FZ1井區SAGD開發動態調控技術優化研究

曹宇超 李 治

①中國石油新疆油田公司風城油田作業區 ②克拉瑪依市富城能源集團有限公司

風城油田超稠油油藏具有埋藏淺、非均質性強、隔夾層發育等特點，目前已進入高產穩產階段，為指導生產，分析了注采情況，結合溫度壓力聯動變化關系，對現有調控技術進行了優化。通過分析壓力變化可以了解單井注采情況；對于多井蒸汽腔連通區域可使用系統采注比分析；井底操作壓力，高壓增能擴腔、中壓節汽控溫、低壓補汽保腔。

蒸汽輔助重力泄油（Steam Assisted Gravity Drainage，簡稱SAGD）技術是開發超稠油的有效手段之一，可將采收率由常規熱采的20%～30%提高至50%以上。SAGD技術于1981年由Butler提出，應用于加拿大特超稠油的開發,隨后遼河油田、新疆油田以及渤海LD油田等相繼引進該技術，并取得了較高采收率和較好的經濟效益。生產理論和技術日趨完善，但是大多聚焦在儲層非均質性、Sub-Cool和多介質輔助等理論研究上，對成熟期的SAGD調控技術研究還相對欠缺，本文結合注采平衡、氣液界面和操作壓力對現場調控技術進行了深入研究。

風城油田位于準噶爾盆地西北端，FZ1井區位于風城油田稠油區西北部，在常年的風化作用下，地面形成雅丹地貌，開發目的層位為J3q22-1和J3q22-2層。

1 SAGD開發注采平衡動態調控技術

1.1 壓力變化控制單井組注采平衡

蒸汽流量計受高溫高壓環境、鍋爐飽和燒、鍋爐水質等影響，易出現損壞及計量失真等問題，維修后問題反復，替代性差。而注汽量、采液量的變化使井組注采平衡發生變化，同時井組其它溫壓數據也會發生聯動變化，從定性的角度，利用壓力數據的變化直接描述單井組的注采平衡。

表1 注采平衡壓力壓力數據變化

1.2 采注比控制同一注汽系統注采平衡

注汽量易受現場流量計計量、鍋爐汽量劈分等影響，出現分配汽量大于或小于井組實際注汽量，導致失真的采注比描述出注采失衡的假象。對于汽腔連通、鄰井受效的SAGD井組，采注比調控單井組注采平衡已失去意義。以注汽系統為調控對象，同一注汽系統內井組總注汽量與鍋爐總供汽量相等，總采液量為單井計量采液量總和，計算的采注比穩定、準確、可靠，從定量的角度，精細描述注汽系統的注采平衡。以2013年FZ1井區為例，區內多對井組之間蒸汽腔已連通，需要以區塊為注汽系統，整體描述采注比才能反映真實的注采平衡情況，2019年4月到7月采注比0.92，注多采少，注采失衡，系統采注比降低，7月到9月采注比1.12，注少采多，注采失衡，系統采注比上升，9月到10月采注比1.0，注采平衡，系統采注比穩定。

圖12013 年FZ1生產運行曲線

2 SAGD開發汽液界面動態調控技術

溫度變化控制汽液界面。FZ1井區在長期的調控生產后，各項指標數據區趨于穩定。FZ1井區操作壓力主要分布在2.0 MPa～4.5MPa之間，井下溫度主要分布在190 ℃～220 ℃之間，相應sub-cool分布在25 ℃～60 ℃之間。且主要側重于前端溫度變化，后端單點突破后短時間內并不會影響整體生產，以井下溫度190 ℃～220 ℃為經驗溫度參數，在保證生產處于穩定可控狀態下，可調控井組至最優采液量。

圖2 操作壓力與井下溫度關系

3 SAGD開發操作壓力調控技術

FZ1井區油藏油層位置相對較淺，粘度高，所需蒸汽壓力大，而過高的蒸汽壓力在淺地層中容易隨著裂縫的發育形成地表氣竄，所以注汽壓力的控制尤為重要。主要應對策略有三種：①高壓增能擴腔，汽腔壓力越高，蒸汽溫度越高，泄油速率越快，汽腔擴展越快；提高操作壓力，增強地層能量，形成“機抽為主＋自噴為輔”的采液模式，彌補部分泵效遞減損失，增加采液量；②中壓節汽控溫，利用飽和蒸汽性質，高壓汽腔降壓，降低井下溫度，避免局部高溫竄通，緩解高溫段抑制低溫段動用，實現水平段均衡動用；降低操作壓力，溫和注汽，節約蒸汽，提高蒸汽利用率及油汽比；③低壓補汽保腔，在較低的操作壓力下，油藏的溫度也會較低，當砂巖基質只被加熱到一個較低的溫度時，其所需的能量也下降了，因此可以得到一個較高的油汽比。小汽量低壓補汽亦可平衡地層虧空，保持現有汽腔，增加泄油能力，穩定采液量。

4 結論

FZ1井區已經進入高產穩產階段，各項指標已趨于穩定，注采平衡通過壓力來調節，可以規避實際工程上帶來的誤差，以整個井區作為一個注汽系統來計算采注比可以從整體上把握區域內的生產現狀，通過井底操作壓力的高、中和低也可使調控更加靈活可靠。