水平井技术在浅层稠油油藏热采中的应用

[收稿日期]2009-11-17　[作者简介]程国强(1969-),男,2008年大学毕业,工程师,现主要从事油田生产运行分析工作。动态监测新技术在稠油热采中的应用

程国强,杨国武,叶志权

吴伟东,万　军　(河南油田分公司第二采油厂,河南唐河473400)

[摘要]针对河南油田稠油“浅、薄、稠、松、散”的地质特点,采用油藏动态监测手段开展了高、低压2个方面9个项目的测试:低压测试包括示功图、动液面测试;高压测试包括油层静压、温度测试、注水井分层测试、吸汽剖面、吸水剖面、产液剖面、剩余油饱和度、井下技术状况监测等。在稠油热采开发中,应用注蒸汽井高温双参数测试技术、剩余油监测工艺、井下技术状况监测等技术,见到较好的使用效果。[关键词]稠油开发;热采测试;动态监测;技术;应用效果[中图分类号]TE35814[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2010)02-0333-

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1　硼中子寿命测井技术的应用

河南稠油油田经过近20年的开发,特超稠油热采进入高周期吞吐、普通稠油注水开发进入高含水生产阶段,综合含水高,地下亏空严重,油水关系复杂。为了认清地下剩余油分布,开展了以硼中子测井为主的剩余油监测,为油井挖潜和区块综合调整提供依据。硼中子寿命测井是根据硼酸易溶于水不溶于油的特性在地层水矿化度较低的地区通过向井筒内挤入硼酸水溶液来替换原始井液,造成一种水与硼液充分交融的密闭井筒环境。在此环境下硼酸根离子经过射孔孔眼向地层深处有水的地方渗透的扩散,达到水淹层硼离子富集的目的。硼离子是热中子的最佳俘获剂,通过硼中子寿命测井曲线离差识别水淹层和评估剩余油饱和度的目的。稠油油田热采开发中后期,地层压力保持水平低,高采出程度层地层亏空大、漏失严重[1～4],利用硼中子寿命测井技术测试结果符合率高,达到75%以上,能较为准确地判别出水层,判断层间管外窜通情况,为热采吞吐中后期的层内挖潜提供可靠的依据。

2007～2008年9月稠油开发共进行剩余油监测39井次。监测油层有效厚度422m,解释强水淹厚度24916m,占厚度的5911%,中水淹厚度10916m,占厚度的3512%,弱水淹厚度3512m,占厚度的

油气田地面工程第２６卷第８期（２００７．８）　利用水平井技术开发辽河油田超稠油油藏　巩永丰（辽河油田钻井管理中心）　摘要：辽河油田曙一区超稠油油藏在维　持辽河油田产能方面占有重要地位。近年来　在油藏地质研究和工艺技术研究的基础上发　现曙一区杜８４块断层不发育，相对比较整　装，为水平井开发创造了有利条件。根据水　平井生产效果以及数值模拟分析得出结论，　利用水平井加密挖潜，最终可以提高原油采　收率ｌ０　。　关键词：水平井；辽河油田；超稠油　油藏　１　超稠油油藏常规开发存在的问题　超稠油油藏常规开发面临如下几个问题：①油　层胶结疏松，油井出砂严重；②蒸汽超覆严重，普　遍发生汽窜，纵向动用程度不均衡；③生产周期　短，频繁注汽，套管损坏严重；④油藏边、顶、底　水活跃，水窜严重；⑤开发成本高。　■　■　■　Ｉｔ／Ｚ＇／／，■　ｌ　●　综合上还情况，让明玖万程日Ｊ同时川卡捅还　ＰＡＭ溶液剪切流动和拉伸流动。　４　本构方程管输流场模拟计算　经推导，在ＰＡＭ溶液圆管中的流动方程为　（　）　１　ｃ　＋ｚ　（鲁）。十　吾　＋　（１＋　）一０　７。　十　十驯一　将上式在ｚ　—ＣＯＳ　ＺＴ／＂（１≤ｉ≤Ｎ）逐点离散化，　即可得到Ｎ个方程构成的方程组，可以对此非线　性方程组进行求解。　目前，流体力学中计算方法主要有有限差分、　有限元及谱方法。相比较而言，谱方法的主要特点　是精度高、收敛速度快。与有限元最大的区别是后　者将求解区域分割成不同的单元，‘然后在单元内部　用简单函数逼近，即“分块逼近”。而谱方法在选　取基函数时要求是正交函数系，而且是在整个区问　逼近。谱方法中所选取的基函数有Ｆｏｕｒｉｅｒ周期　函数，但订１于在不连续的问断点出现Ｇｉｂｂｓ现象　（振荡），因此不常用，常用的有Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ、Ｌｅｇ—　ｅｎｄｒｅ多项式。此外，根据权函数选取不同，谱方　２　水平井钻完井技术配套　２．１　井身结构设计基本要求　（１）杜８４块油藏埋藏浅，地层成岩性差，钻　进中易发生环空岩屑堵塞而憋漏地层，影响造斜井　段的顺利施工，故将表层套管下至平原组下部。　（２）为保证水平井段安全钻进、简化完井管柱　及保护油层，将技术套管下至井斜９０。，使目的层　与上部地层分隔开。　管，　求，　２．２　（３）水平井段采用ＴＰ１００Ｈ、　１７７．８　ｒｎｌｎ割缝筛　并用悬挂器座封在２４４．５　ｒｎｌｎ技术套管内。　（４）技术套管固井时，为了满足热采注汽要　需要采用Ｇ级加砂油井水泥，水泥返至地面。　井身剖面设计基本原则　（１）油层井段为水平段，日的层为水平油层，　故采用倾角为９０。的水平段全部穿过油层。　（２）设计造斜率要留有余地，日的层以上地层　大多属于胶结较差、松散地层，以中等程度造斜率　法又可分为最小二乘法、配置法（拟谱法）、ｒ方　法、Ｇａｌｅｒｋｉｎ法。本文所采用的基函数为Ｃｈｅｂｙ～　ｓｈｅｖ多项式，选用配置法米求解。　ＰＡＭ溶液管输实验测试与模拟计算结果比较　见表３（实验采用不锈钢直管，管长２　ｍ、管径　０．０２７　ｍ）　表３计算值与测验值的平均速度一压差、流量～压差比较　

期　岩性油　气藏　ＬＩＴＨ０Ｌ０ＧＩＣ　ＲＥＳＥＲＶ０ＩＲＳ　Ｖ０１．２３　Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．２０１１　

—８９２６（２０１１）０１－０１１８－０５　

分支井技术在渤海稠油油田开发中的应用　

张迎春，赵春明，刘　歆，李云鹏，童凯军　

（中海石油（中国）有限公司天津分公司勘探开发研究院）　

势海海域重质稠油油田产量低的特点，为提高单井产能和最终采收率，以ＳＺ３６—１油田边部　区，在现有反九点面积注水井网的基础上，选择分布稳定、油层厚度相对较厚的单砂层，并　分支井与常规定向井联合开发，取得了较好的开发效果。结果表明：水平分支井单井产能可　

；／ｄ．是常规定向井产能的３～４倍，可提高油田的采油速度；通过数值模拟，预计该区块可提　

采收率。　目油；水平分支井；采收率；ＳＺ３６—１油田；渤海海域　

Ｅ３４５　文献标识码：Ａ　

『０　引言　

ｆ　渤海海域目前所发现的超　

【　常规重质稠油油藏（指地下原油　

｝　黏度大于１５０ｍＰａ・ｓ）的地质储量　

ｆ　已超过５ｘｌＯ　ｍ　。这些油藏单井　

产量低．开发难度大，经济效益　

差，多数油田属边际油藏　ｉｉ－３］。　

藏的开发和经济效益，笔者以ＳＺ３６一　

区为例．开展了提高超常规稠油油藏　

】研究，并对实施效果进行了总结。　

己　

珥位于渤海辽东湾海域辽西低凸起　

止渤海海域发现的最大自营油田，　

４２．５　ｋｍ　，探明石油地质储量近３ｘ　油层系分布于东营组下段，储层岩　

三角洲前缘亚相沉积的中、细砂岩，　

Ｅ纵向上存在多套油水系统的构造　ｊ藏（图１）。原油性质在平面上变化　

密度为０．９０９ｔ０．９９７　ｇ／ｃｍ。，地下原　

一４５２　ｍＰａ・Ｓ。构造高部位原油性质明　Ｉ２５０　

—１３０ｏ　

－１３５０　

１５５０　ｌ６００　

—１６５０　１　一１　５８４ｍ　一１　６ｍ　圃圃固　气层油层水层　

图１　ＳＺ３６—１油田油藏剖面图　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＺ３６－１　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　

断　块　油　气　田　２０１１年７月　

井对比．水平井的合理应用可有效地提高单井的产能，　

是各类油田有效开发的一项关键技术［１－５］。常规研究认　

为中高渗、超稠油油藏。水平井技术结合蒸汽吞吐的开　

发方式过程中。水平井水平段的跟端２００　ｍ的范围内　

会发生蒸汽吞吐热膨胀的末端效应。因此优化水平井　

水平段不适宜较长，最佳长度在２００　ｍ左右　］。针对　

这一问题。应用数值模拟方法，建立低渗中黏、高渗高　

黏、中渗高黏、高渗中黏４种不同油藏类型的模型，以　

周期生产油汽比和累计产油量作为对比指标，展开深　

入的研究。　

１油藏地质特征　

油藏岩性为灰岩。原油黏度３０—２００　ｍＰａ・Ｓ，属于　

中等黏度原油；储层非均质性严重；油藏类型除为稠油　

油藏外。还属于低渗透油藏类型。因此，低渗透稠油特　

性使此类油藏的研究成为世界性攻关课题。两大特性　

也给此类油田的开发带来巨大挑战。油藏渗透率为　

５０ｘ１０　ｍ２，５０℃时原油黏度１７０　ｍＰａ・Ｓ，地面原油密　

度０．９５５　３　ｍ３，属普通稠油．地质基础条件除渗透率　

外基本符合蒸汽吞吐开采要求［１ｏ－１３］。　

２储层物性对吞吐效果的影响　

影响水平井蒸汽吞吐开发效果的因素很多＿１引。主　

要影响因素为地质因素。包括渗透率、黏度及流度对吞　

吐效果的影响。　

２．１　渗透率　

通过数值模拟，计算出不同渗透率（５ｘｌＯ－３－２００￣　

１０　ｍ　）条件下，产油能力与地下黏度（３０—１　０００　

ｍＰａ・ｓ）的关系（见图１）。当地层渗透率２５￣１０－３｝ｘｍ２，原　

油黏度２００　ｍｌ：＇ａ・８时。评估初始产量经济指标为１０２　

。结果表明，该模型储层平均渗透率符合经济标准，　

水平井单井初期产能也能够达到经济指标．说明该类　

油藏适合水平井技术的开发。　

２００　４０Ｏ　６ＯＯ　８０ｏ　１　０００　黏度／（ｍＰａ・Ｓ１　

图１　不同渗透率下产油量与黏度关系　２．２黏度　

数值模拟计算了不同渗透率（５×１０－３　２００ｘ１０