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摘要:本文从地质特征认识入手,开展了精细油藏描述。根据地质综合评价,明确注汽效果差主要影响因素。同时在油藏开发效果评价,剩余油分布规律研究基础上,结合注汽参数优化、压裂改造、酸化解堵降压注汽等相关采油工艺配套技术研究,针对性提出整体二次开发方案与技术保障措施。
关键词:低速难采 压裂 注汽参数 酸化解堵
1 区块概况
高21块构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡北端高二三区东部断阶带,开发目的层为莲花油层,油藏埋深-1500m~-1785m,动用含油面积1.11km2,石油地质储量492×104t,储层为近岸水下扇浊积砂体系,为一块状砂岩稠油藏。
2 开发效果评价
高21块主要经历了2个开发阶段:常规开采阶段(1979年2月—1985年4月),蒸汽吞吐开采阶段(1985年5月—目前)。
2.1 常规开采效果评价
高21块油井产量一般常规下日产油在5-8t/d。2004年底投产油井高3-7-65未注汽常规生产,日产油2.9t/d,生产时间3个月。
2.2 蒸汽吞吐效果评价
受储层埋藏深、物性差、粘土含量高等因素制约,低速难采区块吞吐开采普遍存在注汽压力高、干度低、注汽质量差、注汽注不进问题,整体吞吐效果差。该块吞吐注汽首轮效果较差,第二、三轮效果较好,之后周期产油及油汽比随吞吐轮次增加下降。该块储层岩石相对水湿几乎大于70%,表现为强亲水或亲水。加之高升油田低速难采区块泥质含量偏高,所以低轮次周期产水量、回采水率均较低。
2.3 开发存在主要问题
①油层物性差,非均质性强,动用困难
高21块油层物性较差,原主力开采层因油层薄、层数多、非均质性强,纵向吸汽不均,各小层动用程度严重不均,且动用程度低。
③油井利用率低,开发效果差,预计达不到标定采收率
2006年二次开发前,区块共有油井22口,开井8口,日产油仅6t,采油速度0.04%,累产油8.63×104t,采出程度1.74%,可采储量采出程度13.2%,区块濒临废弃。
3 改善开发效果研究
3.1 油藏地质特征研究
3.1.1 构造特征
断层情况:高21块内共发育大小断层6条,按其断层走向可分为三组:即北东向或北东东向、北北东向及北西向三组断层,其中,北东向或北东东向断层为主要断层,北北东向及北西向断层为次要断层,区内断层性质均为正断层。
构造形态:高21块有两个构造高点,分别在高21北块高3-7-9井附近和高21中块高21井附近,由此地层向北东、东南、南西三个方向倾没。
3.1.2 沉积特征
沙三下莲花油层是高升地区主要含油层系,对该套储层沉积相模式已有了较深刻的认识。高21块只是开发老区向东延伸地区,是水下扇浊积砂体近源近岸部分。
3.1.3 砂体含油性特征
高21块L3-1小砂体组含油饱和度北东向好,南西向逐渐变差;好油层不发育,普遍低于2米;L3-2小砂体组块内次一级的近南北断层附近由于砂体歼灭,不发育油层,在此断层上盘南西向含油性好,下盘东北向含油性好;L3-3小砂体组含油性偏差; L4-1小砂体组油层主要发育在东部及南西方向;L4-2小砂体组油层在块内次一级的近南北断层的下盘普遍较发育,而在下盘,油层普遍不发育;L4-3小砂体组在砂体发育部位,含油性相对也较好,油层厚度最大;L5-1小砂体组好油层主要分布在北东向;L5-2小砂体组在砂体发育部位普遍发育油层;L5-3小砂体组含油性普遍较好。
3.2 压裂工艺与储层适应性研究
高21块储层物性较差,是影响开发效果的内在因素,也是关键因素。对油层进行压裂改造,在改善油层物性的基础上进行注汽,实现注够汽、注好汽,是油井复产增产的重要措施。
为提高压裂效果,在压裂施工之前,结合油层的特点,对压裂液的用量、注入速度、类型、支撑剂的类型、砂比等几个方面都做了认真的论证:
(1)在压裂液用量及注入速度上,采用短时间注入大剂量的方法,对近井地带油层制造宽、深的大裂缝,来充分改造油层物性、解除近井地带泥浆污染;
(2)在压裂液类型上,采用冻胶代替通常用的高温压裂液,来达到破胶快、返排快的目的,尽量减少压裂液对地层的伤害;
(3)在支撑剂的类型上,选用高强度耐压陶粒代替通常用的石英砂,来达到新造裂缝不变形、高温热采不变质的目的;
(4)在砂比方面,采用大砂比,从通常用的20-25%提高到30%,来达到裂缝填砂充分,从而起到较好压裂效果的目的。
3.3 酸化技术研究
由于钻井液与固体颗粒侵入,造成储层污染伤害。同时在蒸汽吞吐开发过程中,蒙脱石等粘土矿物遇注入蒸汽冷凝水膨胀和分散运移引起水敏伤害,储层孔隙度和渗透率急剧下降,使油井减产甚至吞吐后不出。另外在修井和日常洗井等维护性作业过程中,产生的固体颗粒进入地层,造成固体颗粒堵塞;洗井液、注入水等外来流体与地层不配伍,漏失地层造成“液堵”、结垢伤害,使近井地带储层渗透率明显下降,油井减产。
针对这些问题,首先采用合适的酸液解除储层伤害,恢复储层渗透率;其次采用酸液溶解储层矿物,提高近井地带的储层渗流能力,使地层原油流动性增强,达到增产的目的。
3.4 注汽参数优化研究
3.4.1 注汽压力
高升油田高21块吸汽能力差,除了储层本身物性外,地层压力高也是一个主要原因,高21块原始地层压力平均为17.8MPa,目前地层压力在12MPa左右。在目前地层条件下,要保证注汽速度和一定的注汽量,在实施粘土防膨措施的同时,为保证有足够的注汽压力。确定以高压注汽为主,采用高压锅炉注汽。 3.4.2 注汽速度
注汽速度对开发效果影响主要表现在:低速注汽时,地面、井筒的热损失大,热利用率低,反之则热利用率高。鉴于高压注汽锅炉排量较低的情况,在采用高压注汽锅炉的注汽的情况下,要尽可能的提高注汽速度,从而减少井筒热损失,保证注汽干度。
3.4.3 注汽干度
注汽干度越大、温度高的蒸汽热焓高,降粘效果好。为此,在锅炉出口安装了汽水分离器,把分离器出口蒸汽干度提高到90%以上;同时完善了地面注汽管线的保温工作,采用球硅复合防腐保温材料代替以往的岩棉保温,其导热系数小于0.12W/m·℃,使管线热损失降低了10%以上,既避免了岩棉下沉发生脱落,又解决了瓦块式的热桥散热问题,从而大大提高井口蒸汽干度。
3.4.4 注汽强度
针对具体的油藏要有一个合适的注汽强度,对于薄层油藏强度可以稍大一些,对于较厚油层强度可稍小一点。根据高升油田主力区块高3块吞吐经验,确定难采储量注汽强度第一周期在60m3/m比较合适,注汽量不易过大或过小。
4 措施挖潜实施情况及效果
在充分论证的情况下,难采储量区块利用上述研究成果共实施侧钻注汽、调补层压裂注汽、酸化注汽、高压注汽等油井各类措施72井次,有效60井次,措施有效率83.3%。合计累增油2.1041×104t,平均单井年增油351t(表1)。
5 结论及建议
(1)高21块通过精细油藏及相应配套工艺技术研究,制定针对性的开发调整措施,增油效果显著,区块采油速度明显提高,开发效果明显改善。不但盘活了资产,对其它同类型油田开发调整也具有指导意义。
(2)高升油田高二、三区平均油层物性较好,但仍应分区块、分砂体、分层系分别对待,对物性较差的油层压裂改造后再注汽的方法是可行的。
(3)在针对油藏自身敏感性伤害的基础上,筛选出与其相适应的压裂、酸化技术,进行油藏改造,可以解除油井近井地带污染堵塞,恢复和提高储层渗透率,降低了注汽压力,提高了油井产能。
参考文献
[1] 柴利文等,高21块难采储量二次开发研究与实践[J].石油地质与工程,2011.
[2] 孙金浩等,高21、3-6-24块油藏评价方法研究[J].国外测井技术,2008.
作者简介:全聪聪(1986-),女,从事油田开发研究工作。
关键词:低速难采 压裂 注汽参数 酸化解堵
1 区块概况
高21块构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡北端高二三区东部断阶带,开发目的层为莲花油层,油藏埋深-1500m~-1785m,动用含油面积1.11km2,石油地质储量492×104t,储层为近岸水下扇浊积砂体系,为一块状砂岩稠油藏。
2 开发效果评价
高21块主要经历了2个开发阶段:常规开采阶段(1979年2月—1985年4月),蒸汽吞吐开采阶段(1985年5月—目前)。
2.1 常规开采效果评价
高21块油井产量一般常规下日产油在5-8t/d。2004年底投产油井高3-7-65未注汽常规生产,日产油2.9t/d,生产时间3个月。
2.2 蒸汽吞吐效果评价
受储层埋藏深、物性差、粘土含量高等因素制约,低速难采区块吞吐开采普遍存在注汽压力高、干度低、注汽质量差、注汽注不进问题,整体吞吐效果差。该块吞吐注汽首轮效果较差,第二、三轮效果较好,之后周期产油及油汽比随吞吐轮次增加下降。该块储层岩石相对水湿几乎大于70%,表现为强亲水或亲水。加之高升油田低速难采区块泥质含量偏高,所以低轮次周期产水量、回采水率均较低。
2.3 开发存在主要问题
①油层物性差,非均质性强,动用困难
高21块油层物性较差,原主力开采层因油层薄、层数多、非均质性强,纵向吸汽不均,各小层动用程度严重不均,且动用程度低。
③油井利用率低,开发效果差,预计达不到标定采收率
2006年二次开发前,区块共有油井22口,开井8口,日产油仅6t,采油速度0.04%,累产油8.63×104t,采出程度1.74%,可采储量采出程度13.2%,区块濒临废弃。
3 改善开发效果研究
3.1 油藏地质特征研究
3.1.1 构造特征
断层情况:高21块内共发育大小断层6条,按其断层走向可分为三组:即北东向或北东东向、北北东向及北西向三组断层,其中,北东向或北东东向断层为主要断层,北北东向及北西向断层为次要断层,区内断层性质均为正断层。
构造形态:高21块有两个构造高点,分别在高21北块高3-7-9井附近和高21中块高21井附近,由此地层向北东、东南、南西三个方向倾没。
3.1.2 沉积特征
沙三下莲花油层是高升地区主要含油层系,对该套储层沉积相模式已有了较深刻的认识。高21块只是开发老区向东延伸地区,是水下扇浊积砂体近源近岸部分。
3.1.3 砂体含油性特征
高21块L3-1小砂体组含油饱和度北东向好,南西向逐渐变差;好油层不发育,普遍低于2米;L3-2小砂体组块内次一级的近南北断层附近由于砂体歼灭,不发育油层,在此断层上盘南西向含油性好,下盘东北向含油性好;L3-3小砂体组含油性偏差; L4-1小砂体组油层主要发育在东部及南西方向;L4-2小砂体组油层在块内次一级的近南北断层的下盘普遍较发育,而在下盘,油层普遍不发育;L4-3小砂体组在砂体发育部位,含油性相对也较好,油层厚度最大;L5-1小砂体组好油层主要分布在北东向;L5-2小砂体组在砂体发育部位普遍发育油层;L5-3小砂体组含油性普遍较好。
3.2 压裂工艺与储层适应性研究
高21块储层物性较差,是影响开发效果的内在因素,也是关键因素。对油层进行压裂改造,在改善油层物性的基础上进行注汽,实现注够汽、注好汽,是油井复产增产的重要措施。
为提高压裂效果,在压裂施工之前,结合油层的特点,对压裂液的用量、注入速度、类型、支撑剂的类型、砂比等几个方面都做了认真的论证:
(1)在压裂液用量及注入速度上,采用短时间注入大剂量的方法,对近井地带油层制造宽、深的大裂缝,来充分改造油层物性、解除近井地带泥浆污染;
(2)在压裂液类型上,采用冻胶代替通常用的高温压裂液,来达到破胶快、返排快的目的,尽量减少压裂液对地层的伤害;
(3)在支撑剂的类型上,选用高强度耐压陶粒代替通常用的石英砂,来达到新造裂缝不变形、高温热采不变质的目的;
(4)在砂比方面,采用大砂比,从通常用的20-25%提高到30%,来达到裂缝填砂充分,从而起到较好压裂效果的目的。
3.3 酸化技术研究
由于钻井液与固体颗粒侵入,造成储层污染伤害。同时在蒸汽吞吐开发过程中,蒙脱石等粘土矿物遇注入蒸汽冷凝水膨胀和分散运移引起水敏伤害,储层孔隙度和渗透率急剧下降,使油井减产甚至吞吐后不出。另外在修井和日常洗井等维护性作业过程中,产生的固体颗粒进入地层,造成固体颗粒堵塞;洗井液、注入水等外来流体与地层不配伍,漏失地层造成“液堵”、结垢伤害,使近井地带储层渗透率明显下降,油井减产。
针对这些问题,首先采用合适的酸液解除储层伤害,恢复储层渗透率;其次采用酸液溶解储层矿物,提高近井地带的储层渗流能力,使地层原油流动性增强,达到增产的目的。
3.4 注汽参数优化研究
3.4.1 注汽压力
高升油田高21块吸汽能力差,除了储层本身物性外,地层压力高也是一个主要原因,高21块原始地层压力平均为17.8MPa,目前地层压力在12MPa左右。在目前地层条件下,要保证注汽速度和一定的注汽量,在实施粘土防膨措施的同时,为保证有足够的注汽压力。确定以高压注汽为主,采用高压锅炉注汽。 3.4.2 注汽速度
注汽速度对开发效果影响主要表现在:低速注汽时,地面、井筒的热损失大,热利用率低,反之则热利用率高。鉴于高压注汽锅炉排量较低的情况,在采用高压注汽锅炉的注汽的情况下,要尽可能的提高注汽速度,从而减少井筒热损失,保证注汽干度。
3.4.3 注汽干度
注汽干度越大、温度高的蒸汽热焓高,降粘效果好。为此,在锅炉出口安装了汽水分离器,把分离器出口蒸汽干度提高到90%以上;同时完善了地面注汽管线的保温工作,采用球硅复合防腐保温材料代替以往的岩棉保温,其导热系数小于0.12W/m·℃,使管线热损失降低了10%以上,既避免了岩棉下沉发生脱落,又解决了瓦块式的热桥散热问题,从而大大提高井口蒸汽干度。
3.4.4 注汽强度
针对具体的油藏要有一个合适的注汽强度,对于薄层油藏强度可以稍大一些,对于较厚油层强度可稍小一点。根据高升油田主力区块高3块吞吐经验,确定难采储量注汽强度第一周期在60m3/m比较合适,注汽量不易过大或过小。
4 措施挖潜实施情况及效果
在充分论证的情况下,难采储量区块利用上述研究成果共实施侧钻注汽、调补层压裂注汽、酸化注汽、高压注汽等油井各类措施72井次,有效60井次,措施有效率83.3%。合计累增油2.1041×104t,平均单井年增油351t(表1)。
5 结论及建议
(1)高21块通过精细油藏及相应配套工艺技术研究,制定针对性的开发调整措施,增油效果显著,区块采油速度明显提高,开发效果明显改善。不但盘活了资产,对其它同类型油田开发调整也具有指导意义。
(2)高升油田高二、三区平均油层物性较好,但仍应分区块、分砂体、分层系分别对待,对物性较差的油层压裂改造后再注汽的方法是可行的。
(3)在针对油藏自身敏感性伤害的基础上,筛选出与其相适应的压裂、酸化技术,进行油藏改造,可以解除油井近井地带污染堵塞,恢复和提高储层渗透率,降低了注汽压力,提高了油井产能。
参考文献
[1] 柴利文等,高21块难采储量二次开发研究与实践[J].石油地质与工程,2011.
[2] 孙金浩等,高21、3-6-24块油藏评价方法研究[J].国外测井技术,2008.
作者简介:全聪聪(1986-),女,从事油田开发研究工作。