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摘 要 针对克拉玛依油田稠油油藏水平井的应用状况，为进一步改善水平井开发效果，在对普通稠油、特稠油、超稠油 3 种油品稠油油藏水平井生产数据进行统计的基础上，对其开采特点及原因进行分析得出，其开采特点既有与直井相似之处，又有自身的生产特点；投产条件及吞吐周期内加热长度和加热半径的不同是造成水平井自身开采特点的主要原因。通过对具有不同水平段长度和目的层厚度水平井的开发数据进行统计分析得出，在目前的注汽和工艺技术条件下，目的层厚度对生产效果的影响程度较水平段长度明显一些，提高水平段的动用程度将是改善现有水平井开发效果的主要方向之一。
关键词 水平井；稠油油藏；热采；蒸汽吞吐；开采特点；影响因素
中途分类号：TE345
水平井技术在克拉玛依油田目前已被大面积推广应用。 现场应用情况表明， 不同类型的水平井在生产过程中的开发效果存在较大差异， 在现今水平井技术被大规模应用的形势下， 加强对已投产稠油水平井开采特点的认识及其开发效果影响因素的分析， 对改善水平井技术开发效果具有重要的意义。
1 水平井应用状况
经过多年的现场实践， 目前克拉玛依油田的水平井基本上覆盖了从新生界到太古界的所有油气层， 深度分布范围较广，其中有 13 套稠油含油层系是水平井实施的主要范围。
水平井在平面上的分布较为分散， 但局部相对集中。全油田共有 51 个稠油开发单元应用水平井进行开发， 其中只有 14 个开发单元内的水平井数量大于 10口。除个别开发单元外，稠油油藏水平井主要以主力层井间加密的形式投入开发，其中 97%的井采用蒸汽吞吐技术进行开采， 剩余的少数井则应用 SAGD 技术进行开采。
2 水平井开采特点及分析
在投产水平井数较多的区块中， 选取已完成 3 个以上完整吞吐周期的正常生产井进行生产数据统计。在其他参数条件相近的情况下， 对产油量等开发指标进行对比、分析，得出稠油油藏水平井的生产特点，并对造成这些生产特点的原因进行分析。
2.1 开采特点
2.1.1 产量变化规律
在水平井开采过程中，普通稠油、特稠油、超稠油3 类油品在蒸汽吞吐周期内的产油规律各异， 既有与直井相似之处，又有自身的特点。 相似之处表现在：各类油品的產量变化基本上都经历了上产、 快速递减和缓慢递减 3 个阶段。 细节上的差异主要表现在：1）利用水平井开采时，普通稠油和超稠油的产量变化在快速递减阶段相对直井较为平缓；2）超稠油的产量高峰期一般出现在第 3 个蒸汽吞吐周期， 比直井提前了 1 个周期；3）普通稠油从首轮蒸汽吞吐周期开始便进入指数递减阶段，相对直井缺失了上产阶段；4）
3 类油品的周期产量递减率依次为超稠油 （24%）、特稠油（19%）、普通稠油（17%），而在直井上依次为超稠油（20%）、普通稠油（18%）、特稠油（4%）。
不同蒸汽吞吐周期的稠油日产量（为普通稠油、 特稠油、 超稠油油藏中典型水平井的平均日产量）变化曲线。可以看出，在每个蒸汽吞吐周期，日产量均呈上产、快速递减和缓慢递减 3 段式的特点。对每一周期的产量递减曲线进行回归，得到日产量-时间变化关系式。 可以看出，第一到第二周期为上产阶段，第二周期的产量峰值相对第一周期有所增加；第二周期以后，进入产量递减阶段，随着吞吐周期的增加，产量峰值逐渐降低，产油量递减率变缓，排水期延长。
2.1.2 油汽比变化规律
与产量变化规律相同，在水平井开采过程中，周期油汽比一般在第二周期达到峰值， 随后呈指数递减规律， 普通稠油水平井同样表现出了油汽比上升阶段的缺失。 在直井开采过程中，超稠油井的周期油汽比表现为抛物线变化规律。
2.2 开采特点分析
首先，水平井相对直井具有技术优势，主要体现在流场形式的改变。由于水平井流动的空间性强于直井，流体在油藏中的渗流阻力小于直井， 从而提高了能量的利用率。但水平井并没有改变油气的渗流机理，在热采过程中，流体在其中所遵循的渗流规律与直井一样，其次，水平井并不能改变其中的油水相渗曲线。
渗透率是岩石的特性， 相渗透率由岩石及其中的流体共同决定，不会因井型的变化而发生变化。
初步分析认为， 由于克拉玛依油田稠油油藏已基本进入开发中后期， 水平井主要以主力层井间加密的形式投入开发。受开发阶段和油藏参数的影响，投产时的油藏条件有所不同。在不同油品稠油油藏内，水平井间的压力、饱和度和温度分布存在明显的差异性。从监测资料统计结果看，目前油层压力 pt与原始油层压力 pi的比值表现为超稠油（0.40）>特稠油（0.25）>普通稠油（0.18）；含油饱和度的变化值 ΔSo表现为超稠油<特稠油<普通稠油；温度变化值 ΔT 表现为超稠油（<5 ℃）
<特稠油（<8 ℃）<普通稠油（<10 ℃）。 投产时不同油藏条件与蒸汽吞吐周期内不同加热长度和加热半径等的共同作用， 是形成不同油品稠油油藏水平井开采特点的主要原因。
3 开采效果影响因素分析
油藏流体的流动过程可分为油层孔隙空间中的渗流、接触面的流动和水平井井筒内的管流 3 个环节，每个流动过程及相互间的配合关系构成了影响蒸汽吞吐开采效果的重要因素。生产实践表明，水平井开发是一个系统工程，从设计、钻井到投产，每一步的成败都对开采效果具有直接或间接的影响，井眼轨迹、储层损害、储层物性、注汽参数等都是影响开发效果的重要因素。笔者重点分析了在其他条件相近的情况下，水平段长度和目的层厚度对开采效果的影响。
3.1 水平段长度的影响
由于直、斜井筒热损失及水平段吸热，注入的蒸汽对水平井的末端加热效果变差。水平段过长，注入蒸汽的干度、温度和流压损失增加，远端加热效果差；水平段过短，无法充分发挥水平井的优势。 对水平段长度分别为 300，350，400 m 水平井的开采效果进行统计，结果表明： 水平段长度对不同蒸汽吞吐周期的产量有所影响，而对累计产量的影响并不明显。 分析认为，水平井开采效果与目前注汽工艺技术条件下的水平段动用长度有一定的关系。
3.2 目的层厚度的影响
对目的层厚度分别为 10，15，20，25 m 的水平井开采效果进行统计，可以看出：在蒸汽吞吐初期，目的层厚度对开采效果的影响程度较小，但对累计开采效果的影响较为显著。 分析认为，主要是由于目的层厚度越大， 供油体积越大， 储热能力越强，热利用率越高。因此，在目的层厚度范围内，水平井目的层厚度越大，开采效果越好。
4 结论
1）稠油油藏水平井的周期生产规律既有与直井相似之处，又有自己的特点，主要表现为产量高峰期、递减率和油汽比变化上的差异。
2）由于投产条件的不同，以及蒸汽吞吐周期生产过程中有效加热长度和加热半径的不同， 导致不同油品稠油油藏中的水平井呈现不同的开采特点。
3）在目前注汽工艺技术条件下，目的层厚度对生产效果的影响程度较水平段长度明显， 提高水平段的动用程度是现有改善水平井效果的主要方向之一。
参 考 文 献
[1] 任芳祥.辽河油区老油田二次开发探索与实践[J].特种油气藏，2007，14（6）：5-11.
[2] 叶双江，姜汉桥，朱国金，等.鱼骨井产能预测及影响因素分析 [J].断块油气田，2010，17（3）：341-344.
[3] 梁涛，李刚，许璐，等.宾汉型稠油水平井产能模型探讨 [J].断块油气田，2011，18（3）：369-370.
[4] 刘想平.油层中渗流与水平井筒内流动的耦合模型 [J].石油学报 ，1999，20（3）：82-86.
[5] 李华锋，王庆，冯祥.考虑井筒压降的水平井流速及压力分布研究[J].断块油气田，2011，18（3）：366-368.
关键词 水平井；稠油油藏；热采；蒸汽吞吐；开采特点；影响因素
中途分类号：TE345
水平井技术在克拉玛依油田目前已被大面积推广应用。 现场应用情况表明， 不同类型的水平井在生产过程中的开发效果存在较大差异， 在现今水平井技术被大规模应用的形势下， 加强对已投产稠油水平井开采特点的认识及其开发效果影响因素的分析， 对改善水平井技术开发效果具有重要的意义。
1 水平井应用状况
经过多年的现场实践， 目前克拉玛依油田的水平井基本上覆盖了从新生界到太古界的所有油气层， 深度分布范围较广，其中有 13 套稠油含油层系是水平井实施的主要范围。
水平井在平面上的分布较为分散， 但局部相对集中。全油田共有 51 个稠油开发单元应用水平井进行开发， 其中只有 14 个开发单元内的水平井数量大于 10口。除个别开发单元外，稠油油藏水平井主要以主力层井间加密的形式投入开发，其中 97%的井采用蒸汽吞吐技术进行开采， 剩余的少数井则应用 SAGD 技术进行开采。
2 水平井开采特点及分析
在投产水平井数较多的区块中， 选取已完成 3 个以上完整吞吐周期的正常生产井进行生产数据统计。在其他参数条件相近的情况下， 对产油量等开发指标进行对比、分析，得出稠油油藏水平井的生产特点，并对造成这些生产特点的原因进行分析。
2.1 开采特点
2.1.1 产量变化规律
在水平井开采过程中，普通稠油、特稠油、超稠油3 类油品在蒸汽吞吐周期内的产油规律各异， 既有与直井相似之处，又有自身的特点。 相似之处表现在：各类油品的產量变化基本上都经历了上产、 快速递减和缓慢递减 3 个阶段。 细节上的差异主要表现在：1）利用水平井开采时，普通稠油和超稠油的产量变化在快速递减阶段相对直井较为平缓；2）超稠油的产量高峰期一般出现在第 3 个蒸汽吞吐周期， 比直井提前了 1 个周期；3）普通稠油从首轮蒸汽吞吐周期开始便进入指数递减阶段，相对直井缺失了上产阶段；4）
3 类油品的周期产量递减率依次为超稠油 （24%）、特稠油（19%）、普通稠油（17%），而在直井上依次为超稠油（20%）、普通稠油（18%）、特稠油（4%）。
不同蒸汽吞吐周期的稠油日产量（为普通稠油、 特稠油、 超稠油油藏中典型水平井的平均日产量）变化曲线。可以看出，在每个蒸汽吞吐周期，日产量均呈上产、快速递减和缓慢递减 3 段式的特点。对每一周期的产量递减曲线进行回归，得到日产量-时间变化关系式。 可以看出，第一到第二周期为上产阶段，第二周期的产量峰值相对第一周期有所增加；第二周期以后，进入产量递减阶段，随着吞吐周期的增加，产量峰值逐渐降低，产油量递减率变缓，排水期延长。
2.1.2 油汽比变化规律
与产量变化规律相同，在水平井开采过程中，周期油汽比一般在第二周期达到峰值， 随后呈指数递减规律， 普通稠油水平井同样表现出了油汽比上升阶段的缺失。 在直井开采过程中，超稠油井的周期油汽比表现为抛物线变化规律。
2.2 开采特点分析
首先，水平井相对直井具有技术优势，主要体现在流场形式的改变。由于水平井流动的空间性强于直井，流体在油藏中的渗流阻力小于直井， 从而提高了能量的利用率。但水平井并没有改变油气的渗流机理，在热采过程中，流体在其中所遵循的渗流规律与直井一样，其次，水平井并不能改变其中的油水相渗曲线。
渗透率是岩石的特性， 相渗透率由岩石及其中的流体共同决定，不会因井型的变化而发生变化。
初步分析认为， 由于克拉玛依油田稠油油藏已基本进入开发中后期， 水平井主要以主力层井间加密的形式投入开发。受开发阶段和油藏参数的影响，投产时的油藏条件有所不同。在不同油品稠油油藏内，水平井间的压力、饱和度和温度分布存在明显的差异性。从监测资料统计结果看，目前油层压力 pt与原始油层压力 pi的比值表现为超稠油（0.40）>特稠油（0.25）>普通稠油（0.18）；含油饱和度的变化值 ΔSo表现为超稠油<特稠油<普通稠油；温度变化值 ΔT 表现为超稠油（<5 ℃）
<特稠油（<8 ℃）<普通稠油（<10 ℃）。 投产时不同油藏条件与蒸汽吞吐周期内不同加热长度和加热半径等的共同作用， 是形成不同油品稠油油藏水平井开采特点的主要原因。
3 开采效果影响因素分析
油藏流体的流动过程可分为油层孔隙空间中的渗流、接触面的流动和水平井井筒内的管流 3 个环节，每个流动过程及相互间的配合关系构成了影响蒸汽吞吐开采效果的重要因素。生产实践表明，水平井开发是一个系统工程，从设计、钻井到投产，每一步的成败都对开采效果具有直接或间接的影响，井眼轨迹、储层损害、储层物性、注汽参数等都是影响开发效果的重要因素。笔者重点分析了在其他条件相近的情况下，水平段长度和目的层厚度对开采效果的影响。
3.1 水平段长度的影响
由于直、斜井筒热损失及水平段吸热，注入的蒸汽对水平井的末端加热效果变差。水平段过长，注入蒸汽的干度、温度和流压损失增加，远端加热效果差；水平段过短，无法充分发挥水平井的优势。 对水平段长度分别为 300，350，400 m 水平井的开采效果进行统计，结果表明： 水平段长度对不同蒸汽吞吐周期的产量有所影响，而对累计产量的影响并不明显。 分析认为，水平井开采效果与目前注汽工艺技术条件下的水平段动用长度有一定的关系。
3.2 目的层厚度的影响
对目的层厚度分别为 10，15，20，25 m 的水平井开采效果进行统计，可以看出：在蒸汽吞吐初期，目的层厚度对开采效果的影响程度较小，但对累计开采效果的影响较为显著。 分析认为，主要是由于目的层厚度越大， 供油体积越大， 储热能力越强，热利用率越高。因此，在目的层厚度范围内，水平井目的层厚度越大，开采效果越好。
4 结论
1）稠油油藏水平井的周期生产规律既有与直井相似之处，又有自己的特点，主要表现为产量高峰期、递减率和油汽比变化上的差异。
2）由于投产条件的不同，以及蒸汽吞吐周期生产过程中有效加热长度和加热半径的不同， 导致不同油品稠油油藏中的水平井呈现不同的开采特点。
3）在目前注汽工艺技术条件下，目的层厚度对生产效果的影响程度较水平段长度明显， 提高水平段的动用程度是现有改善水平井效果的主要方向之一。
参 考 文 献
[1] 任芳祥.辽河油区老油田二次开发探索与实践[J].特种油气藏，2007，14（6）：5-11.
[2] 叶双江，姜汉桥，朱国金，等.鱼骨井产能预测及影响因素分析 [J].断块油气田，2010，17（3）：341-344.
[3] 梁涛，李刚，许璐，等.宾汉型稠油水平井产能模型探讨 [J].断块油气田，2011，18（3）：369-370.
[4] 刘想平.油层中渗流与水平井筒内流动的耦合模型 [J].石油学报 ，1999，20（3）：82-86.
[5] 李华锋，王庆，冯祥.考虑井筒压降的水平井流速及压力分布研究[J].断块油气田，2011，18（3）：366-368.