孙浩 荣光辉 杨宽 秦杰 李恭元

摘 要:河南油田的新庄油田BQ67断块自吞吐开发以来,在67口老井的基础上,投产新井50口。在开发过程中存在着主力生产层吞吐周期高,采出程度高,边水影响日益加剧,新井、老井之间存在不同程度的汽窜等,严重影响了断块整体开发效果,针对存在的主要问题,通过近两年对边水、汽窜问题提出的组合实施氮气等辅助措施和方法总结,有效抑制边水推进,调整汽窜加剧的影响,提高储量动用程度,提出新庄油田泌浅67断块下步优化管理思路,进而指导整个泌浅67断块的开发。

关键词:边水影响;汽窜;氮气辅助措施;面积注汽

1 油藏地质特征及开发简况

1.1 油藏地质特征

泌浅67区位于泌阳凹陷北部斜坡带新庄复杂断裂带东部,油藏类型主要以断块和断鼻油藏为主。钻遇的地层自上而下有:第四系平原组、上第三系上寺组、下第三系核桃园组一段、二段、三段。上第三系和下第三系为不整合接触,本区的主要含油层系为核桃园组二段、三段油水层间互出现。油层埋藏浅,一般介于180-658m;单井钻遇含油小层5-18;单井钻遇油层厚度最大41.6-93.0m;纵向含油井段长122-450m,油层含油面积小,但叠合程度较好,油层厚度较大,有效厚度多数在5m以上,无统一的油水界面,油层均为层状边水稠油油藏。泌浅67区地质储量429万吨,其中动用地质储量290万吨。地面原油相对密度分布在0.956~0.9719g/cm3之间,平均为0.965g/cm3含蜡7.71-10.84%,胶质、沥青质含量21.25-39.7%,含硫量0.13~0.33%,凝固点8~16℃。地层温度下原油粘度:8756~97662mPa·s。原油从普通稠油-超稠油,其中特超稠油占比例较大;地层水为NaHCO3型,Cl-含量一般为53.18-106.71mg/l,总矿化度为377.0-950.0mg/l;原始地层压力为1.60-6.9MPa,油层温度为23.7-46.1℃,地温梯度为4.0℃/100m。

1.2 开发简况

新庄油田泌浅67断块在生产老井67口基础上,2011年底投产新井50口,总生产井数117口,平均单井吞吐周期已达到7.6个周期,其中老井单井吞吐周期已达到12.6个周期,新井单井吞吐周期为1.7个周期,目前泌浅67断块12个主力层已全部动用但是采出程度差异较大,其中H3Ⅱ1、Ⅲ4、Ⅳ3层采出程度较高,平均采出程度已达27.3%,其中泌浅67断块H3Ⅲ4动用程度最高,已达到39.1%,H3Ⅳ5层动用程度最低,仅6.6%。生产中存在着层系划分粗及储层油水界面认识不清、平剖面上剩余油潜力分布状况不清,新井投产高含水井次多,新井注汽投产汽窜发生早,且组合注汽偏流现象较为严重,另外,老井蒸汽吞吐开采己处于中后期,油井吞吐轮次较高,大多数老井都已经吞吐了8个周期,有的甚至达到了十二、三个周期,含水大幅上升、单井产量低、周期油汽比低及总采出程度低,且老井后备潜力严重不足等诸多问题,且边水侵入问题尤为突出。

2 区块开发中存在的主要问题及影响因素

2.1 边水能量较为活跃,受到边水影响井较多

2.1.1 边水水淹现状。泌浅67断块有33个生产层系,12个主力层系都已动用,各个层系均出现不同程度的边水侵入状况。目前泌浅67断块已动用储量320万吨,边水侵入区的储量为231.1万吨,边水水淹区的储量占动用储量的72.2%,边水水淹区的采出程度仅3.7%,边水水淹区域的储量动用难度较大。相对来说泌浅67断块下层系水淹状况较为严重。例如:H3Ⅳ1、H3Ⅳ3、H3Ⅳ6层。

2.1.2 边水侵入速度的因素。(1)地层倾角:地层倾角越大,吞吐井见边水时间越晚,吞吐油汽比增大,边水推进速度越小,吞吐效果越好。(2)储层物性:在同一原油粘度下,储层物性越好,吞吐井见边水时间越早。(3)原油性质:在同一的储层物性条件下,原油粘度越大,吞吐井见边水时间越晚。(4)注采参数:在同一原油粘度下,单井排液强度越强,边水推进速度快;在排液强度相同的情况下,薄油层见边水时间较厚油层早。(5)距离原始油水边界的距离:距离原始油水边界距离越近,吞吐井受到边水的影响时间越早,距离原始油水边界距离越远,吞吐井受到边水的影响时间越晚。

3 区块开发中存在主要问题的治理对策

3.1 运用氮气辅助热处理、氮气泡沫调剖等辅助措施,抑制边水推进速度

3.1.1 采取氮气辅助热处理方式注汽。稠油氮气辅助热处理机理:向注蒸汽井前期注入氮气,氮气进入渗流阻力较小的高渗层或出水通道,在高渗层段或区域形成气泡或气囊,迫使后续的蒸汽更多的进入中低渗透层,从而调整油层吸汽剖面,扩大注入蒸汽波及体积。

新庄油田泌浅67断块从2011年7月实施氮气辅助热处理方式注汽以来实施125井次,措施实施后,含水由95.4%下降至86.7%,下降了8.7个百分点,累计增油12238.5吨,有效的改善了边水稠油油藏吞吐开发效果。

3.1.2 注汽时采取氮气泡沫调剖措施,优化调剖工艺参数,抑制边水推进速度

稠油热采氮气泡沫调剖机理:(1)调剖作用:向注蒸汽井注入泡沫,泡沫优先进入渗流阻力小的高渗层和出水通道,在贾敏效应作用下高渗层的渗流阻力增加,迫使后续的流体更多的进入中低渗透层,从而调整油层吸汽剖面,扩大注入蒸汽波及体积;(2)增压助排作用:增加油层弹性气驱能量、强化吞吐助排作用;(3)提高驱油效率:发泡剂作为一种表面活性剂,能降低油水界面张力和油水黏度比、提高驱油效率,较大幅度改善和提高稠油蒸汽吞吐周期效果。

选取条件为:(1)调剖井层内矛盾比较突出,具有严重的非均质性,渗透率级差在2.0以上;(2)调剖井生产层边水突进现象明显。

3.2 运用氮气辅助热处理、氮气泡沫调剖等辅助措施,抑制边水推进速度

针对高周期吞吐井汽窜日趋严重,而经济有效的防窜、堵窜工艺技术较为缺乏的情况,在对国外抑制汽窜方法广泛调研的基础上,结合泌浅67断块的实际情况,采取面积式组合注汽方式。所谓面积式组合注汽,就是在形成大面积汽窜的区域,将所有汽窜连通井作为一整体,同时注汽、焖井和回采,防止汽窜继续发生。面积组合注汽的动态配注原则为:(1)累积采注比小于0.8时,后续周期注汽量增加10%;(2)累积采注比大于0.8小于1.0时,后续周期注汽量持平;(3)累积采注比大于1.0小于1.2时,后续周期注汽量增加10%;(4)累积采注比大于1.2时,后续周期注汽量增加20%。

而对于断层附近、边水附近和靠近剥蚀线附近注汽井,这部分井注气量按正常注汽量的1/3~2/3配注,避免过早水淹或地面冒。

由于泌浅67断块的边水侵入现象比较严重,往往汽窜井也是边水影响井,单纯的依靠面积组合注汽难以有效的抑制边水的推进,对注汽效果的提高不够理想。经过积极的对氮气抑制边水的机理的研究,在面积组合注汽的同时辅助组合注氮技术能够有效的抑制汽窜和边水。

其机理如下:在单井注汽时由于汽窜的发生导致蒸汽的浪费、蒸汽的有效波及体积减小从而导致生产效果较差。在实施面积组合注汽、注氮措施时,氮气优先进入阻力较小(采出程度较高的区域、汽窜通道)区域,待氮气平衡后蒸汽更多的进入动用程度较低的区域,这样就提高了蒸汽的利用率和有效的波及体积。

4 结束语

(1)不存在层间矛盾,边水能量较弱井,或者层间差异较大井边水沿高渗层突进井,可采取氮气辅助热处理方式注汽,进一步提高边水侵入区的储量动用程度;(2)针对边水沿汽窜通道突进井,可采取氮气辅助热处理方式注汽,能有效的封堵边水;(3)对于受到边水的影响且边水能量较强的,渗透率较高井可实施氮气泡沫调剖措施抑制边水推进;(4)针对平面上受到边水影响严重井,包括汽窜影响井,可采取氮气辅助热处理加氮气泡沫调剖措施综合应用,采取面积组合注汽注氮辅助措施。

作者简介:孙浩,男,2010年毕业于中国石油大学(华东)资源勘查工程专业,助理工程师,现在中石化河南油田第二采油厂从事油藏工程工作。