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1、深层稠油多轮次吞吐暴露的主要问题及技术对策 孙晓玮 ( 辽河油田分公司高升采油厂) 摘要：高升油田是中国第一个正规开发的深层稠油油田1 9 8 2 年蒸汽吞吐试验成功，1 9 8 4 年原油产量突破1 0 0 x1 驴t ， 成为我国重要的稠油生产基地，1 9 9 0 年高升油田稠油开发产量大幅度递减，稠油开发进入多轮次吞吐阶段。本文以高升 油田进入多轮次吞吐开发为背景，通过详细的论述油田多轮次吞吐暴露出来主要问题和难点的同时，进一步阐述控制稠 油多轮次吞吐后产量递减的主要技术对簸，以及技术的针对性、适应性、在原油稳产中的作用，为类似的稠油油田进入 多轮次吞吐提供可借鉴的经验。 主题词：稠油油
2、藏蒸汽吞吐暴露问题控制递减技术对策 1 引言 高升油田是辽河盆地西部凹陷西部斜坡北端储量较大的一个稠油油田，主力油层埋深1 5 1 0 1 8 7 5 m ，平均有效厚度6 7 6 m ，属于深层巨厚块状稠油油藏。原油5 0 。C 脱气粘度3 0 0 0 4 0 0 0 M P a s ， 胶质沥青质含量4 5 左右。1 9 7 6 年投入开发，1 9 8 2 年蒸汽吞吐试验成功，之后开始大规模应用，1 9 8 4 年原油产量突破1 0 0 1 0 4 t ，成为我国重要的稠油生产基地。先后经历了常规开采和蒸汽吞吐阶段，进 入九十年以来，稠油区块开发进入多轮次吞吐阶段，原油产量以1 0 1 0
3、 4 吨佯的速度大幅度递减。为改 善油田开发效果，实现原油产量稳定，先后开展了多项稠油稳产技术对策与应用，通过技术对策的实施 应用，有效地控制了稠油产量的递减，为实现高升采油厂连续十二年稳产7 0 1 0 4 t 以上打下坚实的基础。 2 高升油田开发进入多轮次吞吐存在的主要问题 2 1 随着蒸汽吞吐轮次增加和油层压力水平下降，原油产量和油汽比逐年降低 高升油田进入多轮次吞吐后，油层压力大幅度降低，地层压力由原始1 6 1 M P a 降至平均5 5 M P a ( 1 9 9 4 年蒸汽吞吐中期) ，平均单井吞吐4 2 轮次。目前油层压力仅有1 5 M P a ，部分井区压力不足I O M
4、P a ，平 均单并吞吐5 4 轮次( 2 1 0 m 井网6 2 轮，1 5 0 m 井网6 2 轮，1 0 5 m 井网3 7 轮) ，四轮以上井3 7 6 口，占 油井总数7 7 4 。 随着油藏采出程度的增加，压力水平下降及多轮次吞吐井增加，油层由原来井点脱气发展到大范围 油层脱气( 饱和压力1 2 4 1 M P a ) ，多轮次吞吐油层加热区内变成油、气、水三相流动，原油重质组份残 留F 油层的相对比例明显增加，原油密度、粘度逐渐变大，渗流阻力增大，导致吞吐效果越来越差，平 均单_ 捧产量、周期产量及油汽比明显降低，特别是进入五轮次以后吞吐效果更差。与开发中( 八五期间) 期对比，
5、年吞吐井次由2 2 9 井次减少到1 4 7 井次，有效井次由1 5 5 井次减少到1 1 5 井次，吞吐年产油由 8 6 x 1 0 4 t 下降到4 O x l 0 4 t 。单井周期增产量由2 0 9 6 t 下降到3 1 3 t , 吞吐油汽比仅有O 1 ；可吞吐油井比例 由6 7 8 下降到2 7 6 。 2 2 油层平面和纵向动用状况差 为了较准确描述高升油田油层平面动用状况及多轮次吞吐后注入流体的波及范围，对加密并组进行 模拟研究，结果表明：油井完成六轮吞吐后注入流体加热半径不超过5 0 m , 分别占1 0 5 m 、1 5 0 m 井距供 液面积的7 1 2 、3 4 9 ，
6、这一结论同样得劐高检1 密闭取芯井证明。高检1 井距高3 - 4 0 9 2 井( 开采8 年，完成4 轮蒸汽吞吐) 仅2 4 m ，密闭取芯1 5 4 7 1 5 8 3 5 m 受到蒸汽波及，总厚度2 3 5 m ，占高3 4 0 9 2 井射开井段所对应厚度的4 5 2 ，这一结论既说明油层纵向上动用程度差，又表明平面上2 4 m 范围内还 有5 0 以上的油层未受波及。另外，由高三块吸汽剖面资料表明，射开油层厚度1 6 6 6 3 m , 强吸汽厚度 9 3 0 2 m ，弱吸汽厚度5 1 1 3 m , 不吸汽厚度2 2 4 8 m , 分别占总厚度的5 5 8 、3 0 7 、1
7、3 5 详见表1 。高渗 1 0 7 层1 霞复吸汽，中低渗层吸汽少或根本不吸汽，尤其是到了吞吐的后期，这种层间矛盾更加突出，致使多 轮次生产后期产量急剧下降，油层动用严重失衡。 吸汽厚度( m ) 不吸汽厚度 占百分数( ) 不吸汽百分数 年度井数射开厚度 强吸汽 弱吸汽 强吸汽弱吸汽 ( ) 】9 9 574 1 5 91 1 3 32 3 8 2 6 4 42 7 2 45 7 2 71 54 9 1 9 9 641 7 7 71 3 5 1 6 82 5 97 5 9 79 4 51 54 8 19 9 742 4 31 4 7 13 85 7 96 0 5 31 5 6 4 2 38
8、 3 l9 9 832 5 6 81 9 1 i5 331 2 47 4 4 22 0 7 64 8 2 1 9 9 916 1 92 5 63 6 304 1 3 65 8 6 40 2 0 0 043 5 6 82 4 3 59 621 7 16 82 52 6 9 647 9 2 0 0 l31 5 4 27 4 63 254 7 14 83 82 I 0 8 3 05 4 合计4 l1 6 6 6 39 3 0 25 1 1 32 2 4 85 58 23 06 81 35 0 2 3 地下存水量大严重影响油井蒸汽吞吐效果 截止目前，高升油田累积注汽1 1 2 9 5 8 6 9 X1
9、 0 4 t ，累积地下存水8 5 6 2 2 6 9 1 0 4 t ，平均单井地下存水 1 6 3 7 1 0 4 t ，虽然采取多项助排措施，但是总的来看地下存水仍然太大，严重制约热采开发水平的提高。 其主要原因是随着蒸汽吞吐地层温度升高，岩石润湿性及亲水性增强，束缚水饱和度增加，岩石微孔 隙被束缚水占据。多轮次吞吐，近井地带存在油包水乳状液堵塞，使回采能力受限。粘土矿物和高 温条件下方沸石矿物的生成，致使储层物性变差。 2 4 并下技术状况差，停产井增多 由于长期热力开采、频繁作业造成油井井下技术状况越来越差，致使停产井不断增加。目前存在问 题生产井1 6 2 口，其中套管损坏7 5
10、口，落物8 2 口，出砂5 口。长期停产井4 2 口，其中套管损坏2 0 口， 出砂1 口，落物2 1 口，影响产量5 0 t ，详见表2 。造成实际开发过程中4 2 个井组不完善。同时影响调补 层、注汽等措施工作量的实施，并严重制约未来蒸汽驱全面开展。此外，由于多轮次吞吐过程中的激动 以及吞吐初期大量的放喷，使得吞吐回采过程中油井极易出砂。另外，高升油田注入蒸汽液相p H 值在 1 1 7 1 2 之间，进入油层后，岩石骨架中S i 0 2 在蒸汽液相高p H 值的作用下不断溶蚀，造成地层松散和 塌陷，使得高升油田莲花油层岩性混杂，成熟度低，胶结松散的问题进一步加剧和恶化，导致油井出砂， 并
11、且出砂井随着吞吐轮次的增加而增加。据统计，目前高升油田稠油区块共有出砂井7 0 口。 表2油井井下技术状况统计表 存在问题生产井( 口)长停井( 口) 合计 套损I落物出砂套损落物出砂 ( 口) 7 5 l 8 252 02 11 1 6 24 22 0 4 2 5 开发方式转换未取得突破性进展，保持稳产难度进一步加大 高升油田稠油开发进入多轮次吞吐以来，为改善油田开发效果，实现产能接替，于1 9 9 1 年开始进 行蒸汽驱先导性试验，先后开展了5 个井组试验，暴露出来的问题较多，主要表现为井深、油稠、注 入系统热损失大。注采井距和油层厚度大、非均质性强，蒸汽驱后层间、井间矛盾突出。排液井温
12、度高，达2 0 0 3 0 0 “ C ，引发高温腐蚀、液体膨胀等导致排液困难，采注比低。受蒸汽驱二次投资不足 的影响，一些技术无法进行配套。蒸汽驱试验未能取得突破性进展，无法有效弥补吞吐产量递减，持续 发展后劲不足，保持稠油稳产的难度进一步加大。 1 0 8 3 高升油田开发进入多轮次吞吐的主要技术对策 高升油田进入多轮次吞吐后，随着采出程度的提高和油层压力大幅度降低。开发过程中各种矛盾日 茄突出，原油产量以每年1 0 万吨的速度递减，为改善油田开发效果，实现原油产量稳定，先后开展了 多项稠油稳产技术对策，通过技术对策的实施应用，有效地控制了稠油产黄的递减，其主要技术有以下 几方面。 3 1
13、加密井网增加可采贮量，提高油层平面动用程度 在高3 - 4 0 9 2 井组加密试验结果的基础上，对高升油田主要热采区块进行综合模拟，确定整体加密 方案，井网由2 1 0 1 5 0 m 加密成1 5 0 1 0 5 m ，平均每口加密井增加可采贮量2 0 4 6 5 1 0 4 t 。使油层平面 动用得到大幅度提高，同时为下一步开发方式转换蒸汽驱降低油层压力和井网完善提供基础。通过 井网合理加密，高升油田连续原油产量大幅度递减的问题得到有效控制，详见表3 。 表3高3 4 0 9 2 加密井组生产情况统计表 井号层位厚度( m ) ，层数 产油产液累积产油累积产液 高3 4 0 6 2 L
14、65 2 8 53 77 57 6 4 7 38 4 2 l l 高3 4 9 6L 6 + 75 88 83 37 31 9 9 6 928 7 4 4 商3 4 1 9 4 1 6 3 8 8 1 12 85 8l6 4 6 41 5 6 0 5 高3 4 1 8 8 L 6 4 9 7 53 86 51 4 6 5 1I 8 3 8 2 高3 5 9 6 L 6 + 78 8 批2 86 31 5 4 0 32 0 2 9 3 离3 4 2 8 8 L 76 2 7 63 66 31 3 7 2 5l _ 7 4 8 3 商3 4 2 9 6 L 75 7 I 33 35 91 2 4
15、0 71 5 9 4 9 离3 4 2 9 4 L 74 8 2 33 0541 1 1 9 7l3 9 1 高3 4 0 9 6 L 6 + 77 7 2 53 66 92 5 6 9 I3 1 0 0 3 黯3 4 0 9 3 L 6 4 4 1275 847 3 1 25 8 5 5 9 合计2 4 7 2 9 2 3 0 4 j3 9 3 2 利用分注、选注、暂堵等技术改善油层纵向动用程度 针对高升油田油层厚度大、吸汽剖面不均，蒸汽吞吐注入蒸汽主要进入高渗透层，随着吞吐周期的 增加，高渗透层压力下降，含水饱和度增加，进一步加剧吞吐效果变差的问题，开展了以分注、选注、 暂堵等技术为重点的
16、研究与应用，使油层纵向动用程度差的问题得到解决。 1 ) 对油层隔层较发育，蒸汽吞吐4 轮次的油井，采取强制分注、分层配注、自动配汽工艺措施， 提商油层利用率。 2 ) 对油层隔层较发育，蒸汽吞吐 4 轮次或有高出水层段的油井，采取机械选注或高温桥塞工艺措 施，改善吞吐效果。 3 ) 对隔层不发育的套管射孔井实施投球选注，改善油层吸汽状况，使油层均匀吸汽。 4 ) 对隔层不发育、蒸汽吞吐 1 4 轮次的先期防砂油井，实施高温暂堵，以减少层间矛盾。 5 ) 对井间窜流的油井，吞吐过程中应用氮气泡沫技术，封堵蒸汽窜流通道，提高蒸汽波及体积。 通过以上工艺的配套与应用，有效地缓解了层间矛盾，油层纵向动用程度得到提高。近年来累计实 施分注选注工艺技
