提高蒸汽吞吐開發效果技術研究

摘要：受儲層物性、生產井距、采出程度、構造高低等差異性影響，L區塊蒸汽吞吐開發中存在平面汽竄嚴重、縱向吸汽不均及燜井后排液能力差等問題，導致吞吐油汽比低，無法滿足低油價下效益開發要求，為此開展提高蒸汽吞吐開發效果技術研究，包括集團注汽、二氧化碳輔助吞吐注汽以及注汽層位優化等，現場應用80井次，階段累增油2.41萬噸，噸油生產成本下降60元，效果顯著，可為同類型油藏提供借鑒經驗。

關鍵詞： 稠油熱采;蒸汽吞吐;汽竄嚴重;開發效果;技術研究

1、概況

L區塊屬于中厚層狀純油藏，構造形態3條主斷層形成的單斜構造，西北高東南低，地層傾角12～15o，開發目的層為沙河街組沙三段油層，油藏埋深1950～2300m，上報含油面積3.45平方公里，石油地質儲量1125.5萬噸，標定采收率25.0%，可采儲量281.4萬噸。

L區塊原油性質屬于普通稠油，20℃地面原油密度0.9336g/cm3，50℃脫氣原油粘度2200～4500mPa.s，采用蒸汽吞吐開發，共有油井255口，開井225口，日產液3274噸，日產油465噸，綜合含水85.8%，累產油163.2萬噸，采出程度14.5%，累注汽544萬噸，累吞吐油氣比0.30，回收水率95.3%。

2、開發中存在問題

經過多年蒸汽吞吐開發，影響L區塊開發效果因素主要有三方面：

一是汽竄現象嚴重，影響蒸汽利用率。自投入開發以來，先后L區塊經歷150m正方形基礎直井網、110m加密調整直井網、局部75m水平井井網等階段，水平井控制儲量范圍大，直平間注生產井距小，水平井注汽過程中易造成直井汽竄;另外受地質特征復雜影響，直井間井距大小不一，隨著采出程度提高，也會導致相鄰井間汽竄。以2019年為例，全年注汽400井次，發生汽竄225井次，影響年注汽量15.5萬方，影響年產油量0.85萬噸。

二是儲層非均質性嚴重，縱向上吸汽狀況差異大。L區塊為中厚層狀儲層，各套小層間、同一套層內不同部位物性差異大，儲層非均質性嚴重，滲透率極差6～50，突進系數4.5，變異系數0.98～2.25，注汽過程中縱向上吸汽差異大，高滲層強吸汽，低滲層不吸或弱吸，造成儲量動用不均。經統計85口井吸汽、井溫剖面測試資料，直井吸汽厚度占總射孔厚度62.8%，水平井井溫高于120℃井段長度占總長度32.5%，，井溫在80～120℃之間井段占比28.5%，井溫低于80℃井段占比39%。

三是地層壓力低，燜井后排液能力差。蒸汽吞吐屬于地層能量衰竭式開采，地層壓力由原始22.5MPa降至9.2MPa，地層壓力系數約0.4，處于較低水平，導致注汽燜井后排液困難，影響周期產油量。2019年油汽比小于0.1注汽105井次，占注汽總井次46.7%，低效注汽量13.5萬方，產油量僅1.25萬噸。

3、技術對策研究

3.1優選注汽方式，減緩汽竄程度

受儲層物性、生產井距、采出程度、構造高低等差異性影響，注入汽易向構造高部位、儲層物性好、采出程度高及生產井距小井汽竄，且隨著注汽吞吐輪次增多，汽竄日益嚴重，由單向汽竄轉變為多向、多層位汽竄，汽竄井含水上升，日產油量下降，增加大量排水時間，影響生產時率。

為減少井間汽竄影響，對注汽方式優化，即采用集團注汽，在對各汽竄井注汽時間優化基礎上，將汽竄井同注同采，利用注汽壓力相互封堵汽竄通道，建立區域壓力場、溫度場，擴大蒸汽吞吐體積，實現區域孔隙內原油整體蒸汽吞吐降粘，改善吞吐效果。

2020年以來，根據汽竄關系，建立直直、直平、平平等多個集團注汽單元，共實施集團注汽15輪次，節省注汽量3.5萬方，增加產油量1.3萬噸，平均單輪次吞吐油汽比0.28，高出區塊平均水平0.04。

3.2采用二氧化碳輔助吞吐，提高注汽效果

針對多輪次蒸汽吞吐后地層壓力低、排液困難問題，優選二氧化碳輔助蒸汽吞吐技術，改善注汽效果，其主要原理有以下幾方面，一是氣體膨脹，補充地層能量。原油溶解氣體后體積膨脹，未溶解的氣體充填巖石孔隙，提高地層壓力，增大驅油效率。二是溶解降粘，提高原油流動性。二氧化碳化學性質穩定，安全性好，具有較低的臨界溫度（31℃）和壓力（7.4MPa），在超臨界狀態下，二氧化碳密度近于液體，粘度近于氣體，大幅度增加溶解原油的能力。三是調整吸汽剖面，提高汽驅儲量動用程度。二氧化碳氣體聚集在油層頂部，可緩解蒸汽超覆現角，提高儲層動用程度;同時二氧化碳氣體優先充填低壓高動用層，提高非主力油層動用程度。

2020年以來，現場共實施二氧化碳輔助吞吐35井次，平均單輪次注汽壓力由9.5MPa上升至10.8MPa，相比常規蒸汽吞吐，平均單井次增油量150噸，階段累增油5250噸。

3.3優化注汽層位，改善縱向上吸汽狀況

針對縱向上吸汽不均問題，直井采用選層注汽、分層注汽以及調剖注汽等措施，控制高滲層吸汽量，加強低滲層注汽量，實現低滲儲量有效動用;對于水平井，通過開展管外蒸汽竄流的數值模擬研究，結合吸汽剖面、溫壓剖面等測試資料，采用選段注汽、兩段分注、多段同注等均勻注汽技術，提高水平段儲量動用程度。2020年以來，L區塊共實施直井、水平井注汽層位優化30井次，新增吸汽儲量45.5萬噸，平均單輪次周期產油量增加185噸，階段累增油0.555萬噸。

4、實施效果

在上述技術對策指導下，L區塊2020年共實施注汽吞吐405井次，累注汽量72.9萬方，注汽產油量19.3萬噸，年油汽比0.265，相比2019年，油汽比提高0.032，噸油成本降低60元，效果顯著，低油價下實現降本增效目的。

5、結論

本文針對L區塊蒸汽吞吐開發中存在平面汽竄嚴重、縱向吸汽不均及燜井后排液能力差等問題，開展提高蒸汽吞吐開發效果技術研究，包括優選集團注汽、二氧化碳輔助吞吐注汽及優化注汽層位等，現場應用80井次，階段累增油2.41萬噸，噸油生產成本下降60元，效果顯著。

參考文獻：

[1]任寶銘等.CO2輔助超稠油蒸汽吞吐技術研究與應用[J]. 新疆石油天然氣.2016（01）.

[2]郭建國.二氧化碳輔助蒸汽吞吐在新灘油田的應用研究[J].中國石油和化工標準與質量. 2011（12）.

作者簡介：

喬詩涵，女，1990年11月出生遼寧盤錦，漢族，工程師，2013年畢業于中國石油大學（北京），現于中國石油遼河油田冷家油田開發公司采油作業四區從事生產地質管理工作。