王 進
稠油低效水平井綜合治理技術研究
王 進
(新疆油田公司重油開發公司,新疆 克拉瑪依 834000)
針對稠油注蒸汽開發水平井低產低效問題,首先運用動態分析法對所有水平井進行評價分析,查找低效原因,將低效井分為高含水、低液低產、出砂三類;其次開展隔夾層分布、累產油、避水厚度等因素對產能影響的研究,同時運用油藏工程方法,確定不同類別低效水平井剩余油分布規律,綜合分析油藏條件及潛力;最后對不同類別低效水平井優選措施實施分類治理。
稠油;水平井;堵水;防砂;分類治理
某油田淺層特超稠油油藏自1997年開展7口斜直水平井開發試驗,取得初步認識后,于2005年開始實施直井鉆機鉆探水平井及水平井采油配套技術探索與實踐。通過先期試驗和后期規模應用,水平井規模已達182口。隨著水平井生產時間較長及吞吐輪次的增加,低效水平井數量逐年增加,其中低效水平井22口,占總比12.1%,因此急需開展水平井綜合治理,改善水平井生產效果。
公司共有水平井182口,平均油層鉆遇率94.2%,油層厚度8.3 m,水平段長度226 m。日產液4 784方,日產油265 t,綜合含水94.5%。從單井生產現狀、累產油、投入產出比等方面進行評價分析,將水平井分為六類:①開井中日產低小于1 t,累產油量低,原定投資周期內很難收回投資的; ②開井中日產低,累產油量低,短期內未收回投資,但原定投資周期內可收回投資的; ③開井中日產高大于采油廠平均值,累產油量低,短期內未收回投資,但原定投資周期內可收回投資的; ④開井中日產高大于采油廠平均值,累產油量低,原定投資周期內很難收回投資的; ⑤關井中累產高,已收回投資或接近收回,通過本井恢復可以收回的; ⑥關井中累產油量低,原定投資周期內很難收回投資的。
根據以上判定標準,最終確定開井中日產低小于1 t且累產低、關井中累產低,原定投資周期內很難收回投資的水平井為低效水平井。
按照上述標準,確定采油廠共有低效水平井22口,開井8口,日產液236.7方,日產油6.8 t,綜合含水質量分數97.1%。水平井低效生產特點分為3類,其中高含水平井12口,低壓低產水平井7口,出砂水平井3口。
水平井高含水分為如下幾個方面:一是由于管外竄槽,頂水下竄,造成下部油層水淹,生產特點表現為峰值產量急速遞減,日產水平較低,含水較高,初期含水高達98%。二是塊狀底水油藏,水平段距底水近,多輪吞吐后油層壓力下降,導致底水錐進,油層水淹。三是由于水平井高輪采出后,水平段嚴重動用不均,注汽時水平井沿高采出區域互相串通,油井生產高溫高含水。
水平井低液低產分為如下幾個方面:一是由于地層壓力低,導致水平井低產低液量; 二是薄層水平井,水平段鉆遇率低,由于儲層泥質含量高,導致近井地帶堵塞,水平井產能差; 三是由于鉆井污染,導致近井地帶堵塞,水平井日產液水平較低。
九八區稠油油藏膠結疏松,孔隙度高,滲透率變化大,非均質性嚴重。水平井位于砂礫巖區域,儲層巖石分選差,導致油層容易出砂。通過對出砂4口水平井砂樣分析結果,粒度中值最高達到
0.51 mm,平均0.35 mm,而水平井篩管縫寬0.25~0.3 mm。砂粒堵塞水平井篩管,導致水平井套壞出砂,生產效果較差。
為了更好地治理低效水平井,確保治理效果,對水平井生產特征進行再認識,確定產能主控因素。
控制因素一:平面上受構造位置及油層厚度影響。構造高部位,油層厚度大,水平井初期日產油量高,含水低,累積水油比低。構造低部位,油層較薄,水平井初期日產油量低,含水高,累積水油比高。控制因素二:縱向上受隔夾層影響。位于中部隔夾層以上的兩口水平井,有較長的低含水采油期(20% HWX01井為二次擴大部署實施的第一口水平井,2011年3月投產,由于水平段縱向避水厚度小(僅4 m),投產后即高含水。針對該井存在的問題,加強剩余分布規律及井區隔夾層發育情況的研究,提出上提側鉆措施。于2013年7月側鉆,完鉆水平段278.79 m,油層鉆遇率100%,與原水平段相比縱向位置提升11 m,位于中部隔夾層之上,避底水厚度達到15 m。該井初期日產液33.3方,日產油6.8 t,含水79.6%,階段累產油939 t,取得了良好效果。 先期通過采用“產液剖面+機械卡堵+化學堵水+注熱或CO2降粘”配套技術改善高含水水平井開發效果,實施4口,日產液量下降至堵前的30%,增油效果不明顯。嘗試氮氣泡沫調剖技術,該技術是用于油田開發后期穩油控水的一項有效方法,具有封堵高滲透出水層、控制水竄,調整吸水剖面,降低原油黏度,改善原油流變性等作用。按落實程度及施工難易程度對5口高含水低效水平井進行治理,單井日產液由措施前的40方下降到20方,日產油由1.6 t上升到5 t,含水下降21%,控水穩油效果顯著。 HWX02井實施篩管防砂,見到良好效果,累計出砂量由防砂前的9.52方減少為防砂后的0.02方,檢泵周期由防砂前的35天增加為防砂后的143天; H1井累計出砂1次,出砂量2 m方,該井2013年2月進行礫石充填防砂,礫石類型陶粒,礫石直徑0.7~1.0 mm,見到一定效果,注汽投產后最高日產油7.4 t,含水50%,累計增油328 t。 水平井分段注汽技術根據水平井段動用情況,優化注汽管柱,實現有針對性的分段注汽,調整水平段吸汽剖面,解決水平層段油藏動用不均衡問題,改善水平井注汽和開發效果。水平井VSG高溫封竄調剖技術封堵汽竄通道,迫使蒸汽轉向,遏止蒸汽單向突進,使蒸汽進入低滲區,擴大水平段蒸汽波及體積并提高蒸汽熱利用率,進而提高水平井生產效果。分段注汽措施后,日產液水平、產油水平提高、油汽比升高,周期產油量較措施前明顯增加。表明分段注汽有效改善了水平段動用程度,提高了注汽效果。HWX03與措施前一周期相比,增油1 470 t,措施井增油效果顯著。 通過低效水平井綜合治理技術研究與應用,使得部分低效水平井恢復了產能,同時也為下步低效水平井治理工作奠定了基礎,同時也得出以下結論: 1)通過動態分析結合投入產出比,制定水平井分類標準,是確定低效水平井的有效方法。 2)綜合研究隔夾層分布、累產油、避水厚度、剩余油分布等因素對產能的影響,總結主控因素,是分析低效水平井潛力的基礎。 3)以低效水平井潛力分析為基礎,采取分類治理的原則,應用側鉆、礫石充填防砂等成熟技術,是低效水平井治理的有效途徑。 4)開展措施經濟效益評價,指導措施優選,是低效水平井科學、經濟、有效治理的有效手段。 [1]劉德華.油田開發中后期綜合治理技術研究[D].西南石油學院,2005. [2]劉磊.低產水平井綜合治理技術[J].化學工程與裝備,2020 (07):138-139. [3]張欽花.水平井綜合治理的對策研究與應用[J].石油知識,2015 (03):58-59. [4]劉江玲.超稠油汽竄綜合治理對策研究及應用[J].化工管理,2015(27):195. [5]周洪濤.水平井綜合治理技術與應用[J].內蒙古石油化工,2014(10):69-70. [6]曾雙紅.水平井低產低效原因分析及綜合治理對策[J].內蒙古石油化工,2012(13):54-55. [7]劉洋.稠油水平井均勻注汽技術分析[J].化工管理,2020(15):220-221. [8]劉如杰.提高超稠油水平井段均勻動用技術探索與實踐[J].中外能源,2019(02):52-58. [9]韓志強.提高稠油水平井開發效果的技術研究[J].化工管理,2018(24):97-98. Study on Comprehensive Treatment Technology of Low Efficiency Horizontal Wells in Heavy Oil (Xinjiang Oilfield Company Heavy Oil Development Branch, Karamay Xinjiang 834000, China) In view of the problem of low production and low efficiency of horizontal wells in heavy oil steam injection development, the dynamic analysis method was used to evaluate and analyze all horizontal wells, the causes of low efficiency was found out, and the low efficiency wells were divided into three categories of high water cut, low liquid and low production, and sand production. The influence of interlayer distribution, cumulative oil production, water avoiding thickness and other factors on productivity was studied. At the same time, the reservoir engineering method was used to determine the remaining oil distribution law of different types of low efficiency horizontal wells, and the reservoir conditions and potential were comprehensively analyzed. Finally, the classification management was implemented for the optimal selection measures of different types of low efficiency horizontal wells. Heavy oil; Horizontal well; Water plugging; Sand control; Classified treatment 2021-01-14 王進(1982-),男,重慶開縣人,工程師,2007年畢業于中國石油大學(華東)石油工程專業,研究方向:稠油熱采開發與管理。 TE346 A 1004-0935(2021)06-0890-034 低效水平井綜合治理
4.1 側鉆水平井
4.2 水平井堵水
4.3 防砂措施
4.4 水平井分段注汽
5 結 論