薄层稠油油藏改善开发效果技术对策研究

改善薄层稠油油藏开发效果研究X

马爱青1,张紫军1,陈连喜1,姜　生2,杨琴琴3,孟秋玉1

(1.中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院;2.中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东东营;3.中国石化胜利油田分公司胜利采油厂,山东东营　257000)

摘　要:针对薄层稠油油藏特点开展气体增能助排、化学法降粘提高原油流动性研究。筛选降粘剂

并考察其用量及矿化度对降粘效果的影响。在孤岛GDNB76X11井进行矿场试验,日液、日油均大幅提

高。

关键词:薄层;稠油;降粘剂;矿化度;矿场试验 中图分类号:TE345 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0133—02

我国拥有丰富的稠油资源,主要分布胜利、辽

河、新疆三大稠油生产油田。随着开采技术的进步发

展,稠油在石油开采中所占比例逐年提高,稠油产量

也为各油田同期石油产量的发展与稳定作出了重要

贡献。以胜利油田为例,2010年稠油年产量419×

104t,约占当年胜利油田总产量的15%。稠油已经成

为目前我国石油总产量的重要组成部分。然而在目

前的技术条件下对于有效厚度小于6m的稠油油藏(薄层稠油油藏)由于热采效率低,导致其不能经济

有效地动用[1～3]。

影响薄层稠油油藏开发效果的主要因素有油层薄、埋藏深、原油粘度高且纵横差异大、天然能量不

足等,致使地层补充能量困难、注汽热效率低,开发

难度增大。根据国内外研究进展[4,5],针对薄层稠油

油藏开采的诸多矛盾,本文从气体助排、化学剂降粘

方面开展研究,形成了提高薄层稠油油藏开采效果

的新技术。

1　氮气/二氧化碳气体助排

向油藏中注入氮气或二氧化碳等气体,气体通

过蚯蚓洞孔道和粘性指进分散到油藏中,增加地层

能量。同时气体溶剂溶解在原油中,使原油粘度降

低,从而增加原油的流动性。在气体向油藏的运移过

周20、周54断块:为新发现的含油断块,周20和周54

断块部署周20-1、20-2、20-3和周54新2井均获

成功,周庄油田合计新增地质储量53×104t。

２０１１年第３３期　科技强向导　◇能源科技◇　薄层稠油热采水平井开采技术研究及应用　马增海　（胜利油田分公司滨南采油厂　山东滨州２５６６００１　【摘要】针对稠油水平井开发存在的问题，结合单２Ｎｇ新区产能建设部署，开展了稠油热采水平井开采技术研究，该技术应用于单２Ｎｇ　薄层稠油油藏，水平井生产效果远远好于以往投产的水平井，并且是单２Ｎｇ新投直井产量的３倍，取得良好的效果。　【关键词】薄层；稠油；水平井；完井；酸洗；均匀注汽　１．滨南采油厂稠油热采水平井开采现状　水平井是通过扩大油层泄油面积提高油井产量．提高油田开发经　济效益的一项开发技术，具有直井无法比拟的突出优势。单２平１井　于１９９４年完钻．是滨南采油厂第一口稠油热采水平井。截至２００６年　底．滨南采油厂共有稠油热采水平井６口．投产初期平均单井日液　１９．８ｔ／ｄ．单井日油７．Ｏｄｄ．含水６４．６％。目前均因低产、高含水等原因停　井．累计产油１．２２万吨，生产效果差。生产效果差的主要原因有：①油　井完善程度低．造成产能损失。②储层污染严重。水平井油层井段　长．泥浆造成储层污染严重．无有效的油层处理措施，影响油井的产　能。③防砂工艺单调，防砂效果不理想，影响油井产能。④水平段注汽　效果差。水平井段２００米左右，出汽点过于集中，造成水平段吸汽范围　小：多轮次注汽后，蒸汽会优先进入已被加热或原油枯竭的通道，水平　段吸汽不均匀．影响水平井段的利用率。　２．单２Ｎｇ薄层稠油油藏地质研究　单２断块主要含油层系有馆陶组、沙一段和沙三段．其中单２块　北部馆下段含油面积１．３ｋｍ２．石油地质储量１２７ｘ１０４ｔ。主力含油小层　ＮｇＴ　１　ｚ层，有效厚度３．５　；次主力含油小层Ｎｇ＿Ｆ　１１和Ｎｇ＿Ｆ　２　层，有效　厚度分别为Ｉ．５ｍ和１．７ｍ　单２块Ｎｇ　Ｆ小层属河流相沉积砂体，岩性主要为粉、细砂岩为主，　夹薄层灰绿色泥岩．岩石成分石英含量６８％．长石含量１７％，岩块含量　１５％左右．以灰质、泥岩为主，见石英、结晶安山岩、灰岩等岩块。　该区Ｎｇ　Ｔ储层埋藏浅，一般小于一１１００ｍ，压实作用弱，孑Ｌ隙类型　以原生粒间孔隙为主．油层物性好．孔隙度一般２０．８～３６．３％，平均孔隙　度２８．５％，平均空气渗透率９６９ｘ１０　ｕｍ　，为高孔、中高渗储层。　根据本区Ｎｇ＿Ｆ的试油、试采资料和生产动态资料，该区平均地面　原油密度０．９８０９９ｇ／ｃｍ　．５０％时地面脱气原油粘度３５３５～５７０９ｍＰａ＿ｓ．平　均含硫量０．５８％．凝固点９～１６℃，含蜡１．８５％．胶质２２．８７％。　结合油层发育情况和最小厚度界限研究结论．西部井区含油小层　少且主力含有层集中，但考虑到Ｎｇ＿Ｆ　１　与Ｎｇ上水层距离过近，如单　２—５４一ｌ井与上部水层距离仅３．５ｍ，蒸汽吞吐第一周期就因管外窜而　高含水，钻直井风险较大．而钻水平井固井井段长，可以有效避免这一　风险。因此，单２№西部井区采用钻水平井开发　３．薄层稠油热采水平井开采工艺研究　３．１筛管完井工艺研究　结合不同完井方式的适应条件．根据储层岩石的地质特性、岩石　力学性质、原油性质以及钻井、工程技术要求等多种因素，运用完井方　法优选软件进行了地层出砂和井壁稳定性等分析．优选出了适合于地　层地质条件和工程技术要求的最佳完井方式　由下表可以看出．单２　井区井壁不稳定，油层出砂，需采取防砂完井技术　根据完井方式优选　结果．推荐该区块的完井工艺为＿＿＿完井防砂一体化技术．优选　１　７７．８ｍｍ精密微孔滤砂筛管．挡砂精度０．０８ｒａｍ　３．２酸化洗井工艺研究　３．２．１酸液配方优选　该区使用的钻井泥浆主要成分为降失水剂、聚合物干粉、膨润土、　阳离子沥青．通过室内实验．优选稀土酸酸液体系，主要成分为：５％　ＨＣＬ＋２％ＨＦ＋２％ＦＰ＋１％ＨＳ＋０．５铁稳＋Ｏ．５％柠檬酸＋Ｏ．５％助排剂　３－２－２酸化洗井工艺　（１）管柱组合（由下及上）：密封插管＋２７／ｓｉｎ带挡板油管短节＋２７／　ｉｎ　油管串（下入分级箍以下油管接箍建议倒３Ｏ。倒角）＋７ｉｎ洗井封隔器＋　２７／８ｉｎ油管＋２７／ｓｉｎ泄油器＋２　ｎ油管串（到井口）。　（２）下放管柱，遇阻后．上提管柱，再次下做，确定是否达到井底　（加压不超过２０ＫＮ）．同时检查井口剩余油管，校验下人深度与设计是　否相符．如果相符．则表示到位　（３）调节好深度．按反洗井方式连接地面管汇，关闭环空闸门，地　面管汇试压２０ＭＰａ　３－３均匀注汽工艺研究　３．３．１配注器节流模型　（１）配注器流量公式　配注器的泄流孔属于薄壁节流孔　流体通过配注器流出时．由于　泄流孔的节流作用，会产生一定的压降。依据薄壁节流孔流量公式　１，　湿蒸汽流经配注器前后的压降和流量的关系如下：　Ｑ＝ＧＡ　ＶｐＡＰ＝　Ｖ　（Ｐ一　（　）　式中，　为流量系数，无因次；Ａ　为薄壁节流孔面积，ｍ‘；ＡＰ为节　流孑Ｌ前后压差，即节流压降，Ｐａ；Ｐ￣为孔前压力，Ｐａ；Ｐ　为孔后　力，Ｐａ；　Ｐ为流体密度，ｋ咖　。　（２）储层吸汽模型　湿蒸汽从注汽管柱进入地层是一个压力驱动过程：油套环空内压　力高，则储层吸汽能力大：油套环空内压力低，则储层吸汽能力小。即　储层的吸汽能力与注汽能力应该是统一的　在注汽过程中．注汽速率　和井底注汽压力之间满足下列关系［８］：　Ｑ＝ＡＰ－　ｔ　（２）　，一　互Ｋｈ　巫Ｋ￣ｏ：　Ｋ）２㈨　Ｉｎ—０．５７１Ａｏ一０．７５＋Ｓ　，２ｆｎ似。　）一３．８６　…　ｚｎ　。　）一２．７１　式中，Ｑ为蒸汽体积流量，ｍ　／ｄ；ＡＰ为注汽压差，ＭＰａ；Ｊｏ为生产　井采液指数，ｍ　／（ｄ・ＭＰａ）；　为储层吸汽指数，无因次；卢为单位换算系　数，无因次；Ｋ　、Ｋ　为储层水平和垂直渗透率，Ｄ；Ｋ　、Ｋ　为油、水的相　对渗透率，无因次；／ｘ。，　为原油、地层水的粘度，ｍＰａ・Ｓ；Ｂ　、Ｂ　为原　油、储层水的体积系数，无因次；ｆ为水平注汽段长度，ｍ；Ａ　为水平段　的控制面积，ｒｎ‘｜ｒｈ为水平井简半径，ｍ；Ｓ为水平井筒表皮因子，无因　次。　３．３．２水平井均匀注汽管柱设计　蒸汽注入效率和质量是影响水平井产能、效率的一个重要问题．　也是提高水平井开发效果的关键之一　应用“水平井注汽参数优化”　软件进行优化设计，水平段使用均匀配注器，实现均匀注汽。“水平井　注汽参数优化”软件主要功能模块有前处理交互式图形建模与数字　化、注汽生产与地层参数输入、垂直井筒热力计算、水平注汽管段压降　分析、水平段泄流孔设计、注汽方案优化、数据管理与后处理图形显　示　运行环境为Ｗｉｎｄｏｗｓ　２０００／Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＸＰ以及Ｉｎｔｅｌ／ＡＭＤ　ＣＰＵ＞２．０　８０Ｇ以上硬盘　４．薄层稠油水平井技术应用　单５４平１井下入精密微孔滤砂筛管１２０．２７ｍ，２００７年１月注汽，　注汽量６０４９ｔ。２月１４日投产，峰值日油２８ｔ／ｄ。目前井口温度５３℃，日　产液量７３．８ｔ／ｄ．日产油量２１．３３ｔ／ｄ，含水７１．１％，周期生产４４２天，周期　产油６００８．５ｔ．周期产水２６１８５．６ｔ，油汽比Ｏ．９９。该井（下转第３５１页）

石油地质　缸料技２０１　１年第１　２　

水平井技术高效开发草２　０馆陶西北部薄层特稠油油藏　

朱桂平　

（中国石化胜利｝Ｉ｝Ｉ出有限公一Ｊ现河采油厂地质研究所）　

摘要草２ＩＩ馆陶西北部由于储层厚度较薄，直井开发效益差，　

技术开发界限研究，充分论证了水平井开发薄层桐油油藏的可行性　关键词草２ＩＪ馆陶特稠油水平井　一直未有效动用　本次方案在精细地质研究基础上，进行水平井　

实现了草２ＩＩ馆陶西北部薄层特稠油油藏高效开发　

１　构造及沉积特征　５　油藏工程研究　

草２【Ｊ块处于东营凹陷南斜坡，草桥纯化镇断鼻东部，乐安油出东　区．西南被石村断层及东北被草２ｓ断层切割的，地层ｒｕＪ西北倾没，ｒｕＪ　东南抬升超覆的平缓鼻状构造，．地层倾角２．０。一３．０。，馆陶组油层顶　面埋深８１￣４ｍ～ｌＯ１４ｍ．　

在西北部，含油面移｛１．４ｋｉｎ　，储量为２ｏ３　ｘ　１ｏ　ｔ　，　本区处于沉税边缘，缺失东营组地层，馆陶组地层覆盖在下伏不　Ｉ—Ｊ时代的地层之上，与下伏地层呈不整合接触　该区滩坝微相、刚状　水道槽发育，属于湿地扁沉积体系、　

草２０馆陶西北部储层厚度较薄，一般为４ｍ～８ｍ，孔隙度２０－３０％，　

渗透率３（１（ＩＯ－４（ＸＸ）×ｌ（广ｉｘｍ　。地面原油密度ｏ．９７７１ｇ／ｃｍ　，５０ｏＣ温度条　

件下，原油粘度４０（１００—６ｌＸｌＯＯｍＰａ．ｓ，凝崮点一儿一ｌ２℃。地层水ｃｒ含　量２５２０ｍｇ／１，总矿化度６８１０ｍｇ／ｌ。水型ＮａＨＣａＯ．．，型。压力系数为１．ＩＪ左　

右，属正常压力系统，油层温度ｓ０一“Ｊ℃，温度梯度４．【ｌ４　．２６℃　

／ｌＯ（）ｍ，属于高温异常。油藏类型属于构造一地层特稠油油藏　

２开采现状　

本区有油井合计ｌＯＩＪ，开井７ｌｌ，日液水平２１６ｔ／ｄ，日油水平　

１７ｄｄ，含水９２．１％，采油速度ｕ．３１％　累积注汽ｌ９．．３５　ｘ　ｌｕ‘ｔ，累积采油　

６．８４Ｘ　ｌ　ｔ，累积采水３ｌＪ．５７×１０　ｔ，累积油汽比ｌｌ＿３５ｔ／ｔ，采出程度　

¨１＿由肛猾基　１　第】　期　

陈南薄层稠油提　高采收　同木　

盂庆丽　

（河Ｕ采油厂地质研究所）　率技术研究　技术创新　

摘要陈家庄油田南区为薄层特稠油油藏，具有“储层薄、油稠、出砂严重、舍油饱和度低”的特点　针对以上问题开展薄层　稠油提高采收率技术研究：一是精细地质研究，建立了油藏地质模型，进行精细地层对比与划分，强化砂体平面油水关系分布描述；　

二是开展薄层水平井开发技术政策界限研究，应用数值模拟技术研究并优化设计了热采水平井的井网井距、水平段长度、经济极限厚　度等参数；三是完善热采工艺配套技术，进行肪砂工艺、注汽工艺、水平井配套工艺技术研究应用；四是配套完善热采管理，结合生　

产动态优化热采选井．确定合理的注汽强度、制定合理转周时机图板，进行热采周期内差异化管理通过以上研究工作实现陈南薄层　特稠油整体动用，目前已整体动用储量２５２９×１（１４ｔ，建成３３　８万吨产能的规模．采收率达到１７％，储量动用程度达９【１％　

关键词薄层桐油水平井优化设计　

１概况　

（１）油藏特点：　陈家庄油Ｉ｜＝Ｉ南区位于东营市利津县陈庄镇境　

内，区域构造位置为济阳坳陷陈家庄凸起中部，是一个其继承性发育　的受基岩控制的披覆构造薄层边际制油油藏　主要含油层系为上第三　

系馆黝组№下１－５砂组，油藏埋深１１８０—１３２０ｍ．探明含油面积　２ｏ．６ｋｍ　，地质储蛩２９４２．３９×Ｊ　

陈家庄南区主要油藏特点为“薄、制、砂、低”．　

一是河流相储层平面变化快，有效厚度薄．．该区下馆陶储层为一　

套河流相沉秋，划分为５个砂层组ｌ６个小层，其中ｌ、Ｉｌ砂层组为主要　含油砂层组。各小层砂体平面上变化快，厚度较薄，一般２—６ｍ，平　

面上油水关系复杂。　

阁ｌ晦寥庄油田陈３７９一陈７～３９井Ｎｇ　油藏剖面图（南东一北西向Ｊ　二是原油为特ｊ静４油，地面脱气原油粘度（５Ｏ￣Ｃ　１一般ｌｌｌｔｌ（１ｌｌ　

５ｌＨＩｌＭ）ｍＰａ・ｓ．地层条件下原油粘度一般３（ＨＩ～ｌ（１ｉ！ｌｌｍＰａ・ｓ．　原油性　质在平面上具有由北到南粘度变大的变化趋势。使得开发方式的确定　更加复杂，开采成本较高，故障点多　．　三是储层物性较好，出砂严重　储层孔隙度３２％，渗透率２５（１０×