稠油开采技术 阿曼某深层超稠油油藏蒸汽吞吐先导试验单井注采效果分析
1.前言 阿曼某油田为深层超稠油油藏,发现于1982年,因开采难度大,一直未开发,阿曼石油开发公司于2011年开始在该区块进行单井蒸汽吞吐先导试验,共完成了四周期蒸汽吞吐。 2.基础数据 油藏地质特征。试验井位于Ghaba岩盆南部,该井所在区块整体为一向西半背斜构造,目的层Miqrat,岩性为砂泥岩,地层厚度为116.5m,储层发育良好,净总比为0.997,平均泥质含量为6.1%,平均孔隙度为19.6%,平均含油饱和度为45.6%。该井油藏中深1640m处油藏温度为64℃,油藏压力为16.5MPa,原油重度约为15°API,50℃时粘度为145000mPa·s,为含硫超稠油。油藏类型为边底水构造油藏,油水界面为1678.7m。 油井基础数据。试验井于2010年12月12日完井,完钻深度为1854m,采用7 ″套管完井。射孔层位为Miqrat,射孔井段为1575m-1605m和1610m-1660m,共80m/2层,避射厚度为18.5m。 3.蒸汽吞吐各周期注汽和采油情况 注采管柱。采用杆式泵和真空隔热管作为注采一体管柱,第三、四周期注采管柱改进如下: 更换注汽井口,额定温度由345℃提高到365℃;为减少井筒热损失,更换全井隔热管和热采封隔器,加深隔热管下入深度;管柱底部下入长效压力计,录取注采过程中井底压力和温度资料。 注汽情况。因井口额定温度限制,第一、二周期注汽温度控制在345℃以下;第三、四周期更换井口后,注汽压力和温度提高了,但注入压力接近锅炉的安全极限,仍然难以将注汽温度提高到饱和温度,注汽干度难以保证。 采油生产情况。从总体生产情况看,表现如下特点:产液含水高、平均日产油量低、周期生产时间短;第三周期的生产情况相对较好,平均日产油量高于前周期。 4 注采效果对比分析 4.1注汽效果对比
注汽井口适应性。第一、二周期注汽井口额定工作温度345℃,远低于注汽压力下的饱和温度,制约了注汽质量。第三、四周期在更换注汽井口后,实际注汽温度达到355℃,高于第一、二周期10℃以上,更换井口能满足注汽压力和注汽温度提高的要求,只是由于锅炉的安全报警压力限制了注汽压力和温度的提高。 井筒隔热效果。第三、四周期更换隔热管及封隔器,并加深隔热管深度后,井筒的隔热效果也明显改善,主要表现为:第三、四周期注汽过程套管升高幅度小,表明油套环空热损失相对小;第三、四周期注汽过程中的油、套压差值小,表明封隔器的密封效果好。 注汽及焖井压力对比。各周期注汽及焖井井底压力明显高于前一周期,第四周期注汽压力最高,表明随着注汽轮次增加,注汽过程中油层吸汽更困难。 油层吸汽效果。吸汽剖面分析:井口蒸汽温度低于对应注汽压力下的饱和温度,实际井口及井底蒸汽干度均为0。射孔层位的各井段吸汽能力有差异,1585m-1595m及1630m-1640m吸汽相对好,而在1595m-1605m及1650m-1660m油层不吸汽。 加热效果对比:第三、四周期注汽及焖井期间的油层温度也高于第一、二周期,表明加热效果好于第一、二周期。 生产效果对比。各周期放喷情况对比:第一周期放喷后压力下降极快,放喷液量少,第二周期未放喷,第三、四周期注汽后具有一定自喷能力,也体现了第三、四周期的加热效果好于第一、二周期。各周期生产机采参数对比:从各周期的日产量看,现有抽油机机采参数能够满足举升要求。 稠油开采一般采用“长冲程、小冲次”来减少柱塞阻力,提高泵的充满系数,第三、四周期采取冲程调小,冲次调大进行生产,在含水高的情况下虽然可行,但是如果油井产液含水降低,且随着温度降低,原油粘度增加,这种工作制度就需要调整。 产液温度的对比。第三周期生产产液温度最高为144℃,而一、二周期生产中最高产液温度分别为106℃和95℃,同样表明尽管第三、四周期注汽过程中因注汽压力高,无法提高干度,但注入的温度高于一、二周期,改善了油层的加热效果。 周期生产效果对比。第一、二周期生产效果差。第二周期平均日产油量仅0.53m3/d,综合含水99%,也表明了第二周期的放空注汽效果最差。第三周期生产效果有所改善,平均日产油2.4m3/d,高于第一、二周期的平均日产量。第三周期生产时间过短,第三周期停产前产液温度为89℃,高于油层温度25℃,因管柱断脱不出停产,直接转第四周期,第三周期有效生产期应适当延长。 类似区块蒸汽吞吐对比分析。试验区块油藏地质条件和辽河油田冷41块类似,均属于深层超稠油油藏。冷41块油井在蒸汽吞吐开采前几个周期,由于地层压力高,注汽后足以让超稠油流动的温度场还没形成,加热半径小,注汽效果和生产效果一般都不理想,经过几个周期的降压开采后,油层压力下降,注汽压力降低,吞吐效果变好。 5、存在的问题 注汽压力高,油层吸汽困难。注汽压力高的原因主要有:油层埋藏深,地层压力高;储层为中-低渗透率储层;原油粘度过高;采注比和回采水率较低,各周期地层压力没有下降;粘土矿物膨胀,堵塞近井地带。 油井含水居高不下。测井解释结果显示油层平均含油饱和度为45.6%,油层束缚水被采出,导致含水较高;底水锥进。该井射孔层位底界1660m,距离底水界面仅18.5米,同时在射孔层段底部到油水界面之间存在三个物性夹层,有一定渗透能力,封隔能力弱,有可能导致底水锥进。投产组织时间过长,影响开采效果。 6、结论及建议 结论:试验原油属于超稠油,油层埋藏深,地层压力高,渗透率低,是造成蒸汽注入困难,影响注汽效果的主要因素;高温吸汽剖面测试表明,层内不同井段吸汽能力有差异;目前的隔热管和杆式泵组合的注采一体化管柱、注汽井口及抽油机能满足注汽和采油的要求;注汽后转抽投产组织时间过长,影响了蒸汽吞吐生产效果;产出液的含水高的原因需要进一步落实。 下步建议:落实高含水原因,采取相应找堵水措施。进一步观察生产效果,跟踪含水变化情况和水性化验数据;验窜,看是否存在管外窜槽,如存在,挤水泥封窜;复查固井质量,如不合格,进行二次固井;复核油水界面,证实是否水锥,若水锥,挤灰封堵。 解决注汽压力高问题。适当周期生产时间,降低油层压力;下轮注汽前进行油层预处理。 加快投产节奏:发挥注采一次管柱的优势,不动管柱时考虑不压井作业,避免油层冷伤害,节省作业时间;作业完井后迅速组织抽油机投产。 合理控制生产压差。底水锥进除受油层厚度、油层避射厚度、和隔层厚度影响外,采油速度对底水的锥进影响也很大,建议监测好动液面,制订合理的生产制度来控制生产压差,控制合理的日产量。
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