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春风油田目前主要投产区块为排601、排6区块,其地理位置位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市前山涝坝镇春光农场西南约5.1km。区域构造上位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起东部。随着西部大会战的展开,西部发展目标任务艰巨,产能建设与开发难度不断增大,同时在开发过程中面临许多问题。
一、地质问题
该区地理位置位于克拉玛依市前山涝坝公益林保护区内,地表主要为戈壁、沙漠,这导致了地震资料品质较差,进一步增大了储层描述的难度。
二、开发问题
该区的油藏为地层岩性油气藏,主要表现为浅薄低稠,埋深浅,有效厚度薄,地温低,油藏埋深下地温仅24-34℃。
浅薄层超稠油油藏,虽具备一定的峰值产量,但形成不了工业油气流,缺乏合适的开发手段。
三、工艺问题
目前浅薄层超稠油油藏没有现成的开发技术序列,比如浅层水平井无导眼定向问题、浅层水平井完井工艺问题、浅层水平井固井工艺问题、浅层水平井防砂问题、浅薄层超稠油油藏热采举升问题、浅薄层超稠油油藏热采降粘问题。造成目前稠油开发配套工艺难度大。
针对目前开发中问题和难题,结合春风油田稠油开发实际情况,逐步试验推广了九大开发配套技术。
1、HWDC高效完钻井配套技术
大位移水平井具有造斜率高、大尺寸套管柱下入困难、固井质量要求高等技术难题,从井身结构设计、钻井液技术、固井质量、大尺寸套管柱的安全下入等方面进行了完井技术攻关。通过技术攻关,形成了水平井完井和钻井液技术、“套管配重器”加压技术、免钻塞完井技术、微晶格膨胀水泥。使得免钻塞技术节约钻时11%,钻井周期由9天缩减至8天,微晶格膨胀水泥高效固井技术确保了固井合格率98%以上。
2、优质储层评价技术
通过优质储层技术的应用,有效识别优质储层,为均匀配汽提供了依据,保证了高效开发。
3、HDNS参数优化技术
一是通过加强氮气注入量、注入方式、注入速度等进行优化。
二是通过不同区块,蒸汽注入强度、注入速度、注入压力等进行了优化。
三是通过数模进行中区生产参数优化。
四、降低综合递减技术
一是分析周期内递减规律,通过对149口井共588周期次进行产量递减分析,得出以指数递减为主。
二是分周期统计指数递减的初始产量,初始递减率和相关系数,得到各周期初始产量,递减率和相关系数的算数平均值。
三是分析影响递减的参数,通过相干性的分析,确定影响递减的9大主要参数,渗透率、有效厚度、原油粘度、流动系数、注汽量、泵深、注入强度、注氮量、降粘剂。
四是提出减缓递减措施的主要方法。
(1)提高地层流动系数
提高有效渗透率,增加有效出油厚度和出油井段长度(堵水),改善水平段出油剖面,加强均衡开采,降低地下原油粘度。
(2)增加油井生产时间
提高油井时率,加强生产井管理,如油井清防蜡、热洗、化防、调参以及尽量减少停产井,缩短关井时间和作业占用时间等。
(3)按照氮气配注标准注氮气
由于氮气具有较好的保温作用,有效地抑制热量损失。严格注入氮气相关工艺措施。
(4)增加泵挂深度
理论上来讲,增加泵挂深度可以降低井底流压,从而放大生产压差,有利于减缓产量递减。
(5)合理安排注汽速度,保证注汽量,防止汽窜发生
注汽速度过低,将增加井筒内的热损失,降低井底蒸汽的干度;但注汽速度过高将造成油层破裂,导致蒸汽窜流到远离井的地方,而使井筒附近地层不能有效的加热。受邻井注汽干扰的井产量迅速降低,只能关井待产。
五、汽窜井治理对策技术
对汽窜井的治理,主要是根据区块的具体情况,按照油井的分布、射孔层位和汽窜干扰历史状况,将油井划分为不同的单元,根据单元内油井的生产情况,合理选择注汽时机,通过组合注汽方式,将汽窜严重的油井按优化设计的排列组合进行有序的蒸汽吞吐,辅助以堵水调剖措施。
治理对策:(1)对井排间干扰井,采取与干扰井同注同采及高温氮气泡沫封堵汽窜部位。(2)对井台列间干扰井,首先采取测井温确定汽窜部位,采用温敏可逆凝胶、调剖降粘复合体系、高温氮气泡沫等技术封堵汽窜部位。
六、转周预警系统技术
为实现稠油油藏科学化、精细化管理,改善稠油热采的开发效果,提升热采效益。形成智能预警转周系统,对转周时机预测、周期产量天数预测、注汽参数优化,有着科学指导作用。
一是转周时机预测,转周时机预测主要是通过两种方法,一是通过从井位图上可以直接查看相邻井的生产曲线,根据曲线生产情况,选择参照井, 利用参照井的递减率和本井本周期的峰值产量进行预测。二是通过参考相邻井类似,不同点是可以利用复选框选择多口井。利用区域内多口参照井的递减率和本井本周期的峰值产量进行预测。
二是周期产量天数预测,在采用递减规律预测周期产量和天数时,首先需确定转周极限产量。极限产量的设定可从以下两个方面去考虑:一是从经营角度考虑,对稠油热采井转周时机研究,以经济界限产量做为转周点,当某一天的支出(包括生产成本、期间费用、销售税费及附加)与当天的销售收入相等时,当天的累计利润为最大利润,生产天数为周期最佳生产天数。二是从开发角度考虑,根据开发实际经验,转周时主要从产量、含水、井口温度及动液面等指标综合判断转周时间点。当油井达到这些指标下限时,油井效益较低,继续生产可能会造成地下温度场散失,水侵等不良影响。通过指标分析,来优化转周时机。
三是注汽参数优化,注汽参数包括注汽量(等同为注汽强度)、注汽干度、注汽速度、注汽温度等。干度、温度越高,蒸汽质量越好;注汽速度受限于锅炉能力,优化的余地不大。注汽参数优化主要是注汽量的优化。按热采理论,随注汽强度的增大,油井周期产油量相应增加。当注汽强度超过某个临界点后,周期产油量的增加速度明显变缓,一般认为该临界点即为最佳注汽强度,根据曲线的情况确定最佳注汽量。
七、注采一体化技术
针对注汽热损失大,研制了注采一体化技术,从井口装置上应用高温光杆密封器、高温抽油杆防喷器、高温高压热采井口,井筒装置上应用抽油杆扶正器、抽油杆防脱器,核心装置上应用注采两用泵、均匀配注器。
注采一体化技术应用后,降低了投资、降低作业成本、提高生产时率、增产增效。
八、复合防砂技术
复合防砂技术的研究应用,改善近井地带渗流能力、延长生产周期、提高单周期产油量、保护筛管。
九、堵调技术
通过疏堵结合,远调近堵,慢抽缓采。多策并举、减缓东水西进的思路,采取预热地层;润湿改性泡沫压锥;烤胶堵水的方法。高含水井治理初见成效。
一、地质问题
该区地理位置位于克拉玛依市前山涝坝公益林保护区内,地表主要为戈壁、沙漠,这导致了地震资料品质较差,进一步增大了储层描述的难度。
二、开发问题
该区的油藏为地层岩性油气藏,主要表现为浅薄低稠,埋深浅,有效厚度薄,地温低,油藏埋深下地温仅24-34℃。
浅薄层超稠油油藏,虽具备一定的峰值产量,但形成不了工业油气流,缺乏合适的开发手段。
三、工艺问题
目前浅薄层超稠油油藏没有现成的开发技术序列,比如浅层水平井无导眼定向问题、浅层水平井完井工艺问题、浅层水平井固井工艺问题、浅层水平井防砂问题、浅薄层超稠油油藏热采举升问题、浅薄层超稠油油藏热采降粘问题。造成目前稠油开发配套工艺难度大。
针对目前开发中问题和难题,结合春风油田稠油开发实际情况,逐步试验推广了九大开发配套技术。
1、HWDC高效完钻井配套技术
大位移水平井具有造斜率高、大尺寸套管柱下入困难、固井质量要求高等技术难题,从井身结构设计、钻井液技术、固井质量、大尺寸套管柱的安全下入等方面进行了完井技术攻关。通过技术攻关,形成了水平井完井和钻井液技术、“套管配重器”加压技术、免钻塞完井技术、微晶格膨胀水泥。使得免钻塞技术节约钻时11%,钻井周期由9天缩减至8天,微晶格膨胀水泥高效固井技术确保了固井合格率98%以上。
2、优质储层评价技术
通过优质储层技术的应用,有效识别优质储层,为均匀配汽提供了依据,保证了高效开发。
3、HDNS参数优化技术
一是通过加强氮气注入量、注入方式、注入速度等进行优化。
二是通过不同区块,蒸汽注入强度、注入速度、注入压力等进行了优化。
三是通过数模进行中区生产参数优化。
四、降低综合递减技术
一是分析周期内递减规律,通过对149口井共588周期次进行产量递减分析,得出以指数递减为主。
二是分周期统计指数递减的初始产量,初始递减率和相关系数,得到各周期初始产量,递减率和相关系数的算数平均值。
三是分析影响递减的参数,通过相干性的分析,确定影响递减的9大主要参数,渗透率、有效厚度、原油粘度、流动系数、注汽量、泵深、注入强度、注氮量、降粘剂。
四是提出减缓递减措施的主要方法。
(1)提高地层流动系数
提高有效渗透率,增加有效出油厚度和出油井段长度(堵水),改善水平段出油剖面,加强均衡开采,降低地下原油粘度。
(2)增加油井生产时间
提高油井时率,加强生产井管理,如油井清防蜡、热洗、化防、调参以及尽量减少停产井,缩短关井时间和作业占用时间等。
(3)按照氮气配注标准注氮气
由于氮气具有较好的保温作用,有效地抑制热量损失。严格注入氮气相关工艺措施。
(4)增加泵挂深度
理论上来讲,增加泵挂深度可以降低井底流压,从而放大生产压差,有利于减缓产量递减。
(5)合理安排注汽速度,保证注汽量,防止汽窜发生
注汽速度过低,将增加井筒内的热损失,降低井底蒸汽的干度;但注汽速度过高将造成油层破裂,导致蒸汽窜流到远离井的地方,而使井筒附近地层不能有效的加热。受邻井注汽干扰的井产量迅速降低,只能关井待产。
五、汽窜井治理对策技术
对汽窜井的治理,主要是根据区块的具体情况,按照油井的分布、射孔层位和汽窜干扰历史状况,将油井划分为不同的单元,根据单元内油井的生产情况,合理选择注汽时机,通过组合注汽方式,将汽窜严重的油井按优化设计的排列组合进行有序的蒸汽吞吐,辅助以堵水调剖措施。
治理对策:(1)对井排间干扰井,采取与干扰井同注同采及高温氮气泡沫封堵汽窜部位。(2)对井台列间干扰井,首先采取测井温确定汽窜部位,采用温敏可逆凝胶、调剖降粘复合体系、高温氮气泡沫等技术封堵汽窜部位。
六、转周预警系统技术
为实现稠油油藏科学化、精细化管理,改善稠油热采的开发效果,提升热采效益。形成智能预警转周系统,对转周时机预测、周期产量天数预测、注汽参数优化,有着科学指导作用。
一是转周时机预测,转周时机预测主要是通过两种方法,一是通过从井位图上可以直接查看相邻井的生产曲线,根据曲线生产情况,选择参照井, 利用参照井的递减率和本井本周期的峰值产量进行预测。二是通过参考相邻井类似,不同点是可以利用复选框选择多口井。利用区域内多口参照井的递减率和本井本周期的峰值产量进行预测。
二是周期产量天数预测,在采用递减规律预测周期产量和天数时,首先需确定转周极限产量。极限产量的设定可从以下两个方面去考虑:一是从经营角度考虑,对稠油热采井转周时机研究,以经济界限产量做为转周点,当某一天的支出(包括生产成本、期间费用、销售税费及附加)与当天的销售收入相等时,当天的累计利润为最大利润,生产天数为周期最佳生产天数。二是从开发角度考虑,根据开发实际经验,转周时主要从产量、含水、井口温度及动液面等指标综合判断转周时间点。当油井达到这些指标下限时,油井效益较低,继续生产可能会造成地下温度场散失,水侵等不良影响。通过指标分析,来优化转周时机。
三是注汽参数优化,注汽参数包括注汽量(等同为注汽强度)、注汽干度、注汽速度、注汽温度等。干度、温度越高,蒸汽质量越好;注汽速度受限于锅炉能力,优化的余地不大。注汽参数优化主要是注汽量的优化。按热采理论,随注汽强度的增大,油井周期产油量相应增加。当注汽强度超过某个临界点后,周期产油量的增加速度明显变缓,一般认为该临界点即为最佳注汽强度,根据曲线的情况确定最佳注汽量。
七、注采一体化技术
针对注汽热损失大,研制了注采一体化技术,从井口装置上应用高温光杆密封器、高温抽油杆防喷器、高温高压热采井口,井筒装置上应用抽油杆扶正器、抽油杆防脱器,核心装置上应用注采两用泵、均匀配注器。
注采一体化技术应用后,降低了投资、降低作业成本、提高生产时率、增产增效。
八、复合防砂技术
复合防砂技术的研究应用,改善近井地带渗流能力、延长生产周期、提高单周期产油量、保护筛管。
九、堵调技术
通过疏堵结合,远调近堵,慢抽缓采。多策并举、减缓东水西进的思路,采取预热地层;润湿改性泡沫压锥;烤胶堵水的方法。高含水井治理初见成效。