樂濤濤
(中國石油大港油田分公司勘探開發研究院,天津 300280)
西非Y 斷塊經過多年的高速開發,整體進入中高含水階段。Y 斷塊以層狀構造油藏為主,油藏幅度普遍較低,距離油水界面較近,提液后含水上升快,產量遞減快。縱向上油層數量較少,采取補層、上返等措施可利用的層少,補換層潛力有限。由于大部分井生產油層較單一,采取卡層、堵水措施的空間很小。部分井采用了分層采油措施,對于低幅度油藏提高產油、降低含水效果有限。目前該斷塊有半數油井進入高含水階段,常規穩產措施及控水技術方法已難以滿足該油田開發需求,穩產難度越來越大,迫切需要摸索新的開發技術,采用新的工藝設備,提高油井產量,降低含水,實現油井更長時間穩產和效益開發。
自適應調流控水裝置是20 世紀90 年代發展起來的一種新型完井技術,國外主要石油服務公司例如斯倫貝謝、哈里伯頓等已經開展了一些研究和應用,近年來國內的一些研究單位和石油設備廠家也進行了研究,僅在個別油田開展了應用,取得了較好的控水增油效果[1,2]。其調流控水裝置結構各式各樣,但調流控水的基本原理是一樣的。該裝置主要由防砂篩管、自適應節流控制器、封隔器等組成[3]。其基本原理為利用油水基本物性差異,通過特殊幾何流體通道來改變流體運動勢能[4](見圖1)。油和水在自適應節流器里特殊流道流動過程中能量損失不同,水相的壓降較大,油相的壓降較小,因此能起到調流控水的作用。該裝置能自動“識別”油相和水相,并抑制產水、促進產油,能大幅降低含水率。裝置不含任何活動部件,無需特殊材料,性能可靠,有效期長。生產過程中無需人為干預,無需控制管線,具有一定的“智能”功能[5,6]。
自適應調流控水裝置雖然結構各不相同,效果也略有差異,但是基本原理卻是相同的,自適應調流控水裝置相對較成熟。如何和油氣藏特征及生產實際結合起來,提高調流控水裝置應用的針對性,充分發揮自適應調流控水裝置增油控水功能,是油藏開發和自適應調流控水技術共同面臨的問題。結合西非地區油田開發效果及經濟效益等各方面因素綜合考慮,在目前該項新技術研究基礎上,針對Y 斷塊油藏及油井開展自適應調流控水適應性分析,以提高應用針對性,優選適宜采用該技術的油藏和油井,充分發揮出該項新技術的潛力,主要包括以下三個方面:
(1)建立調流控水技術適用井、層的優選方法。利用開發方式、天然能量、產液量、含水率等指標,進行選井、選層,明確該技術適用于利用天然能量開發、地層能量充足、具有一定產液量、中高含水階段、井況良好的老井或新完鉆井。通過開展Y 斷塊油氣藏特征及生產動態分析,在高含水區進行高含水井優選,Y-1 井適宜采用自適應調流控水技術來降低含水、增加產量。

圖1 自適應調流控水裝置中水相(左)、油相(右)的流動狀態

圖2 Y-1 井生產動態曲線
(2)優選油層和工藝參數的調控。開展生產動態分析并結合精細油藏數值模擬,明確層間矛盾,落實各產層產液能力及含水率大小和差別。根據儲層物性及滲流規律、生產壓差、含水率及供液能力等確定控流單元合理產油量;依據每個控流單元產油量,優化設計自適應調流控水裝置工藝參數。
(3)形成調流控水地質工程一體化應用標準。結合調流控水技術特點,明確該技術適用于層狀邊底水油藏、中高孔中高滲、地層能量充足、單層具有一定產液量、層間具有一定厚度的隔層、中高含水階段且各油層含水率具有明顯差別、中輕質中低黏原油油藏的兩個或多個油層同時開采。不適用于低滲、天然能量弱、產液量低的油藏以及高氣油比的氣頂油藏。
Y-1 井2 個砂體合采,潛油電泵生產,初期日產油達到1 000 bbl,不含水。動液面保持在井口,油藏天然能量充足,砂體連通性較好,中高孔滲儲層,兩個砂層之間具有12 m 厚的隔層,并結合油藏數值模擬確定上下套砂體含水分別為26 %、88 %左右,Y-1 井適合采用自適應調流控水技術。2018 年6 月躺井前油井含水率上升到73 %,日產油降低到235 bbl。2019 年4 月采用自適應調流控水技術,實施后初期日產油由225 bbl增加到405 bbl,日增油180 bbl,含水大幅下降由73 %降至22 %,下降51 %,日產水下降510 bbl 左右。截止目前已經生產1 年,日產油穩定在400 bbl 左右,含水率一直保持在30 %左右,取得了較好的開發效果和經濟效益(見圖2)。
通過對Y 斷塊油氣藏特征及生產動態分析,明確了自適應調流控水技術使用條件,提高了該工藝技術使用的針對性。該技術已在Y 斷塊及其他斷塊油井中進行了推廣應用,同時對于國內同類型油藏控水穩油提供很好的借鑒。
(1)新技術-自適應調流控水技術通過特殊流體通道設計實現抑制產水、促進產油,能大幅降低含水率。裝置不含任何活動部件,性能可靠,有效期長,生產過程中無需人為干預,無需控制管線等優點。
(2)結合油氣藏特征、生產動態及經濟效益,建立了針對自適應調流控水技術的選井、選藏方法,提高該工藝技術使用的針對性。
(3)通過在Y-1 井的成功應用,增油效果明顯,且大幅降低了含水率,取得了較好的開發效果和經濟效益,國內外具有廣泛的應用前景。