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提高陈家庄南区薄层稠油油藏开采效果的技术及应用

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提高 陈家庄 南区 薄层 油油 开采 效果 技术 应用
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·58· 钻 采 工 艺 高陈家庄南区薄层稠油油藏开采效果的技术及应用 文 岚 (胜利油田河口采油厂) 文岚.提高陈家庄南区薄层稠油油藏开采效果的技术及应用.钻采工艺,2009,32(4):58—6O 摘要:胜利油田河口采油厂陈家庄薄层稠油油藏蒸汽吞吐开发中存在的主要问题有:热采防砂有效期短, 层薄、净总比低,热损失严重。针对以上问题,采油厂进行了提高薄层稠油热采效果配套工艺技术研究,取得了显 著效果。开展了薄层稠油热采防砂新工艺模式的研究及应用,有效延长了防砂有效期;开展了油溶性降黏剂+蒸汽的复合吞吐工艺的研究及应用,优化了入强度以及油溶性降黏剂的注入量和浓度,有效提高了蒸汽 在薄层稠油油藏的波及体积,同时也有效补充了地层能量;开展了薄层稠油水平井配套技术的研究,优化了水平井 注汽参数,研究应用了均匀注汽管柱,现场应用取得了显著效果。 关键词:薄层;热采;防砂;水平井;注汽 中图分类号:57 文献标识码:A 0.3969/i.68x.2009.20 胜利油田河口油区陈家庄南区薄层稠油油藏于 2371西扩。三个区块均立足于注蒸汽吞吐开发,目 前已进人大规模蒸汽吞吐阶段,但在热采开发中存 在以下问题: (1)油层胶结疏松,出砂严重,热采防砂有效期 短: (2)层薄、净总比低(O.5一O.9),热损失严重, 周期产量递减快,周期短; (3)层内泥灰质含量高,注汽时泥岩膨胀,使渗 透性变差,导致注汽压力高,影响热采效果。 一、热采防砂工艺研究 陈373块热采井采用绕丝筛管砾石充填防砂方 式【防砂技术进行了以下改进与完善。 (1)原有防砂管柱的改进。增加补偿装置;绕 丝筛管基管采用割缝筛管;改进封隔器胶筒;安全接 头采用反扣装置。 (2)防砂工具的改进。加强型波纹式滤砂管代 替绕丝筛管,其过滤面积更大,渗透率更大,挡砂精 度O.07~0.35 (3)针对薄层稠油油藏陈373块油藏特点,有 针对性的形成了以封隔高压一次充填为主,地填+ 封隔高压一次充填防砂、逆向充填防砂、先注汽后防 砂工艺等多种工艺为辅的机械防砂方式,提高不同 条件油井的防砂效果,延长防砂有效期。 (4)现场应用情况。共采用热采防砂,成功107井次,成功率96.4%。 二、热采配套工艺技术研究 1.注汽参数的优化 为保证注汽质量,需控制注汽压力。尽量提高 注汽速度和注汽干度,同时在保证注汽速度和干度 的情况下降低注汽压力,提高蒸汽在井底的干度,减 少热损失,提高注汽质量,增加油井产量。 根据油藏数值模拟研究及现场注汽锅炉的注汽 能力,确定注汽强度:20 t//m;注汽速度:8—9 t//h;注汽干度:≥70%。 2.降低注汽压力技术研究 2.1应用高温防膨剂降低注汽启动压力 高温(3理后防膨实验结果:1,二者防膨率都高于85%以上 。 2.2应用高温薄膜扩展剂降低注汽压力 综合实验结果,推荐使用现场推荐的经济用量为:%以 上。从注汽井的多轮次注汽参数对比可以看出,在 下一轮次注汽时,注汽强度和注汽量都比上一轮次 高,但注汽压力却比上一轮次低,说明薄膜扩展剂和 收稿日期:21 作者简介:文岚,女,工程师,1998年毕业于石油大学(华东)化工工艺专业,一直在胜利油田河口采油厂从事油田开发生产和科研工作。 地址:(257200)山东东营,电话:(0546)8671446,E—32卷第4期 2 钻 采 工 艺 59· 高温防膨剂的使用有一定的效果。 3.油溶性降黏剂+助热采技术研究及应用 3.1注1 入量优化(有效厚度6m、累注汽10 入量 采油量 增油量 增油 采出程度 (t) (m ) (m ) 增注比 (%) 32 13404 — — 23.28 48 13966 562 3.51 24.26 64 14707 741 4.63 25.54 80 15132 425 2.66 26.28 96 15458 326 2.6.85 从表1模拟结果看,6 佳注入量 为64 t,注汽强度为1O.7 t//m。 表2 入量优化(有效厚度4m、累注汽8 油量 增油量 增油 采出程度 (t) (m ) (m ) 增注 比 (%) 16 8987 — 一 23.53 32 9487 500 ‘3.13 24.83 48 171 5.44 27.11 64 10854 2.84 28.3 8O 11139 327 2.9.16 从表2模拟结果看,4 佳注入量 为48 t,注汽强度为12 t/,m。 综合分析,薄层稠油油藏理注汽强度为 10~l2 t/,m,黏度增加或油层厚度降低,度相 应提高。 3.2溶剂体系注入浓度、注入量优化研究 从图1中可以看出,纯蒸汽驱的最终驱替效率 只有21.94%,伴蒸汽注入溶剂体系后,随着溶剂注 入量的增加,驱替效率不断增加。当溶剂体系注入 量达到蒸汽注入量的5.,再增加溶剂体系的 量,驱替效率的提升空间就很小了。因此确定溶剂 体系最佳注入量为注入蒸汽量×(1.25%~ 2.5%)。 3.3现场应用情况 陈24一助 热采技术,注汽压力较上一轮有明显下降,日增油达 到5 t。 4.现场应用情况 进行了大规模蒸汽吞吐试验,共有66口井完成 第一周期,口井完成第三周 期。平均周期生产天数268 d,周期日油能力6.6 t, 周期油气比1.2。 祷 较 { 1 2 3 4 5 6 7 8 9 注入体积(图1 不同溶剂注入量的驱替效率曲线 三、水平井开发配套技术的研究 ] 1.滤砂管裸眼防砂完井技术 1.1筛管顶部注水泥完井技术 优选了 244.5技术套管, 177.8防砂筛管, 177.8套管回接到井口的完井方式,配套采用筛管 顶部注水泥技术,实现水泥返高到井口;根据后期热 采的需要,在筛管水平段设计热采补偿器,防止注汽 时筛管热膨胀损坏筛管 J。 1.2滤砂管精度优选 】 (见表3) 表3 210 网 出砂量 折算年 最大颗 实验号 孔径 出砂量 粒直径 ((((填砂.21 1.9 635..2 ×70目 填砂.21 1.7 568.17 O.19 ×70目 试验表明,陈373块地层最合适的防砂筛管为 挡砂精度200 m(0.20精密微孔复合防砂筛 管。 1.3酸洗配套工艺 复合缓速酸体系的配方:0.875%乙酸+ 0.875%1 有机酸+0.75%2 有机酸+4%防膨剂 +10%互溶剂+4%酸洗管柱由下及上:密封插管+73 管短节+73 78 73 3 3 1.4现场应用情况 水平井筛管防砂完井注汽29口,开井29口,平 均单井日产液37 m ,单井日产油10.9 t。 ∞ ∞∞∞∞加m O ·60· 钻 采 工 艺 009年7月 009 2.水平井管内底部砾石充填防砂技术¨1] 2.1防砂工艺管柱 自下而上为:丝堵+油管短节(带扶正器)+底 部充填装置羊油管短节+精密防砂管(带扶正器) +增阻器+精密防砂管+水平井空心桥塞+油管短 节+油管至井口。 防砂服务管柱自下而上为:防砂服务器 + 60.3等径油管+变径接头+ 73油管至井口。 2.2防砂施工参数优化 根据砾石充填机理与固液两相流理论,建立了 水平井砾石充填数模,研究各参数对砾石充填效率 的影响,以达到充填防砂施工各参数的最优。 每米加砂量:O.4~0.8 m ;排量:1 200~1 50O l/比:5%一50%。 2.3现场应用情况 底部砾石充填防砂3口井,注汽3口,平均单井 日产液50 m。,单井日产油l6 t。 3.水平井热采配套工艺 3.1水平井均匀注汽技术的研究¨ 根据注汽井筒内蒸汽参数变化、蒸汽通过配汽 器的节流和压差变化及油层的吸汽能力对具体水平 井的配汽工艺进行设计。 在注汽井筒内,随着水平段长度的增加,井筒内 压力和蒸汽干度逐渐降低。水平井注汽管柱见 图2。 图2水平井注汽管柱示意图 (水平段2置6个分配器) 管柱 3.2水平井注汽参数优化 考虑到陈家庄南区原油黏度大、层薄、热损失大 等问题,优选注汽强度20—25 t//m。 4.矿场试验 陈南目前投产35口水平井,平均单井日产油 10 t,比直斜井的单井日产油多5.1f,单井累计增油 多300 t 四、结论 (1)热采防砂工艺经过研究改进,已经满足了 陈家庄薄层稠油油藏的热采开发需要,为国内同类 型油藏防砂工艺提供了有力的技术支持。 (2)油溶性降黏剂+蒸汽的复合吞吐工 艺技术在直斜井开展了现场试验,并取得了一定的 效果,今后需要在直斜井试验的基础上进一步开展 水平井(3)水平井开发已经成为稠油油藏主力开发模 式,水平井热采监测在很大程度上可以进一步优化 注汽管柱结构以及注汽参数,提高水平段动用程度, 同时也为底水稠油油藏封堵提供技术支持。 参考文献 [1]万仁溥,罗英俊.采油技术手册(修订本)第八分册:稠 油热采工程技术[M].北京:石油工业出版社,1992. [2]何生厚,张琪.油气开采工程[M].北京:中国石化出版 社,2003. [3]刘文章.热采稠油油藏开发模式[M].北京:石油工业 出版社,1998. . [4]张锐.稠油热采技术[M].北京:石油工业出版社, —5. [5]张义堂.热力采油提高采收率技术[M].北京:石油工 业出版社.2[6]刘喜林.难动用储量开发稠油开采技术[M].北京:石 油工业出版社,20[7]万仁溥.现代完井工程(第二版)[M].北京:石油工 业出版社,209—50. [8]李敬元,李子丰,马兴瑞,等.热采井注汽管柱力学分 析[J].工程力学,1998,15(3):51—60. [9]霍广荣.胜利油田稠油油藏热力开采技术[M].北京: 石油工业出版社,1999. [10]刘坤芳,张兆银,孙晓明,等.注蒸汽井套管热应力分 析及管柱强度设计[J].石油钻探技术,1994,22(4): 36—40. [11] P,et f ].967,15—21. [12]et f e c].199O:156—164( (编辑:黄晓川)
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