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摘要:齐40块自实施蒸汽驱以来,油井高温汽窜现象越来越严重,严重影响了油井的正常生产,给生产管理带来了安全隐患。根据该块高温汽窜的现状及现场表现,对汽窜规律进行总结,分析汽窜的成因及机理,结合国内外防窜技术,采用多项措施对该块蒸汽驱进行综合治理,取得了一定的成果。
关键词:蒸汽驱 汽窜 分层注汽 调剖 齐40块
1、概况
齐40块于1987年投入开发,蒸汽吞吐开采,2006年实施蒸汽驱。自实施蒸汽驱以来,油井汽窜现象越来越严重,尤其进入蒸汽驱替阶段后,更易发生汽窜。油井汽窜后,注入的蒸汽大部分用来加热已动用过的油层,只有很少一部分用来加热低温未动用油层,从而导致油层加热严重不均,热利用率低,油汽比低。汽窜井由于蒸汽的窜入导致含水、井口温度急剧上升,出现井喷,严重影响了区块正常生产。
2、汽窜特征研究
2.1 齐40块汽窜规律研究
(1)方向性。受沉积相的影响,其汽窜方向多沿着渗透阻力小的主河道方向;受压差控制,在渗透率变化不大的注汽井组内,汽窜多沿压差大的方向发生。
(2)选择性。汽窜井多发生在油层厚度较大、渗透率高的主力油层,这与油层的动用程度高和纵向吸汽不均有关。
(3)多向性。在反九点的蒸汽驱注采井网下,油井可能受多个常注井的注汽影响,蒸汽腔有多个方向,呈分散性。
(4)负效性。汽窜井井口温度升高,严重时导致无法正常生产;另外,汽窜会降低蒸汽对周围其他生产井的加热效果,导致井组产量降低,因而在蒸汽驱阶段汽窜的出现具有很大的负面效应。
2.2 蒸汽驱油井汽窜的表现形式
汽窜主要有以下3种表现形式[1]:
(1)蒸汽窜。由于井距不同,油井投产时间不一,其地下亏空和地层压力存在差异,井间的高渗透层在较大压差作用下容易形成蒸汽窜流通道,导致汽窜。汽窜后,油井井口温度突然升高,最高可达200℃以上。
(2)热水窜。现场汽窜多是在某个方向上注汽井与生产井形成高含水热通道,注入蒸汽冷凝成热水发生黏性指进,即热水很快窜到生产井。当热水采出后,温度达到100℃以上时,可从井口见到闪蒸出来的蒸汽。
(3)压力传导。当常注井注汽时,压力通过高渗层传导至井网周围生产井,导致生产井生产压差增加,油井产液量上升。
2.3 汽窜产生的原因
2.3.1 井网密度大
齐40块经过3次加密调整后,井距只有70m,井距小,密度大,极易发生汽窜。
2.3.2 蒸汽超覆作用
由于水和蒸汽的密度差异,使得注入的蒸汽在井筒或地层中纵向上不均匀分布,上部油层吸收的热量大于下部油层,注入的蒸汽沿着油层的推进的速度上部大于下部,使得油层在纵向上吸汽不均,这种现象在渗透率大的厚油层、主力油层更突出。
2.3.3 油层连通性好
齐40块莲花油层属扇三角洲前缘相沉积,为中厚互层状油藏,从油层物性上看属高孔高渗稠油油藏,油层连通性好。由于连通性好,在压降作用下,远井地带颗粒不断向井底运移,逐渐形成地层大孔道,容易导致汽窜。
2.3.4 注汽参数不当
齐40块大部分井初期注汽压力较高,经过22a的开发,井底附近油层胶结疏松,在某一方向上井与井之间已经形成了通道,而在后续的蒸汽驱过程中,在已形成的通道上,不断的注入蒸汽更易发生汽窜。
2.3.5 井网不完善
蒸汽驱井网的完善程度严重影响汽驱效果和井组储量动用程度。除井网本身的不完整、部分常注井和生产井之间层位不对应外,由于油井套管长期受到热膨胀和冷收缩的影响,加之油井作业频繁,井况变差,套管损坏井增多,油井无法生产,导致井网不封闭,注入的蒸汽向周围二线井或某一方向推进,造成汽窜。
当然,汽窜现象的发生还有其他一些原因,如微裂缝的存在、固井质量差、原油黏度高、构造应力场和地层倾角等因素。
3、汽窜防治措施
3.1 减少日注汽量
其实质是降低注汽井的注汽速度,主要针对注汽参数不当而造成的汽窜。原因为:注汽速度降低,注汽井井底压力随之降低,生产井的生产压力也就降低,一定程度上可减缓汽窜的发生,达到防治汽窜的目的。
3.2 关闭汽窜井
关闭汽窜井,主要针对由井网密度大和采出程度高的油井引起的汽窜。当注入的蒸汽窜至井组内生产井时,此时汽窜井表现为井口温度急剧上升,若此时关闭汽窜井可改变汽腔扩展方向,改善平面蒸汽波及状况,提高热能利用率,达到减少汽窜的发生、防治汽窜的目的。
3.3 分层注汽
分层注汽主要针对存在蒸汽超覆或油层渗透率级差较大的油井[2]。如能及时利用吸汽剖面等资料,限制汽窜层位的注汽量,迫使蒸汽进入未动用的低温油层,可减少汽窜的发生。
分层注汽防窜投入少,能有效改善油层在纵向上的动用程度,实施前必须认清汽窜层位,同时保证分注阀使用良好。在实际应用中,可根据油井吸汽剖面来确定汽窜层位。
3.4 高温调剖封堵
对于汽窜严重、已形成汽窜通道的层位,可采取封堵汽窜层位的方法[3]。高温调剖封堵,主要针对蒸汽超覆及油层渗透率级差较大的原因引起的单层突进型汽窜。
截止目前,共实施30井次,减少汽窜16井次,其中见效增油8井次,累计增油2528t,起到很好的效果。
3.5 完善井网
通过投产新井和更新井完善井网,防止蒸汽只向压力降低的方向驱替,形成死油区。完善井网实施新井30口,减少汽窜20井次,见效15井次,累计增油6631t。
4、结论及建议
(1)齐40块汽窜的产生主要由井网密度大、蒸汽超覆、油层连通性好、注汽参数不当、油层注采井网不完善等原因引起。
(2)针对井网不完善引起的汽窜,完善注采井网效果较好。
(3)针对蒸汽超覆及油层渗透率级差较大等原因引起的汽窜,调剖、分层注汽措施效果较好。
(4)今后应转变观念,同时采取多种措施相结合,将防窜治窜转变为有效地利用汽窜,达到防治汽窜的目的。
参考文献:
[1]张豆娟等.稠油油藏蒸汽驱阶段汽窜的研究[J].中国测试技术,2004,30(3):45-46.
[2]石晓渠等.浅薄层稠油吞吐后转蒸汽驱技术研究[J].石油地质与工程,2008,22(2):93-96.
[3]安九泉等.齐40块蒸汽驱配套工艺[J].石油钻采工艺,2004,26(增刊):9-11.
关键词:蒸汽驱 汽窜 分层注汽 调剖 齐40块
1、概况
齐40块于1987年投入开发,蒸汽吞吐开采,2006年实施蒸汽驱。自实施蒸汽驱以来,油井汽窜现象越来越严重,尤其进入蒸汽驱替阶段后,更易发生汽窜。油井汽窜后,注入的蒸汽大部分用来加热已动用过的油层,只有很少一部分用来加热低温未动用油层,从而导致油层加热严重不均,热利用率低,油汽比低。汽窜井由于蒸汽的窜入导致含水、井口温度急剧上升,出现井喷,严重影响了区块正常生产。
2、汽窜特征研究
2.1 齐40块汽窜规律研究
(1)方向性。受沉积相的影响,其汽窜方向多沿着渗透阻力小的主河道方向;受压差控制,在渗透率变化不大的注汽井组内,汽窜多沿压差大的方向发生。
(2)选择性。汽窜井多发生在油层厚度较大、渗透率高的主力油层,这与油层的动用程度高和纵向吸汽不均有关。
(3)多向性。在反九点的蒸汽驱注采井网下,油井可能受多个常注井的注汽影响,蒸汽腔有多个方向,呈分散性。
(4)负效性。汽窜井井口温度升高,严重时导致无法正常生产;另外,汽窜会降低蒸汽对周围其他生产井的加热效果,导致井组产量降低,因而在蒸汽驱阶段汽窜的出现具有很大的负面效应。
2.2 蒸汽驱油井汽窜的表现形式
汽窜主要有以下3种表现形式[1]:
(1)蒸汽窜。由于井距不同,油井投产时间不一,其地下亏空和地层压力存在差异,井间的高渗透层在较大压差作用下容易形成蒸汽窜流通道,导致汽窜。汽窜后,油井井口温度突然升高,最高可达200℃以上。
(2)热水窜。现场汽窜多是在某个方向上注汽井与生产井形成高含水热通道,注入蒸汽冷凝成热水发生黏性指进,即热水很快窜到生产井。当热水采出后,温度达到100℃以上时,可从井口见到闪蒸出来的蒸汽。
(3)压力传导。当常注井注汽时,压力通过高渗层传导至井网周围生产井,导致生产井生产压差增加,油井产液量上升。
2.3 汽窜产生的原因
2.3.1 井网密度大
齐40块经过3次加密调整后,井距只有70m,井距小,密度大,极易发生汽窜。
2.3.2 蒸汽超覆作用
由于水和蒸汽的密度差异,使得注入的蒸汽在井筒或地层中纵向上不均匀分布,上部油层吸收的热量大于下部油层,注入的蒸汽沿着油层的推进的速度上部大于下部,使得油层在纵向上吸汽不均,这种现象在渗透率大的厚油层、主力油层更突出。
2.3.3 油层连通性好
齐40块莲花油层属扇三角洲前缘相沉积,为中厚互层状油藏,从油层物性上看属高孔高渗稠油油藏,油层连通性好。由于连通性好,在压降作用下,远井地带颗粒不断向井底运移,逐渐形成地层大孔道,容易导致汽窜。
2.3.4 注汽参数不当
齐40块大部分井初期注汽压力较高,经过22a的开发,井底附近油层胶结疏松,在某一方向上井与井之间已经形成了通道,而在后续的蒸汽驱过程中,在已形成的通道上,不断的注入蒸汽更易发生汽窜。
2.3.5 井网不完善
蒸汽驱井网的完善程度严重影响汽驱效果和井组储量动用程度。除井网本身的不完整、部分常注井和生产井之间层位不对应外,由于油井套管长期受到热膨胀和冷收缩的影响,加之油井作业频繁,井况变差,套管损坏井增多,油井无法生产,导致井网不封闭,注入的蒸汽向周围二线井或某一方向推进,造成汽窜。
当然,汽窜现象的发生还有其他一些原因,如微裂缝的存在、固井质量差、原油黏度高、构造应力场和地层倾角等因素。
3、汽窜防治措施
3.1 减少日注汽量
其实质是降低注汽井的注汽速度,主要针对注汽参数不当而造成的汽窜。原因为:注汽速度降低,注汽井井底压力随之降低,生产井的生产压力也就降低,一定程度上可减缓汽窜的发生,达到防治汽窜的目的。
3.2 关闭汽窜井
关闭汽窜井,主要针对由井网密度大和采出程度高的油井引起的汽窜。当注入的蒸汽窜至井组内生产井时,此时汽窜井表现为井口温度急剧上升,若此时关闭汽窜井可改变汽腔扩展方向,改善平面蒸汽波及状况,提高热能利用率,达到减少汽窜的发生、防治汽窜的目的。
3.3 分层注汽
分层注汽主要针对存在蒸汽超覆或油层渗透率级差较大的油井[2]。如能及时利用吸汽剖面等资料,限制汽窜层位的注汽量,迫使蒸汽进入未动用的低温油层,可减少汽窜的发生。
分层注汽防窜投入少,能有效改善油层在纵向上的动用程度,实施前必须认清汽窜层位,同时保证分注阀使用良好。在实际应用中,可根据油井吸汽剖面来确定汽窜层位。
3.4 高温调剖封堵
对于汽窜严重、已形成汽窜通道的层位,可采取封堵汽窜层位的方法[3]。高温调剖封堵,主要针对蒸汽超覆及油层渗透率级差较大的原因引起的单层突进型汽窜。
截止目前,共实施30井次,减少汽窜16井次,其中见效增油8井次,累计增油2528t,起到很好的效果。
3.5 完善井网
通过投产新井和更新井完善井网,防止蒸汽只向压力降低的方向驱替,形成死油区。完善井网实施新井30口,减少汽窜20井次,见效15井次,累计增油6631t。
4、结论及建议
(1)齐40块汽窜的产生主要由井网密度大、蒸汽超覆、油层连通性好、注汽参数不当、油层注采井网不完善等原因引起。
(2)针对井网不完善引起的汽窜,完善注采井网效果较好。
(3)针对蒸汽超覆及油层渗透率级差较大等原因引起的汽窜,调剖、分层注汽措施效果较好。
(4)今后应转变观念,同时采取多种措施相结合,将防窜治窜转变为有效地利用汽窜,达到防治汽窜的目的。
参考文献:
[1]张豆娟等.稠油油藏蒸汽驱阶段汽窜的研究[J].中国测试技术,2004,30(3):45-46.
[2]石晓渠等.浅薄层稠油吞吐后转蒸汽驱技术研究[J].石油地质与工程,2008,22(2):93-96.
[3]安九泉等.齐40块蒸汽驱配套工艺[J].石油钻采工艺,2004,26(增刊):9-11.