量,調小參數達到供排協調。潛力區:采用泵徑升級,提高抽吸參數,來增加油井采液量。檢查流程、計量、儀表有無問題,檢查油井動液面有無死油蓋或泡沫段,消除各影響因素,使油井工況進入相應區域。斷脫漏失區:通過診斷和綜合分析,判斷井下存在的問題,采取相應的單井管理措施和檢泵作業措施,使油井工況得到改善。三是實施洗井和加藥綜合措施,延長周期。以“洗井分類、延長周期”為原則,實施多種洗井和加藥,延長洗井周期。實施科學洗井,根據每口油井原油物性、產狀、井深等不同特點,結合產液曲線、上下電流的變化情況,給每口熱洗油井制定出科學合理的熱洗周期,使熱洗工作更加合理和規范。
針對稠油熱采井具有粘度大、流動性差,管理難度較大,生產中表現為部分油井光桿緩下、回壓過高,造成遞減速度快甚至出現躺井,配套應用井筒降粘新工藝新技術,在以往空心桿摻水、傳統的套管加藥降粘等工藝基礎上,創新雙空心桿密閉熱循環加熱降粘、套管連續加藥化學降粘技術,為稠油降粘開拓了思路。對供液能力較好但生產參數己是最大的稠油井,通過連續加藥,能降低原油粘度,提高原油流動性,有較好的增油效果。并通過連續加藥,解決光桿緩下問題,維持油井正常生產,延長了油井生產周期。對稠油井先后采取井口降粘措施79井次,油井熱洗95井次,平均單井延長生產周期45天。平均單井周期產油增加87t。
3、優化摻水技術,延長稠油井生產周期
油稠井管理實施摻水與降粘相結合的方案延長生命周期。對稠油摻水井或低液量摻水井要根據氣溫的變化進行合理的調整,同時依據摻水井的液油含水、原油薪度、管線長短等動靜態數據分類制定停摻井及降摻井。根據回壓變化和“回壓最低”生產原則、“最低摻水量”效益原則,確定每口井的瞬時摻水值,確保摻水的精細化、科學化。同時建立摻水調整日志,每天詳細記錄每口井摻水動態、回壓變化和摻水效果,進一步摸索單井摻水規律,對“摻水優化卡”進行不間斷地循環優化。根據稠油井不同生產周期的生產特征、影響因素,摸索出一套“一停、一控、一調”摻水工作法。一停即轉周井見水期,溫度較高且只出水不出油,此時停摻水;一控即轉周井穩產期,產油量呈梯次上升并進入峰值,此時嚴格進行摻水優化以穩定峰值產量;一調即油井低產期階段,密切關注回壓變化及時調整摻水量,以延長開采周期。
4、優化以機械防砂為主的熱采工藝
機械防砂可用于油井的先期防砂,也可用于后期防砂,它不受井段長度的限制,對地層的均勻性要求不高,對井溫要求不高,但井筒不完好不能采用機械防砂。在注汽的高溫條件下,井底濕蒸汽液相pH值很高(可達11~12),因而可使石英砂遭受嚴重的熱堿溶蝕。SiO2含量高的石英砂仍是一種有效的可靠的熱采井充填材料。為了獲得較好的擋砂效果,礫石尺寸通常選擇的比較小,為地層砂粒度中值的5~6倍。當原油粘度較高且含水較低時,礫石尺寸應該比通常大一些,取礫石的粒度中值等于地層砂粒度中值的6~8倍,由于防砂施工后要注入高溫蒸汽,在常規井中用于密封礫石充填環形空間的橡膠元件難以勝任,因而使用了耐高溫的防砂封隔器-鉛封封隔器。熱采篩管在結構設計上必須作特殊考慮,以保證在高溫條件下正常工作。礫石充填工具中、高壓井或斜井可選用四位式轉換充填工具,只要地面施工人員操作工作管柱便可使井下工具進入不同的工作位置來滿足工藝要求。
通過以上論述和實踐證明,稠油井開采管理方法,目的就是:“兩降、兩提”即:降粘、降懸點載荷,提高泵效,提高系統效率。最終減少卡井機率,延長正常的管理周期。同時對稠油區塊井筒治理必須應用成熟的工藝配套技術加深認識,系統有效治理,
參考文獻:
[1]王旭《遼河油區稠油開采技術及下步攻關方向探討》石油勘探2016年4期