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[摘 要]莫北油田位于准噶尔盆地腹部莫北鼻状凸起之上,共包含10个油藏(其中8个注水油藏,2个天然能量开发油藏),均为深层、低渗(特低渗)砂岩油藏。油藏单井初期平均产能10t/d,但油藏递减较大(平均20%以上)。递减较大的原因主要为油井见水后液量大幅下降,含水快速上升,且缺乏有效的治理手段。分析认为部分油藏储层敏感性强,注水开发过程中存在储层伤害现象,局部地层憋压严重,油藏表现出注得进﹑采不出的特征。实施的提液措施手段主要为酸化和压裂,措施效果差异大。
[关键词]莫北低渗透 地层憋压 储层伤害 措施提液
中图分类号:S673 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0118-01
1.油田基本情况
莫北油气田位于准噶尔盆地腹部古尔班通古特沙漠腹地,距石西油田南约20km处,行政隶属昌吉回族自治州。工区地表为未固定~半固定沙丘,地面海拔380~450m。
莫北油田所辖各个油藏均为低孔特低渗油藏,储层为中等偏强盐度敏感性、中等偏强水敏、强酸度敏感和弱速度敏感性。因此,在注水开发初期时,需严格控制注入水水质以及注入水矿化度,避免对储层造成较大的伤害。其中莫116和莫109两个油藏注水开发过程持续进行添加粘土稳定剂进行储层保护,但油藏仍表现出注得﹑进采不出的现象,油井见水后产液能力大幅下降,地层压力不断上升,油井采出程度较低,措施提液增油效果差异大。
2.开发存在问题
2.1 地层憋压、油井见水后产液能力大幅下降
莫116井区﹑莫109井区部分油井见水后产液能力大幅下降,地层压力逐年上升,产液量得不到有效恢复,部分油井地层压力已超过原始地层压力。
2.2 措施提液增油效果差异较大,措施参数待优化
针对地层高压区域采取压裂﹑酸化进行措施提液,提液效果显著,但增油效果差异较大。措施见水后,来水方向不明确,措施参数有待进一步优化。
3、关键技术研究
低渗透油藏注水开发过程中,随着注水时间的增加,常出现注水量降低﹑注入压力升高的现象,而采油井注水见效不明显。其主要原因为:注水水中所含的悬浮固体微粒堵塞油层通道;注入水与地层不配伍,混合时产生沉淀结垢,因此有必要研究莫北低渗透油藏(莫109和莫116井区)注得进﹑采不出现象的主要影响因素,分析油层堵塞的机理,并对措施解堵效果进行综合分析,优化措施参数。
3.1 油藏压力特征全分析
(1)地层压力升:莫109井区三工河组油藏油井见水后,产液量大幅下降,含水快速上升。历年地层压力测试显示油藏压力逐年上升,油藏原始地层压力41.8MPa,目前地层压力39.2MPa,压力保持程度91.4%左右,压力保持程度较高。
(2)流压降﹑生产压力进一步增大:莫109井区目前地层平均流压24.6MPa,生产压差13.6MPa。目前莫109井区抽油机井泵效约在15%-25%左右,泵效较低,主要原因为油井供液能力差,沉没度较低。利用油藏工程法计算油藏最低生产合理流压,计算结果表明目前油藏地层流压偏低,导致举升液柱高度偏低,抽油机泵效降低,产液下降。
(1)泵充满系数与沉没度关系式:
(2)合理泵口压力:
(3)最小合理流压:
式中:
G——原始气油比,m3/t;rL——混合液相对密度,g/cm3;
ΔL——沉没度,m;R——溶解系数;
Lm——油层中深,m;Lp——泵挂深度,m;
3.2 储层伤害机理研究
(1)储层强水敏:莫北油田存在着中等偏强到强水敏性,水敏发生的临界浓度较高,分布范围为6000mg/L~15000mg/L,平均12000mg/L,为了减少地层伤害,就需要注入高矿化度的盐水。目前莫北油田注入水矿化度约3000-4000mg/L,注入水矿化度偏低,即便再持续添加粘土稳定剂进行储层保护,渗透率损失率亦接近20%。
(2)碳酸钙结垢严重:在地层压力、温度及盐度合适的条件下,一些矿物(如CaSO4、CaCO3)溶解于水中而达到最大浓度。当水通过地层并随同油气进入井筒中,由于温度和压力的下降,使其中所含的溶解固体的平衡条件发生变化,水溶解矿物的能力下降,形成过饱和现象,导致沉淀而产生水垢。莫北油田油水井结垢组分分析表明储层结垢现象严重,采出水中钙离子浓度降低,主要为碳酸钙沉淀析出所致。
(3)速敏:莫北油田储层存在弱到中等偏弱的速敏,储层渗透率越大,越容易发生速敏,薄高渗层速敏性强,渗透率损失率50%以上。
3.3 措施效果差异性分析
近年莫北油田主要的储层解堵措施为压裂和酸化,措施提液效果均较好,但增油效果差异较大。
(1)酸化:统计分析莫北油田8口油井酸化解堵措施井,措施后平均日增液16.8t,日增油1.1t,含水上升80%左右。酸化措施井施工井段每米加酸量约0.3m3-0.8m3之间,措施后均表现为高液量﹑高含水特征,措施后采出水型由地层水到注入水过渡,分析认为早期酸化沟通底水导致高液量高含水,后期注入水影响亦较大。
(2)压裂:统计分析莫北油田13口油井压裂措施井,措施后平均日增液8.3t,日增油4.3t,含水上升40%左右。措施井施工井段每米加砂量约0.8m3-2.3m3之间,措施后均表现为液量升﹑中-高含水特征,措施后采出水型由地层水到注入水过渡,后期注入水影响较大。
4、结论
1)莫北低渗透-特低渗透油藏注水开发过程中易发生储层伤害(敏感性),且高温高压条件下,油井压降明显区域,极易出现碳酸钙沉积结垢现象,堵塞渗流通道。
2)油藏渗流通道受阻,地层压力传导不畅,导致井底流壓偏低,液柱举升高度低,抽油机泵效降低,产液量降低。
3)酸化和压裂压裂措施效果差异大,酸化后高液量﹑高含水主要原因为沟通底水所致;压裂措施差异亦较大,主要影响因素为措施井段下部有无泥岩隔挡﹑有无边底水﹑措施前油井是否见水﹑见水的主要方向以及每米加砂量等。
参考文献
[1] 霍进等,石南21井区低渗透油藏开采技术研究,内部资料,2009.
[2] 祝宏平等,石西油田油井防腐阻垢工艺研究与应用,内部资料,2015.
[3] 高树生等,莫116井区侏罗系三工河组油藏储层渗流机理研究,内部资料,2011.
作者简介
侯思伟(1986-),男,汉族,河南商丘人,毕业于西安石油大学资源勘查工程专业,工程师,现主要从事油气藏开发管理工作。
[关键词]莫北低渗透 地层憋压 储层伤害 措施提液
中图分类号:S673 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0118-01
1.油田基本情况
莫北油气田位于准噶尔盆地腹部古尔班通古特沙漠腹地,距石西油田南约20km处,行政隶属昌吉回族自治州。工区地表为未固定~半固定沙丘,地面海拔380~450m。
莫北油田所辖各个油藏均为低孔特低渗油藏,储层为中等偏强盐度敏感性、中等偏强水敏、强酸度敏感和弱速度敏感性。因此,在注水开发初期时,需严格控制注入水水质以及注入水矿化度,避免对储层造成较大的伤害。其中莫116和莫109两个油藏注水开发过程持续进行添加粘土稳定剂进行储层保护,但油藏仍表现出注得﹑进采不出的现象,油井见水后产液能力大幅下降,地层压力不断上升,油井采出程度较低,措施提液增油效果差异大。
2.开发存在问题
2.1 地层憋压、油井见水后产液能力大幅下降
莫116井区﹑莫109井区部分油井见水后产液能力大幅下降,地层压力逐年上升,产液量得不到有效恢复,部分油井地层压力已超过原始地层压力。
2.2 措施提液增油效果差异较大,措施参数待优化
针对地层高压区域采取压裂﹑酸化进行措施提液,提液效果显著,但增油效果差异较大。措施见水后,来水方向不明确,措施参数有待进一步优化。
3、关键技术研究
低渗透油藏注水开发过程中,随着注水时间的增加,常出现注水量降低﹑注入压力升高的现象,而采油井注水见效不明显。其主要原因为:注水水中所含的悬浮固体微粒堵塞油层通道;注入水与地层不配伍,混合时产生沉淀结垢,因此有必要研究莫北低渗透油藏(莫109和莫116井区)注得进﹑采不出现象的主要影响因素,分析油层堵塞的机理,并对措施解堵效果进行综合分析,优化措施参数。
3.1 油藏压力特征全分析
(1)地层压力升:莫109井区三工河组油藏油井见水后,产液量大幅下降,含水快速上升。历年地层压力测试显示油藏压力逐年上升,油藏原始地层压力41.8MPa,目前地层压力39.2MPa,压力保持程度91.4%左右,压力保持程度较高。
(2)流压降﹑生产压力进一步增大:莫109井区目前地层平均流压24.6MPa,生产压差13.6MPa。目前莫109井区抽油机井泵效约在15%-25%左右,泵效较低,主要原因为油井供液能力差,沉没度较低。利用油藏工程法计算油藏最低生产合理流压,计算结果表明目前油藏地层流压偏低,导致举升液柱高度偏低,抽油机泵效降低,产液下降。
(1)泵充满系数与沉没度关系式:
(2)合理泵口压力:
(3)最小合理流压:
式中:
G——原始气油比,m3/t;rL——混合液相对密度,g/cm3;
ΔL——沉没度,m;R——溶解系数;
Lm——油层中深,m;Lp——泵挂深度,m;
3.2 储层伤害机理研究
(1)储层强水敏:莫北油田存在着中等偏强到强水敏性,水敏发生的临界浓度较高,分布范围为6000mg/L~15000mg/L,平均12000mg/L,为了减少地层伤害,就需要注入高矿化度的盐水。目前莫北油田注入水矿化度约3000-4000mg/L,注入水矿化度偏低,即便再持续添加粘土稳定剂进行储层保护,渗透率损失率亦接近20%。
(2)碳酸钙结垢严重:在地层压力、温度及盐度合适的条件下,一些矿物(如CaSO4、CaCO3)溶解于水中而达到最大浓度。当水通过地层并随同油气进入井筒中,由于温度和压力的下降,使其中所含的溶解固体的平衡条件发生变化,水溶解矿物的能力下降,形成过饱和现象,导致沉淀而产生水垢。莫北油田油水井结垢组分分析表明储层结垢现象严重,采出水中钙离子浓度降低,主要为碳酸钙沉淀析出所致。
(3)速敏:莫北油田储层存在弱到中等偏弱的速敏,储层渗透率越大,越容易发生速敏,薄高渗层速敏性强,渗透率损失率50%以上。
3.3 措施效果差异性分析
近年莫北油田主要的储层解堵措施为压裂和酸化,措施提液效果均较好,但增油效果差异较大。
(1)酸化:统计分析莫北油田8口油井酸化解堵措施井,措施后平均日增液16.8t,日增油1.1t,含水上升80%左右。酸化措施井施工井段每米加酸量约0.3m3-0.8m3之间,措施后均表现为高液量﹑高含水特征,措施后采出水型由地层水到注入水过渡,分析认为早期酸化沟通底水导致高液量高含水,后期注入水影响亦较大。
(2)压裂:统计分析莫北油田13口油井压裂措施井,措施后平均日增液8.3t,日增油4.3t,含水上升40%左右。措施井施工井段每米加砂量约0.8m3-2.3m3之间,措施后均表现为液量升﹑中-高含水特征,措施后采出水型由地层水到注入水过渡,后期注入水影响较大。
4、结论
1)莫北低渗透-特低渗透油藏注水开发过程中易发生储层伤害(敏感性),且高温高压条件下,油井压降明显区域,极易出现碳酸钙沉积结垢现象,堵塞渗流通道。
2)油藏渗流通道受阻,地层压力传导不畅,导致井底流壓偏低,液柱举升高度低,抽油机泵效降低,产液量降低。
3)酸化和压裂压裂措施效果差异大,酸化后高液量﹑高含水主要原因为沟通底水所致;压裂措施差异亦较大,主要影响因素为措施井段下部有无泥岩隔挡﹑有无边底水﹑措施前油井是否见水﹑见水的主要方向以及每米加砂量等。
参考文献
[1] 霍进等,石南21井区低渗透油藏开采技术研究,内部资料,2009.
[2] 祝宏平等,石西油田油井防腐阻垢工艺研究与应用,内部资料,2015.
[3] 高树生等,莫116井区侏罗系三工河组油藏储层渗流机理研究,内部资料,2011.
作者简介
侯思伟(1986-),男,汉族,河南商丘人,毕业于西安石油大学资源勘查工程专业,工程师,现主要从事油气藏开发管理工作。