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【摘要】江37区块作为采油九厂第一个稠油开发试验区,已经进行了4年的热采试验。针对区块的直井蒸汽吞吐效果差的实际,开展了水平井蒸汽吞吐试验。与直井对比,水平井吸汽能力强、周期产油高,蒸汽吞吐效果较好。但第二周期后水平井含水上升幅度很大,与第一周期相比蒸汽吞吐效果明显变差。
【关键词】水平井;蒸汽吞吐;回采水率
1、区块概况
江37稠油试验区位于松辽盆地西部斜坡江桥、泰来构造带富拉尔基—大兴阶地中段,整体上为东倾的单斜,倾角1.5°左右。其地质储量为19.85×104t,含油面积0.27km2,主要目的层为萨尔图和高台子油层,平均砂岩厚度6.4m,有效厚度4.5m,有效孔隙度33.1%,空气渗透率783×10—3um2,属于高孔、中高渗透稠油油层。
2、水平井开发现状
江37—平1井于2009年8月投产,砂岩厚度1.8m,有效厚度0.7m,第一轮蒸汽吞吐累积注汽1847t,平均注汽干度95.0%,整个周期累积产油847t,产水373t,回采水率20.2%。整个周期该井含水一直保持在较低水平(20%—30%),吞吐后期含水有所上升。
2010年7月该井进行第二轮蒸汽吞吐,累积注汽2252t,平均注汽干度93.0%,截至目前周期产油1091t,产水2603t,回采水率115.6%。目前该井处于第二周期蒸汽吞吐末期,平均日产液6.4t/d,日产油1.3t/d,含水79.1%。
3、原因分析
从现场生产数据分析,该井第二轮蒸汽吞吐含水高、效果差的主要原因为其第一轮蒸汽吞吐回采水率低。
3.1第一轮回采水率低的原因分析
水平井正常吞吐采油阶段排水期比直井短,稳定含水值比直井偏高,这与水平井注汽强度小,加热半径较小,注入蒸汽和凝析水推进不远有关。由于上述原因,水平井周期回采水率比直井高。
从试验区可对比的直井生产数据(表1)分析,第一轮蒸汽吞吐回采水率比高的油井其第二周期的含水上升幅度低,而第一轮蒸汽吞吐回采水率低的油井其第二周期的含水大幅上升,最高上升35%以上。而江37—平1井第一周期的含水反常地低,阶段含水仅为30%,其回采水率仅为20%,过低的回采水率影响了该井第二轮的蒸汽吞吐效果。
3.2回采水率低的不利影响
(1)井筒附近含油饱和度降低
由于水平井注入的蒸汽和凝析水推进不远,未回采出的水大量积存在井筒附近,使井筒附近的含油饱和度降低,导致第二周期含水大幅度上升。
(2)热量的大量损失
測试资料显示:江37—平1井在第二轮注汽期间油层附近干度在60%左右,压力13MPa,温度329℃。在该条件下注入井底的蒸汽总热量为52.4×108kJ,而未被采出300t注入水消耗热量4.1×108kJ,占井底总热量的8%,实际用于加热油层的热量仅占总热量的62%。地下积存的大量注入水,浪费了下一周期的大量热量。导致水平井第二周期吞吐效果变差。
4、治理措施探讨
从以上分析可以看出,江37—平1井吞吐效果差主要是由于地下存水高,该井第一周期地下存水1474t,第二周期注汽2252t,目前地下存水多达3000t。目前最主要的工作是尽可能地排出地下存水,提高周期回采水率。由于蒸汽吞吐方式采油其产量递减快,吞吐初期是产液、产油高峰期,为提高周期产油量和回采水率,应尽可能最大限度地发挥油井生产能力,以采出更多的注入水。
4.1加深泵挂
水平井由于与油层接触面积大,供液能力强,加之生产压差小,其提液潜力很大。目前江37—平1井的泵深为430m,与水平段位置相差300m,泵挂浅、生产压差小直接影响了水平井产液潜力的发挥,后期可以考虑加深泵挂、提高生产压差以提高吞吐效果。
4.2更换潜油电泵
目前试验区使用的塔架式抽油机能够调整的冲次有限,不能大排量地采液,此外由于造斜段、抽油杆的限制,有杆泵能够下入地下的深度有限,不能更好地发挥油井的产油潜力。后期可以考虑更换为潜油电泵。与有杆泵相比,潜油电泵主要有以下优点:
a.操作简单,管理方便,可下入井下的深度较深,能够较好地运用于斜井、水平井中;
b.潜油电泵的变频装置能够方便、及时地改变泵排量,尤其适应蒸汽吞吐油井周期产量变化大的实际情况。
4.3降粘助排
降粘助排剂具有优良的耐温和乳化性能,形成泡沫稳定,与破乳剂配伍性良好,满足稠油热采的开发需要。目前,该技术已在河南稠油油田运用,效果良好。降粘助排剂主要有以下作用:
a.降低油水界面张力,形成水包油乳状液,改善原油流动性。
b.改变岩石表面润湿性,提高回采水率。
c.形成丰富稳定的泡沫,堵塞高渗透率地层。
d.岩石胶结矿物产生一定的收缩作用,增大储层岩石的渗流孔道,降低渗流阻力。
4.4延长周期生产时间
由于受各种生产条件的制约,在其它提高回采水率措施无法实施的情况下,只能通过延长周期吞吐时间的方式来增加排水量,提高油井回采水率。
目前。江37—平1井第二周期生产实践已历时19个月,比第一周期长8个月,周期已采水2603t,占总注入水的64%,是第一周期采水量的7倍,目前地下尚有1123t注入水未被采出。
5、结论
(1)水平井第一周期回采水率低是第二周期高含水的主要原因;
(2)为改善后期水平井蒸汽吞吐效果,必须提高上一周期的回采水率;
(3)加深泵挂、更换潜油电泵、降粘助排、延长周期生产时间是提高回采水率的有效措施。
【关键词】水平井;蒸汽吞吐;回采水率
1、区块概况
江37稠油试验区位于松辽盆地西部斜坡江桥、泰来构造带富拉尔基—大兴阶地中段,整体上为东倾的单斜,倾角1.5°左右。其地质储量为19.85×104t,含油面积0.27km2,主要目的层为萨尔图和高台子油层,平均砂岩厚度6.4m,有效厚度4.5m,有效孔隙度33.1%,空气渗透率783×10—3um2,属于高孔、中高渗透稠油油层。
2、水平井开发现状
江37—平1井于2009年8月投产,砂岩厚度1.8m,有效厚度0.7m,第一轮蒸汽吞吐累积注汽1847t,平均注汽干度95.0%,整个周期累积产油847t,产水373t,回采水率20.2%。整个周期该井含水一直保持在较低水平(20%—30%),吞吐后期含水有所上升。
2010年7月该井进行第二轮蒸汽吞吐,累积注汽2252t,平均注汽干度93.0%,截至目前周期产油1091t,产水2603t,回采水率115.6%。目前该井处于第二周期蒸汽吞吐末期,平均日产液6.4t/d,日产油1.3t/d,含水79.1%。
3、原因分析
从现场生产数据分析,该井第二轮蒸汽吞吐含水高、效果差的主要原因为其第一轮蒸汽吞吐回采水率低。
3.1第一轮回采水率低的原因分析
水平井正常吞吐采油阶段排水期比直井短,稳定含水值比直井偏高,这与水平井注汽强度小,加热半径较小,注入蒸汽和凝析水推进不远有关。由于上述原因,水平井周期回采水率比直井高。
从试验区可对比的直井生产数据(表1)分析,第一轮蒸汽吞吐回采水率比高的油井其第二周期的含水上升幅度低,而第一轮蒸汽吞吐回采水率低的油井其第二周期的含水大幅上升,最高上升35%以上。而江37—平1井第一周期的含水反常地低,阶段含水仅为30%,其回采水率仅为20%,过低的回采水率影响了该井第二轮的蒸汽吞吐效果。
3.2回采水率低的不利影响
(1)井筒附近含油饱和度降低
由于水平井注入的蒸汽和凝析水推进不远,未回采出的水大量积存在井筒附近,使井筒附近的含油饱和度降低,导致第二周期含水大幅度上升。
(2)热量的大量损失
測试资料显示:江37—平1井在第二轮注汽期间油层附近干度在60%左右,压力13MPa,温度329℃。在该条件下注入井底的蒸汽总热量为52.4×108kJ,而未被采出300t注入水消耗热量4.1×108kJ,占井底总热量的8%,实际用于加热油层的热量仅占总热量的62%。地下积存的大量注入水,浪费了下一周期的大量热量。导致水平井第二周期吞吐效果变差。
4、治理措施探讨
从以上分析可以看出,江37—平1井吞吐效果差主要是由于地下存水高,该井第一周期地下存水1474t,第二周期注汽2252t,目前地下存水多达3000t。目前最主要的工作是尽可能地排出地下存水,提高周期回采水率。由于蒸汽吞吐方式采油其产量递减快,吞吐初期是产液、产油高峰期,为提高周期产油量和回采水率,应尽可能最大限度地发挥油井生产能力,以采出更多的注入水。
4.1加深泵挂
水平井由于与油层接触面积大,供液能力强,加之生产压差小,其提液潜力很大。目前江37—平1井的泵深为430m,与水平段位置相差300m,泵挂浅、生产压差小直接影响了水平井产液潜力的发挥,后期可以考虑加深泵挂、提高生产压差以提高吞吐效果。
4.2更换潜油电泵
目前试验区使用的塔架式抽油机能够调整的冲次有限,不能大排量地采液,此外由于造斜段、抽油杆的限制,有杆泵能够下入地下的深度有限,不能更好地发挥油井的产油潜力。后期可以考虑更换为潜油电泵。与有杆泵相比,潜油电泵主要有以下优点:
a.操作简单,管理方便,可下入井下的深度较深,能够较好地运用于斜井、水平井中;
b.潜油电泵的变频装置能够方便、及时地改变泵排量,尤其适应蒸汽吞吐油井周期产量变化大的实际情况。
4.3降粘助排
降粘助排剂具有优良的耐温和乳化性能,形成泡沫稳定,与破乳剂配伍性良好,满足稠油热采的开发需要。目前,该技术已在河南稠油油田运用,效果良好。降粘助排剂主要有以下作用:
a.降低油水界面张力,形成水包油乳状液,改善原油流动性。
b.改变岩石表面润湿性,提高回采水率。
c.形成丰富稳定的泡沫,堵塞高渗透率地层。
d.岩石胶结矿物产生一定的收缩作用,增大储层岩石的渗流孔道,降低渗流阻力。
4.4延长周期生产时间
由于受各种生产条件的制约,在其它提高回采水率措施无法实施的情况下,只能通过延长周期吞吐时间的方式来增加排水量,提高油井回采水率。
目前。江37—平1井第二周期生产实践已历时19个月,比第一周期长8个月,周期已采水2603t,占总注入水的64%,是第一周期采水量的7倍,目前地下尚有1123t注入水未被采出。
5、结论
(1)水平井第一周期回采水率低是第二周期高含水的主要原因;
(2)为改善后期水平井蒸汽吞吐效果,必须提高上一周期的回采水率;
(3)加深泵挂、更换潜油电泵、降粘助排、延长周期生产时间是提高回采水率的有效措施。