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摘 要：回字型井网是针对低压条件蒸汽驱开发，油井供液能力差，通用的反九点井网不能满足排液需求的实际情况，受先导试验启发，设计以注汽井为中心内外两圈油井的全新型注采井网模式。这种井网模式，有效解决了反九点井网采注井数比偏低，提液难的问题，而且对后期调整更加灵活，不仅为先导试验取得重大技术突破奠定基础，而且为后续扩大试验创建了新的井网规划部署模式。
关键词：回字型井网 蒸汽驱 供液能力 反九点井网 注采井数比 规划部署
锦45块是欢喜岭油田最大的稠油区块，地质储量5697万吨，峰值年产油123.6万吨，1986年采取注蒸汽吞吐开发至2011年底，已累积生产原油2079万吨，采出程度36.5%，从目前油层压力水平、采出程度及阶段开发形势看，油藏已全面进入吞吐开发后期。持续吞吐受技术和经济因素制约，难以走出保稳产和提升采收率的现实需求困局。转蒸汽驱开发技术相对成熟，但对锦45块这样单层厚度小、非均质性严重、采出程度高、水侵严重的Ⅱ类稠油储量来说，技术上需解决注入蒸汽热损失大、效率低，纵向上温度场推进速度不均一、单层单向突进及低压条件下排液等难题；经济上则面临油井井下技术状况差需大批量更新钻井，以及低油汽比运行成本高等问题。为规避蒸汽驱在技术和经济层面上的双重风险，2008年6月开展蒸汽驱先导试验。试验通过分采、压裂及创建“回”字型井网等调控技术的应用，取得重技术大突破，实现了试验区产量较吞吐翻了两番，各项开发指标均达到或超过Ⅰ类油藏蒸汽驱开发水平。
一、回字型蒸汽驱井网提出的技术背景
1.地层压力水平低，限定了较低的单井产液能力
锦45块经过近26年吞吐降压开发，目前地层平均压力为2～3MPa，一般动液面800～900m。在这种情况下，吞吐方式生產，单井一般日产液10～20m3/d，平均日产液为14m3/d；汽驱方式生产，单井一般日产液15～30m3/d，平均日产液为25m3/d。
依据达西定律油井产能为：
式中，Q-日产液；
k-渗透率；
S-流体通过的横截面积；
h-油层厚度；
L-流体通过的距离；
μ-流体粘度；
△p-油层边界压力与井底流动压力之差
对于一个特定的油藏条件，特定开发阶段的含水条件下，日产液水平Q的高低变化，主要取决于油层边界压力与井底流动压力之差△p的大小变化。而目前较低油层边界压力条件，决定了较低的 压差值，进而限定了较低日产液能力。
2.传统的反九点注采井网，无法满足较高采注比的需求
依据国内和国际惯例，蒸汽驱通常选用反九点法部署注采井网，其理论上的注采井数比为1：3，而实际却因井网不完善可达到1：4～5。以锦45块蒸汽驱先导试验为例，方案部署注汽井9口，开发井40口，实际注采井数比我1：4.4，单井组配注125 m3/d，单井配产31m3/d，设计采注比为1.1。现场蒸汽驱实际情况，试验初期单井组日产液仅有61m3/d，采注比约为0.5；待到多数井汽驱见效后，井组峰值日产液也只有122m3/d，采注比约为1.0，无法达到方案设计值。为此，实施了‘回字型’井网重组，实现了采注比有效提升和真正意义上的汽驱开发。
3.增加采油井点，提高注采井数比是低压汽驱开发必然选择
锦45块按蒸汽驱油藏分类标准划分为Ⅱ类稠油储量，其区别于Ⅰ类稠油储量主要地质要素一是单层厚度小，以薄互层为主；二是油层与地层的净总厚度比低，比值小于0.45；三是油藏非均质性严重，变异系数高于0.7；四是有边底水，油层开发受到一定的水侵影响。这就意味着锦45块蒸汽驱开发热损失大，油层层间与平面矛盾更突出。要解决这两方面的瓶颈技术问题，一是要提高热效率，二是提高纵向与平面上油层控制程度。
3.1 提高单井日注汽量，可相对提高热效率
通过日注汽量与蒸汽干度、热损失关系曲线可见，日注汽量越大，热损失相对越小，井底干度相对越高；反之，热损失越大，井底干度越低[1]。回字型井网，单井日注汽量相对高，因而井筒热损失相对小，井底干度相对高。
3.2 分采与局部加密调整，可提高纵向与平面上油层控制程度
锦45块于楼油层非均质性属于中等偏强，由西向东减弱。分采与微型压裂实践的突出效果，印证了油层非均质性对油藏开发产生的巨大影响，回字型井网外线井井距偏大及多井优势，为分采与局部加密调整提供了更为广阔的、更灵活的实施空间。
二、回字型井网蒸汽驱开发中若干关键问题思考
1.低压水平下保证油井举升实现正常生产问题的思考
锦45块受到边底水水侵影响较小的区域，目前地层压力仅有2～3.MPa。这种低压条件，对汽驱开发较为有利，这可从蒸汽压力与比容关系曲线上看出：压力越小比容越大；反之，则比容越小。只有比容大才可能取得较高的汽驱采注比。低压对生产则不利，是基于压力水平低就意味着流压低，生产压差小，地层供液能力差。两者比较利大于弊，因而应着力解决低压举升问题。重点解决深下泵、减小泵内与管注漏失及防排砂等问题。
2.温度场在单层平面上扩展与各小层纵向上推进不均衡问题的思考
对于非均质性较为严重的油藏，其温度场主要受控于油藏物性发育与其实际动用状况好坏。注入蒸汽优先进入动用好的低压、高渗层[3]，无人为干预的结果必然会使层间与平面矛盾加剧。因此，在早期或后期采取必要调控干预措施，其主要通过更新井与改变液流方向相结合；调整井射孔要与调控层间矛盾相结合；调整工作与资料录取相结合。使调整井通过位置优化、选层射孔单采或轮采，实现温度场在层间、平面有效传接向前延伸扩展。
3.内线井蒸汽突破后后续转做观察井或深层挖潜利用方面的思考
内线井必将早于外线井出现蒸汽突破。此后，内线井面临以下两个用途：一是转做观察井，丰富监测点，用以监测温度场、压力场变化，为蒸汽驱措施调控提供更多、更全面有用信息支持。二是措施深层次挖潜，依据油藏精细描述与剩余油分布规律研究成果，结合动态监测资料信息，合理与适时利用主产层汽腔发育好，对其上下相邻的潜力层所形成的‘热盘子’、‘地热’等热效应作用，因而地下原油流动性增强的时机，对这部分潜力层实施组合采或单采，以实现局部深层次开发需求。
三、结束语
回字型井网是特定油藏、特定的井况及特定的开发阶段所处的低压条件下，进行有效蒸汽驱开发的必然选择。虽然进行了数模比选和先导试验小规模实践检验，并且取得较为显著效果。虽然我们对这种井网在开发过程中可能产生的影响，做了多方面猜想和分析，也提出多种技术对策。但是，这种井网毕竟属于新生事物，它的适应性仍需要大量实践检验，其理论也需要在实践中加以丰富和完善。
参考文献
[1] Roger， M.Butler[加]，等.重油和沥青的热力开采工艺[M]. 北京：石油工业出版社1994.98～99.
[2] 张根德，何鲜，等.油井套管变形损坏机理[M].北京：石油工业出版社，2005.
[3] 张世民.提高边底水稠油油藏储层纵向动用程度研究[J].特种油气藏，2005，12（5）.
关键词：回字型井网 蒸汽驱 供液能力 反九点井网 注采井数比 规划部署
锦45块是欢喜岭油田最大的稠油区块，地质储量5697万吨，峰值年产油123.6万吨，1986年采取注蒸汽吞吐开发至2011年底，已累积生产原油2079万吨，采出程度36.5%，从目前油层压力水平、采出程度及阶段开发形势看，油藏已全面进入吞吐开发后期。持续吞吐受技术和经济因素制约，难以走出保稳产和提升采收率的现实需求困局。转蒸汽驱开发技术相对成熟，但对锦45块这样单层厚度小、非均质性严重、采出程度高、水侵严重的Ⅱ类稠油储量来说，技术上需解决注入蒸汽热损失大、效率低，纵向上温度场推进速度不均一、单层单向突进及低压条件下排液等难题；经济上则面临油井井下技术状况差需大批量更新钻井，以及低油汽比运行成本高等问题。为规避蒸汽驱在技术和经济层面上的双重风险，2008年6月开展蒸汽驱先导试验。试验通过分采、压裂及创建“回”字型井网等调控技术的应用，取得重技术大突破，实现了试验区产量较吞吐翻了两番，各项开发指标均达到或超过Ⅰ类油藏蒸汽驱开发水平。
一、回字型蒸汽驱井网提出的技术背景
1.地层压力水平低，限定了较低的单井产液能力
锦45块经过近26年吞吐降压开发，目前地层平均压力为2～3MPa，一般动液面800～900m。在这种情况下，吞吐方式生產，单井一般日产液10～20m3/d，平均日产液为14m3/d；汽驱方式生产，单井一般日产液15～30m3/d，平均日产液为25m3/d。
依据达西定律油井产能为：
式中，Q-日产液；
k-渗透率；
S-流体通过的横截面积；
h-油层厚度；
L-流体通过的距离；
μ-流体粘度；
△p-油层边界压力与井底流动压力之差
对于一个特定的油藏条件，特定开发阶段的含水条件下，日产液水平Q的高低变化，主要取决于油层边界压力与井底流动压力之差△p的大小变化。而目前较低油层边界压力条件，决定了较低的 压差值，进而限定了较低日产液能力。
2.传统的反九点注采井网，无法满足较高采注比的需求
依据国内和国际惯例，蒸汽驱通常选用反九点法部署注采井网，其理论上的注采井数比为1：3，而实际却因井网不完善可达到1：4～5。以锦45块蒸汽驱先导试验为例，方案部署注汽井9口，开发井40口，实际注采井数比我1：4.4，单井组配注125 m3/d，单井配产31m3/d，设计采注比为1.1。现场蒸汽驱实际情况，试验初期单井组日产液仅有61m3/d，采注比约为0.5；待到多数井汽驱见效后，井组峰值日产液也只有122m3/d，采注比约为1.0，无法达到方案设计值。为此，实施了‘回字型’井网重组，实现了采注比有效提升和真正意义上的汽驱开发。
3.增加采油井点，提高注采井数比是低压汽驱开发必然选择
锦45块按蒸汽驱油藏分类标准划分为Ⅱ类稠油储量，其区别于Ⅰ类稠油储量主要地质要素一是单层厚度小，以薄互层为主；二是油层与地层的净总厚度比低，比值小于0.45；三是油藏非均质性严重，变异系数高于0.7；四是有边底水，油层开发受到一定的水侵影响。这就意味着锦45块蒸汽驱开发热损失大，油层层间与平面矛盾更突出。要解决这两方面的瓶颈技术问题，一是要提高热效率，二是提高纵向与平面上油层控制程度。
3.1 提高单井日注汽量，可相对提高热效率
通过日注汽量与蒸汽干度、热损失关系曲线可见，日注汽量越大，热损失相对越小，井底干度相对越高；反之，热损失越大，井底干度越低[1]。回字型井网，单井日注汽量相对高，因而井筒热损失相对小，井底干度相对高。
3.2 分采与局部加密调整，可提高纵向与平面上油层控制程度
锦45块于楼油层非均质性属于中等偏强，由西向东减弱。分采与微型压裂实践的突出效果，印证了油层非均质性对油藏开发产生的巨大影响，回字型井网外线井井距偏大及多井优势，为分采与局部加密调整提供了更为广阔的、更灵活的实施空间。
二、回字型井网蒸汽驱开发中若干关键问题思考
1.低压水平下保证油井举升实现正常生产问题的思考
锦45块受到边底水水侵影响较小的区域，目前地层压力仅有2～3.MPa。这种低压条件，对汽驱开发较为有利，这可从蒸汽压力与比容关系曲线上看出：压力越小比容越大；反之，则比容越小。只有比容大才可能取得较高的汽驱采注比。低压对生产则不利，是基于压力水平低就意味着流压低，生产压差小，地层供液能力差。两者比较利大于弊，因而应着力解决低压举升问题。重点解决深下泵、减小泵内与管注漏失及防排砂等问题。
2.温度场在单层平面上扩展与各小层纵向上推进不均衡问题的思考
对于非均质性较为严重的油藏，其温度场主要受控于油藏物性发育与其实际动用状况好坏。注入蒸汽优先进入动用好的低压、高渗层[3]，无人为干预的结果必然会使层间与平面矛盾加剧。因此，在早期或后期采取必要调控干预措施，其主要通过更新井与改变液流方向相结合；调整井射孔要与调控层间矛盾相结合；调整工作与资料录取相结合。使调整井通过位置优化、选层射孔单采或轮采，实现温度场在层间、平面有效传接向前延伸扩展。
3.内线井蒸汽突破后后续转做观察井或深层挖潜利用方面的思考
内线井必将早于外线井出现蒸汽突破。此后，内线井面临以下两个用途：一是转做观察井，丰富监测点，用以监测温度场、压力场变化，为蒸汽驱措施调控提供更多、更全面有用信息支持。二是措施深层次挖潜，依据油藏精细描述与剩余油分布规律研究成果，结合动态监测资料信息，合理与适时利用主产层汽腔发育好，对其上下相邻的潜力层所形成的‘热盘子’、‘地热’等热效应作用，因而地下原油流动性增强的时机，对这部分潜力层实施组合采或单采，以实现局部深层次开发需求。
三、结束语
回字型井网是特定油藏、特定的井况及特定的开发阶段所处的低压条件下，进行有效蒸汽驱开发的必然选择。虽然进行了数模比选和先导试验小规模实践检验，并且取得较为显著效果。虽然我们对这种井网在开发过程中可能产生的影响，做了多方面猜想和分析，也提出多种技术对策。但是，这种井网毕竟属于新生事物，它的适应性仍需要大量实践检验，其理论也需要在实践中加以丰富和完善。
参考文献
[1] Roger， M.Butler[加]，等.重油和沥青的热力开采工艺[M]. 北京：石油工业出版社1994.98～99.
[2] 张根德，何鲜，等.油井套管变形损坏机理[M].北京：石油工业出版社，2005.
[3] 张世民.提高边底水稠油油藏储层纵向动用程度研究[J].特种油气藏，2005，12（5）.