稠油热采井低产低效原因分析及治理对策研究
曹晓红
中国石油辽河油田公司曙光采油厂 辽宁省 盘锦市 124010
前言
在稠油开发过程中,影响蒸汽吞吐开发效果因素较多,包括地质因素、注汽参数、热损失和热利用率等,实际生产中必须综合考虑这些因素,并根据具体情况优化注汽参数和生产管理,进一步提高蒸汽吞吐开发效果。本文以H 区块为例,开展油井蒸汽吞吐开发效果差原因分析,提出合理的治理对策,提高蒸汽吞开发效益。
1.研究背景
H 区块属于中厚层状纯油藏,构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡北部,主力开发目的层为沙河街组沙一、二段杜家台油层,储层岩性以含砾砂岩、不等粒砂岩为主,呈现高孔高渗特征,平均孔隙度30.5% ,渗透率 2250mD ,原油性质为稠油, 20∘C 地面脱气原油密度0.95789/cm3 , 50∘C 地面脱气原油粘度 5000~8000mPa.s,目前采用150m 直井网蒸汽吞吐开发,生产中存在主要问题是低产低效井逐年增多。以 2023 年为例,全年注汽 360 井次,油汽比 0.25,其中油汽比低于 0.1 井次占比 40% ,无法满足注汽吞吐经济效益要求,亟需开展技术攻关研究,改善区块蒸汽吞吐开发效果。
2.低产低效原因分析
2.1 地层出砂严重,影响油井正常生产
通过分析作业记录,平均单井产砂量 0.5~1.5 方,出砂类型主要为细粉砂和石英砂,造成油井卡泵频繁,抽油杆偏磨、断脱严重,检泵周期大幅度缩短,增加修井作业成本,影响油井生产时率。
2.2 新井出水严重,阻碍产建规模
近年来,H 区块先后部署实施新井 12 口,7 口井投产后快速水淹,导致其它新井部署进程缓慢,无法形成产能接替,区块稳产形势严峻。
2.3 蒸汽吞吐汽窜严重,蒸汽利用率低
汽窜井数逐年呈上升趋势,注汽井蒸汽利用率低,被汽窜井含水上升,产量下降,排水期增加,造成整体吞吐效益差。
3.技术对策研究
3.1 加强出砂井治理,提高储层供液能力
(1)出砂原因
通过沉积、储层、射孔方式等三方面分析,确定油井地层出砂主控因素。首先是沉积因素。H 区块主要发育水下分流河道和分流间薄层砂等微相,平面非均质性较强,泥质含量高,其中中厚层岩性为中细砂岩,泥质含量7.4%,薄层岩性主要为细粉砂岩,泥质含量 25.3% ,高泥质含量导致了生产过程中易出砂。其次是岩石胶结因素。H 区块属于为薄-中厚层互层状油藏,油藏埋深较浅,胶结疏松,储层颗粒间胶结程度差,这是储层出砂主要因素。三是射孔因素。H 区块采用89 枪 89 弹(16 孔/米)进行射孔,射孔孔径小,流速过大,容易造成近井储层出砂,堵塞油层。
(2)治理对策
在明确油井出砂原因基础上,从井型、完井方式、射孔技术及大修作业等三方面提出治砂措施,具体如下:一是优化新井井型及完井方式,治理薄层出砂。水平井具有生产压差小、产液量大,携砂能力强特点,对于出砂严重的薄层区,优选有利位置部署水平井,完井时选用砾石充填、防砂割缝筛管等先期防砂工艺,降低出砂影响。二是优化射孔技术,做好防砂工作。防砂射孔能通过增大射孔孔径,降低流速,增加渗流面积,提高油井产量。H 区块采用 140 枪 140 弹实施防砂射孔,取得了较好的防砂效果。三是挤灰封堵出砂层,从根源上治砂。在精细地层对比基础上,根据出砂井射孔井段及作业过程中砂面变化情况分析,确定出砂层位,采用挤灰封堵出砂层,实现从根源上切断出砂通道目的。
3.2 强化高含水井治理,提高新井产能
(1)出水原因
对于新井投产后出水严重问题,初步怀疑是避射底水距离小导致油水界面上升所致,但根据新井射孔井段分析,结合油水界面位置,所有新井均避射底水距离 6~8m ,因此底水侵入不是新井含水上升原因,为此从储层发育情况入手,结合动态监测技术,从构造到储层再到井筒,逐项排查,最终确定固井质量差导致管外窜槽为出水主控因素。
(2)技术对策
在明确出水原因基础上,采取射孔挤灰方式进行堵水,即在底水上部固井质量差井段射孔挤灰,处理灰塞后,进行坐封试压及固井质量复测,确保固井质量合格,若不合格,重新射孔挤灰直至合格,同时在井周形成一层水泥隔板,阻隔底水侵入,延长油井无水采油期。
3.3 强化汽窜井治理,提高蒸汽利用率
(1)汽窜原因
对于蒸汽吞吐过程中汽窜严重问题,从储层、井网井距、地层压力等方面开展汽窜原因分析。首先是储层因素,H 区块储层非均质性强,渗透率变异系数 0.8~3.5 ,连通系数 90% 以上,油井多轮次注汽后,注入汽沿井间优势高渗通道突进至邻井,造成汽窜。二是井网井距。随着区块完钻井数的增多,井网密度逐渐增加,井距缩小致使发生汽窜的频率提高。三是蒸汽吞吐属于地层能量衰竭式开发,随着注入轮次增多,地层压力降低,注入汽会向采出程度高区域突进,形成汽窜。
(2)治理对策
在明确汽窜原因基础上,按汽窜严重程度分为三个治理对策,一是对于 2 个油井注汽时相互汽窜情况,实施“同注同采”;二是对于“一窜多”现象,采用化学调剖方式降低注汽速度,改善注入汽波及方向;三是对于区域性多向汽窜,采用集团注汽,建立区域温度场,井间蒸汽压力相互抵制,暂堵汽窜通道,实现区域性吞吐,提高注汽效果。
4.应用效果
在上述技术对策指导下,H 区块开发效果得到明显改善,主要表现在三方面,一是出砂井治理,通过井型优化、防砂射孔、挤灰封堵等多手段组合治理,先后实施18 井次,日增油50 吨,累增油 1.5×104t; 二是出水井治理,共识别判断异常出水 10 井次,实施固井质量测试12 井次,有效治理 10 井次,日增油 40 吨,阶段累增油 1.3×104t 三是汽窜井治理 20 井次,平均单井次周期产油量增加 250 吨,阶段累增油 0.5 万吨。
参考文献:
[1]郭福军.低效益油井综合治理对策及效果分析[J].石油石化节能.2018(12).
[2]李晓光.超稠油油水分布规律及防治对策研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013
作者简介:
曹晓红,女,1974 年 7 月出生,河北定州市,汉族,工程师,2011年毕业于中国石油大学,现于采油作业三区从事地质开发工作。