油藏管理創新研究與實踐

時間:2022-06-12 03:15:21

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油藏管理創新研究與實踐

摘要:本文主要研究如何通過加強單井管理,提升單井日產量的核心的油藏管理,從而在實踐中取得較好的效果。

關鍵詞:單井;產量;油藏管理;研究;實踐

1穩定提高單井日產量工作實施的背景

遼河油田某采油廠經過40多年的勘探與開發,目前已經步入開發中后期,單井日產量下降速度逐年加快。單井產量是遼河油田能否穩健和諧發展的關鍵,關系到中國石油“資源戰略”的有效實施。站在中國石油上游業務穩健發展和遼河油田履行“三大責任”的高度,堅定1000萬噸/年穩產目標不動搖,集中精力貫穿全年開展增儲上產會戰,堅決完成生產任務,是提高單井日產量的根本要求,決定了要針對這個問題,全力以赴進行技術攻關。

2穩定提高單井日產量的主要做法

2.1在油藏研究和方案優化上,突出“四個重點”

2.1.1優化產能結構,水平井規模實施

該采油廠水平井在產能建設中的比重從2005年的2.6%上升至73.3%。水平井的規模實施,使新井平均單井產量提高2.7噸,水平井的實施使該廠平均單井日產油提高0.034噸。

2.1.2推廣重大試驗,實施蒸汽驅工業化

借鑒先導、擴大試驗的經驗和教訓,在蒸汽驅工業化實施中,重點采取了以下幾點做法,保證蒸汽驅的開發效果。一是科學組織吞吐引效工作,實施低產井引效工作,熱連通得到較早建立;二是積極組織停產井復產工作;三是實施綜合配套措施,完善注采井網及注采對應關系。四是優化采油舉升工藝,提高井組采注比,共實施提液100井次,區塊采注比最高達到1.12。

2.1.3通過“三個”轉變,稀油注水全面開展

對稀油注水實施“三個”轉變并取得了明顯的效果:一是產量遞減得到有效控制,遞減率下降,注水油藏平均單井日產油遞減速度明顯減緩,年增油2.8萬噸;二是存水率、水驅指數、含水上升率等指標反映,水驅效果得到改善。(1)積極解決技術“瓶頸”問題。油田開發到今天,地下矛盾尖銳復雜,穩產難度越來越大,一批開發難題和技術“瓶頸”制約了采油廠的持續穩定發展。廣大技術人員堅持科研與生產相結合,認真組織科技攻關和開發試驗,加強工藝技術配套和新技術的推廣應用,突破一批制約油田發展的關鍵核心技術。(2)完善注水等工藝升級加大注水系統工藝提效、雙驢頭抽油機研發、地熱資源利用、高凝油污泥調剖等重點技術攻關;加快低成本投球調剖、高含水稠油集油摻液等成熟適用技術應用,積極推廣節電、節氣、節油、節水工藝技術,開展能源分級分類管控,提升工程技術生產保障能力。(3)由整裝油藏注水向零散小斷塊注水轉變該采油廠有稀油小斷塊22個,針對注水小斷塊存在的問題,深化地質研究,產能建設和注水調整同步實施,在剩余油富集區實施水平井挖潛同時,開展注水調整,階段增油效果比較明顯。(4)優選廢棄油藏,“多次開發”遍地開花針對斷塊復雜、縱向上層數多、稠油油藏斷層多的特點,國內聚合物驅己形成了從設備、原料、生產到技術攻關不斷突破,在油田多次采油技術中形成了相當完備的配套工藝技術和規模化產業。通過成功推廣SCGD技術、火驅先導試驗等多項創新技術。

2.2在工藝措施增產上,不斷完善“四個配套”

在工藝措施上產方面,牢固樹立“一井一策、一時一法”的增產理念,不斷研究完善以單井為對象的配套工藝措施,最大限度發揮油井潛能,實現措施效益最大化。

2.2.1不斷強化低滲油井配套工藝,提高單井產量

一是強化舉升方案優化和工藝配套,提高低產低液井產量和舉升效率。針對歡北低滲井油藏埋藏深、地層壓力下降,供液變差的實際,規模實施了以放大生產壓差為目的的有桿泵深抽配套技術,重點實施了提高機采效率管桿優化設計技術,“地面調參、井口旋轉、井下防磨”綜合防偏磨技術,環形閥、深抽泵防漏、防氣技術。通過實施上述配套技術,較好地解決了深抽井斷卡脫漏問題,提高了低產低液井單井產量和舉升效率。二是強化清防蠟方案優化,提高含蠟井有效生產時率。針對歡北低滲井結蠟給生產帶來的被動局面,開展了清防蠟方案優化和配套工藝研究。有針對性地實施油管加熱、化學點滴加藥、固體防蠟、管桿涂層等配套清防蠟措施。三是強化壓裂工藝配套,提高低滲油井產能。歡北低滲透油藏連通性差,投產后,產量遞減快。為發揮油井潛能,該采油廠規模實施了以水力壓裂為主的油層改造技術。在選井選層、方案設計、工藝配套等方面進行系列研究優化。針對地質結構復雜的問題,結合壓裂工藝發展狀況,研究應用了控縫高壓裂工藝、熱壓裂工藝、壓前酸預處理工藝,見到顯著壓裂效果。四是強化注水工藝配套,提高低滲透井注水效果。歡北低滲區塊孔喉半徑小、滲透率低、注水壓力高,注入水中懸浮顆粒含量和粒徑中值一旦超標,就會阻塞滲流孔道,對儲層造成巨大傷害,影響注水效果。為此,該廠從改善注入水水質入手,從地面注水和井下注水管柱工藝兩個方面,研究完善高壓注水配套工藝,提高低滲透井注水效果。

2.2.2不斷研究完善吞吐稠油井配套工藝,提高單井吞吐效果

該采油廠稠油主要采用蒸汽吞吐方式開發,總含油面積18.58平方公里,石油地質儲量8648萬噸。隨著吞吐輪次增加,砂、稠、水、竄、低和油層動用不均等矛盾日益突出,地層壓力下降到1~3MPa。為提高稠油吞吐井單井產量,多年來,根據各區塊開發矛盾和地質條件,對配套工藝進行了不斷完善和創新,并見到明顯效果。一是研究完善系列調剖工藝,提高吞吐井油層縱向動用程度。針對吞吐稠油井縱向油層動用不均的問題,根據不同時期、不同井,有針對性地研究應用了系列調剖工藝技術。二是研究完善系列化學助排工藝,提高吞吐井回采水率。歡喜嶺各稠油區塊的部分吞吐井,由于粘度高、儲層物性差,在吞吐過程中,由于巖石親水性增強,原油乳化嚴重,回采水率低。針對這一問題,主要開展了以表活劑為主的助排技術,如磺酸鹽助排技術、薄膜擴展劑助排技術,這些技術主要通過改變地層潤濕性、降低原油粘度提高回水率。進入中后期吞吐階段后,地層壓力下降,驅替能量不足,開展了層內自生氣體加表面活性劑助排技術和液態二氧化碳加表面活性劑助排技術。三是研究完善系列防排砂工藝,提高吞吐出砂井生產時率。該廠稠油油藏埋藏深度在-600米~-1400米,儲層巖性以砂巖為主,砂巖成熟度低、膠結疏松,吞吐井普遍出砂,歡127和齊108塊尤為嚴重。針對吞吐井出砂問題,逐漸形成了以“擋、濾、排、撈”為核心的立體防砂體系。

2.2.3不斷完善水平井注采配套工藝,提高水平井開采效果

一是研制應用強閉式抽油泵,實現水平井大斜度段舉升,提高泵效。針對采用普通抽油泵在大斜度生產時,存在凡爾球關閉滯后和不復位的問題,成功研制了一種大斜度舉升裝置—定向強閉式抽油泵,針對部分水平井出砂問題,又研制了一種柔性金屬防砂泵,這種泵最大工作斜度達75度,較好地滿足了水平井舉升需求,累計增油0.5萬噸。二是研究推廣均勻注汽工藝,提高水平井縱向動用程度。該采油廠稠油水平井主要采用篩管完井,水平段平均192.8米。由于水平段長、油層非均質性及周邊采出影響,隨著吞吐輪次的增加,水平段油層動用不均問題越來越突出。井溫剖面測試,水平段動用程度僅占整個水平井的2/3左右。三是研究應用水平井機械防砂工藝,確保出砂水平井平穩生產。隨著吞吐輪次的增加,稠油水平井出砂套損現象越來越嚴重。該采油廠在常規機械防砂基礎上,通過對封隔器改進,研究應用了水平井機械防砂技術。

2.2.4研究完善汽驅井舉升配套工藝,提高汽驅井開采效果

進入工業化生產階段汽驅井組達到150個。根據汽驅開發的需要,開展了以下配套研究:一是研究完善舉升配套工藝,提高汽驅井生產效果。由于蒸汽驅生產具有高溫、高腐蝕、高含砂特點,普通抽油泵在高溫作用下,其閥座、閥體、柱塞等易發生高溫變形、結垢等問題,導致泵效降低、卡泵等現象發生。逐漸形成了以螺旋增效泵、雙效抽油泵、耐高溫沉砂泵及陶瓷泵為主的系列配套舉升技術,分別適用于汽驅生產不同階段,工業化轉驅以來共使用蒸汽驅特種抽油泵600臺,井平均檢泵周期延長36天,基本解決了汽驅見效后泵效低、易砂卡和周期短的難題,提高了汽驅開采效果。二是研究完善注汽配套工藝,提高汽驅井注汽效果。傳統的分層注汽管柱只適用于蒸汽吞吐井,而不能滿足于蒸汽驅注汽井井底干度和長時間連續注汽的要求。為此,該采油廠技術人員研制出蒸汽驅分層注汽管柱,實現了蒸汽驅注汽方式的重大突破。在管柱密封上研制出蒸汽驅長效汽驅封隔器和強制解封密封器,提高了封隔器密封性能和使用壽命;在注汽管柱隔熱上,研制出隔熱管接箍密封器和壓力補償式隔熱型伸縮管,并配套使用E級隔熱管,降低了管柱熱損失;在配汽量調整上,研制出層間配汽裝置,實時對配汽嘴投撈,實現了各注汽單元注汽量的精確調配。

2.3做到“4個結合”,動態調整油井生產方式

對產液量10噸以上的生產井,每天做到“四個結合”,動態調整油井生產方式:一是與油井現場憋泵相結合,時時掌握深井泵正常狀況;二是與油井計量相結合,時時跟蹤油井產量變化;三是與油井維護挖潛相結合,針對不同狀況,時時制定相應措施;四是與進系統與進高架罐、落地罐相結合,動態調整油井生產方式,保證油井檢測到位、措施到位、管理到位。通過動態調整油井生產方式,及時掌握油井不同生產時期的產量變化,尋求到了油井最佳效益增長點,取得了良好效果。3穩定提高單井日產量工作的實施效果“穩定提高單井日產量”管理理念的提出為油藏管理注入了新的活力,平均單井日產油從2.1噸上升到2.6噸,提高了0.5噸,累計增油19.8萬噸。為該采油廠各項指標的完成做出了重大貢獻。

總之,“資源接替難、原油穩產難、技術突破難”是當前不容回避的現實問題。全體科技人員都要始終保持清醒認識,充分認識到科技進步和科技創新的重要意義,統一思想,集中精力,全力以赴抓好勘探開發和科研攻關工作;要不斷解放思想,深化認識,善于在勘探開發和生產經營的實踐中發現問題、解決問題,通過觀念上的轉變帶動思路的創新,通過技術的突破帶動整體科技水平的提高,不斷攻克制約油田發展“瓶頸”問題,不斷實現技術手段上新的突破,為油田穩健和諧發展作出新的貢獻。

作者:岳振邦 單位:西南石油大學