摘 要:針对杜84馆陶油藏低物性夹层发育,导致SAGD开发过程中蒸汽腔扩展受限、注采井间汽窜、蒸汽腔上部泄油受阻的问题,研究应用了强酸溶蚀及压裂酸化等低物性夹层改造技术,现场应用表明,该技术能够实现对低物性夹层的有效处理,达到迫使夹层形成蒸汽及泄油通道,防止注采井间汽窜,扩大蒸汽腔发育,保证蒸汽腔向下泄油的目的,有效改善SAGD开发效果,具有广阔的应用前景。
关键词:SAGD;低物性夹层;强酸溶蚀 ;改造技术
引言
杜84馆陶油藏位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中段,开发目的层为上第三系馆陶组绕阳河油层,油藏构造为一向北东倾斜的单斜构造,倾角2°-3°,埋深530~640m,含油面积1.37km2,地质储量1835×104t。平均孔隙度36.3%,平均渗透率5539×10-3μm2,平均泥质含量4.2%,属于高孔、高渗、低泥质含量储层。该油藏于1999年采用蒸汽吞吐投入开发,2008年底转入SAGD开发;目前17个井组已全部转入SAGD开发。由于纵向上发育的三套低物性夹层均位于生产井上部,对蒸汽腔发育及重力泄油造成极大影响,转入SAGD开发三年后,井组采液量一直持续在250t左右,尽管采取了一系列动态调控措施[1],但SAGD开发效果未得到有效改善。
1 低物性夹层研究
结合杜84-馆观12取芯井岩心分析结果确定了低物性段的电性、岩性及物性特征。低物性段电阻率小于100Ω.m,孔隙度小于20%,渗透率小于100×10-3μm2岩性为含粉砂极细砂细砂岩。
依据低物性段确定原则,通过精细油层对比,明确了低物性段分布规律:纵向上主要分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三套,由西向东连续发育。其中杜84-馆H50-59井区平均厚度1-2m,杜84-馆H18-23井区2-4m。其中第Ⅰ套低物性段由于埋深较浅,处于馆陶油层的顶部,还未对SAGD开发造成影响;第Ⅱ、Ⅲ套低物性段埋藏较深且分布在水平井附近,是目前制约SAGD开发的主要因素。
受低物性段储层物性发育状况、注汽井射孔井段、注汽井点位置等因素影响,注汽井在生产上表现各有不同。注汽井段上方存在低物性段,蒸汽无法突破,不泄油;注汽井段位于两套低物性段之间,蒸汽腔憋压,水平井与注汽井发生汽窜。
2 低物性夹层改造技术研究
由于低物性夹层厚度仅在0.5m-4m之间,单纯补孔注汽达不到形成泄油通道的目的,大型体积压裂成本过高,施工难度极大,为此寻求经济有效的改造技术是提高SAGD开发效果的关键。结合取芯井岩心分析结果,低物性夹层主要为细分砂岩,氢氟酸酸化是最经济有效的方式[2],同时为保证酸化效果,采取压裂酸化的方式进行施工。受到现场封隔器坐封条件限制,实施过程中,以低物性夹层厚度1m为界,厚度低于1m采用酸化溶蚀方式,高于1m采用压裂酸化方式。
2.1 酸化配方优选
采用土酸体系为基础,考虑现场需要,通过室内实验研究,在原有配方的基础上进行调整,试验得出主体酸配方为5%盐酸+25%氢氟酸。
2.2 耐高温缓释剂优选
由于SAGD开发中长期注汽影响,低物性夹层位置油层温度一般达到200摄氏度左右,高浓度酸液对套管腐蚀情况极为严重[3],对此进行耐高温缓释剂优选,通过试验选择HSJ-2作为强酸溶蚀缓蚀剂,现场使用浓度2%。
2.3耐高温高强度压裂暂堵剂研制
杜84馆陶油藏属于高孔、高渗超稠油油藏,储层与低物性夹层孔隙度及渗透率差异较大,实施压裂过程中对裂缝延伸造成严重影响[4]。同时受到地层温度高影响,传统聚合物暂堵剂应用受限。成功发明耐高温高强度暂堵剂,采用压裂液携带入已张开裂缝,暂堵转向剂溶胀粘结形成封堵层,封堵高渗层,迫使裂缝在低渗层延伸,施工结束后暂堵剂溶于水返排出井,恢复渗流通道,该暂堵剂具有水溶性好,溶胀后粘结力强;突破压力≥5MPa,可有效形成封堵;粒径均匀细小,实现混砂车加入等优点。
最终确定低物性夹层改造方案为:厚度小于1m采用强酸溶蚀,配方为5%盐酸+25%氢氟酸+2%HSJ-2+1%粘土稳定剂+1%破乳剂+1%表面活性剂;厚度大于1m采用小规模压裂酸化,总液量控制在300m3左右。
3 现场应用及效果分析
现场对SAGD开发中7个井组实施强酸溶蚀3井次,压裂酸化4井次,通过实施低物性夹层改造技术,SAGD开发效果明显改善,截止到目前区块日产液由实施前的4300t/d上升到5038t/d,日产油由700t/d上到901t/d,平均单井组日产油由实施前31t上升到45t,综合含水由86%下降到82%,阶段油汽比由0.15上升到0.18,阶段累计増油3.5×104t。
4 结论
(1)对于1m以下低物性夹层,高浓度氢氟酸与低浓度盐酸体系能够进行有效溶蚀,优选的HSJ-2缓蚀剂能够起到高温、高浓度酸条件下的套管保护。
(2)对于1m以上低物性夹层实施小型压裂酸化能够实现油层改造,耐高温高强度压裂暂堵剂能够实现裂缝深部延展。
(3)低物性夹层改造技术可有效扩大蒸汽腔发育、抑制注采井间汽窜、保证向下泄油能力,为SAGD的高效开发提供了思路。
参考文献
[1]高金寶. 杜84馆陶SAGD动态调控技术研究[J].内蒙古石油化工,2013,(5):111~112.
[2]涂胜,等. 高温强酸型酸化缓蚀剂的研究[J].广东化工.2013,10(40):62~63.
[3]周法元,等.转向重复压裂暂堵剂ZFJ的研制[J].钻采工艺,2010,33(5):111-113.