稠油水平井蒸汽吞吐高溫高壓剖面在線測試研究

邱勝梅

摘要：稠油富含膠質和瀝青質，粘度高、密度大、流動性差，給開采帶來了極大的困難。降低稠油的粘度，改善稠油流動性，是解決稠油開采問題的關鍵。開發實踐證明水平井蒸汽吞吐熱采技術是稠油油藏提高采收率的首選技術 [1-2]，稠油水平井注蒸汽熱采是樂安油田實現產能擴大的最主要應用技術。近年來隨著水平井含水上升，水淹、汽竄問題突出，周期開發效益變差，對注汽、產液剖面的動態了解，已成為水平段動用程度分析的核心和亟需解決的問題。油田開發過程中的井下參數測試與監測技術主要用于油田開發生產動態、各種井況的分析與診斷、驅油效率的監測和評價。通過井下參數測試，可以掌握各種井況診斷信息、油氣儲層在采油過程中的動態變化信息。由此了解整個油區的開發動態，從而為調整、優化油田開發方案及提高原油采收率提供科學依據。

關鍵詞：稠油水平井；蒸汽吞吐；在線測試技術；分布式光電耦合

1 水平井蒸汽吞吐過程的在線測試技術對比

在稠油開發過程中，圍繞注汽過程的溫度、壓力等參數逐步發展了多項動態監測技術，其中早期的有溫度電測試技術、毛細管壓力測試技術、四（五）參數測試技術以及近幾年快速發展的分布式光纖光柵精確在線測試技術和發展自航天系統的分布式光電耦合精確傳感在線測試技術。其中在勝利油田除光電耦合在線測試技術尚未開展現場應用外，其它測試技術都不同程度的開展了推廣與應用。但是隨著水平井開發技術的大規模應用，早期的測試技術已經不能滿足開發的需求，雖然各科研、生產單位不同程度的應用了光纖光柵在線測試技術，但實踐表明不能滿足勝利油區稠油開發條件，特別是埋藏深、注汽壓力、高溫度高等參數的制約。

圍繞著稠油水平井蒸汽吞吐過程中溫度壓力參數獲取點多、時間長的具體要求，在樂安油田開展了光纖光柵與光電耦合兩種在線測試技術的研究與優選，開始試驗技術較成熟的分布式光纖光柵精確在線測試技術，先后在草20-平81、草20-平85井，先后下井、起井十余次，溫度低于350 ℃時數據正常，但在測試中發現，因光纖與鎧裝鋼管在熱膨脹率上存在數量級差異，光纖纜在高溫注汽井中的反復使用性能較差，一般2至3口井就會出現光纖斷開的現象。分析原因為這類技術存在耐溫低（300℃）、不抗剪切、不抗拉易折斷等缺陷，因此轉向分布式光電耦合精確在線測試技術的研究與應用。

2 分布式光電耦合精確在線測試技術原理分析

該測試技術采用的是航天系統光電精確傳感融合技術，在稠油熱采水平井的注汽、燜井、放噴全過程進行實時在線測試，測試過程中，水平井段布設的高溫高壓傳感器和同步標定傳感器，通過井下鎧裝傳輸線纜與地面光電綜合監測儀相連，顯示并記錄水平井段傳上來的參數梯度值，綜合分析判斷，實時了解掌握注汽及產出的變化情況。

3 在線測試應用分析

通過前期分步分階段的試驗，各種配套儀器及使用規范逐步形成了技術標準，形成具體的選井標準、作業標準、施工標準、注汽標準、放噴標準的基礎上在草13-平2、草20-平66井實施在線測試的礦場試驗。對C20-P66新投水平井進行了注汽熱采在線測試，在均勻注汽管柱[3]內全井段共設置13個測試點（見圖1）。

通過全過程開展注汽油層在線測試，了解注汽、燜井、放噴過程的油層溫度、壓力變化剖面，匯總水平段從各點實時溫度變化曲線可知（見圖2）：隨時間推進，由井口至水平段、井底溫度逐漸升高，部分測試點出現溫度波動情況。

分析T2-T3處溫度波動是因為處于水平段拐點，測試電纜在管柱拐點處有貼壁的情況，因此溫度降低幅度大；而T6-T8處溫度波動幅度大是因為管柱內低溫水隨注汽的運移，不斷向井底推進，導致低溫水經過處測試點溫度降低幅度大。但隨時間推進，最終整體溫度趨于平衡，吸汽狀況均衡。

4 測試結果解釋

在線測試取得大量的數據，但是分析判別難度相當大，為了讓屆時結果直觀可靠，利于技術人員應用，以注汽熱采在線測試數據和測井資料為基礎，形成了一套注汽熱采在線測試數據分析系統軟件，研究和實現測井參數、溫度、壓力在不同時間上的溫度場和壓力場分布特征，為制定更加科學和有效的注汽熱采技術和方案提供技術支撐。

5 效果與評價

利用該項技術實現了注汽、燜井、放噴全過程全井段的溫度、壓力參數測試。利用測試資料定量準確分析水平段吸汽、產液剖面，根據平衡點及時優化注汽量。通過礦場試驗形成了適應分布式光電耦合精確在線測試技術的選井標準、作業標準、施工標準、注汽標準、放噴標準等系列標準。

參考文獻

[1]萬仁溥.中國不同類型油藏水平井開采技術[M].北京：石油工業出版社，1997：2-4.

[2]霍廣榮，李獻民，張廣卿.勝利油田稠油油藏熱力開采技術[M].北京：石油工業出版社，1999.

[3] 論文：王增林，張全勝.勝利油田水平井完井及采油配套技術[J].油氣地質與采收率，2008，15（6）.

（作者單位：中國石化股份勝利油田分公司現河采油廠地質所）