提高中厚层稠油油藏水平井动用程度研究及应用

晏淑凤

前 言：杜99块2007年实施水平井二次开发，分6套层系部署了15口水平井，目前水平井产量占区块80%以上，区块成为以水平井开发为主的典型区块。在水平井开发过程中出现了许多新的问题，最典型的是水平段动用不均，1轮后平均动用程度25%，为了提高水平井动用程度，我们分析水平井动用程度影响因素，开展水平井高温温度压力剖面测试，针对性地应用了多点注汽、调整出汽口位置、分段注汽、氮气泡沫调剖技术、分段复合注汽技术，调整和改善油藏横向上吸汽不均的矛盾，延缓了水平井周期产量递减，达到了提高油藏动用程度和原油采收率的目的。

1.项目研究背景

随着水平井投产规模不断加大，各种开发矛盾逐渐暴露出来，水平段动用不均，生产效果差异大。

根据高温温度压力剖面测试结果，1周期后水平井平均动用程度25.4%，大Ⅰ组仅21.0%，动用好的井段占4.1%，动用中等的井段占16.9%，79%的井段基本未动用。

2.水平井动用程度研究

水平井动用程度受多种因素影响，研究认为储层物性差异、井间剩余油分布不规律、注汽管柱类型是主要因素，此外，地层压力、直井累产油、吞吐轮次等也是影响水平段动用不均的因素。

2.1储层物性

由于储层物性的差异，水平段存在动用不均现象。注汽过程中蒸汽沿高渗层突进，造成水平段动用不均。水平段渗透率级差越大，动用不均现象越严重，渗透率级差大于8.4，低渗层基本不吸汽。随孔隙度降低，储层的吸汽百分比也随之降低，孔隙度低于10%时，油层几乎不动用。

2.2汽窜

杜99块水平井虽然是分层系部署的，但是由于隔层较薄，局部为物性隔层，因而造成有的井组汽窜频繁。汽窜的直接影响是水平段动用不均加剧，蒸汽沿高渗带突进，形成汽窜通道，而低渗带由于热量损失得不到动用。

2.3压力系数

高温温度压力剖面测试结果，大Ⅰ组水平井投产前压力系数0.8。大Ⅱ组水平井投产前压力系数0.6。较高的压力系数表明杜99块大凌河油层二次开发前油藏动用程度较低，仍有较大挖潜余地。

3.提高水平井动用程度配套技术研究

针对影响水平井动用程度的因素，我们以高温温度压力剖面测试结果为依据，结合测井信息、开发动态资料，进行多点注汽、注汽管柱优化设计、注汽参数优化设计、化学配套措施等系列技术研究。

3.1采用多点注汽，提高油藏整体动用效果

实施多点注汽，是为了防止汽窜及能量外溢，将平面上同区域、同层位、近井距的多口井同注，纵向上相邻层系，隔层较薄区域的多口井同注。根据区域及油层条件，平面+纵向多点同注，提高油藏整体动用效果。

3.2优化注汽管柱设计，改善动用不均状况

（1） 动态调整出汽口位置，实现水平段均衡动用

由于非均质性的存在，水平井有效排驱面积是由一个个糖葫芦状小椭圆组成的，动态调整出汽口位置，可以使水平段得到均衡动用。

出汽口调整原则：以水平段均衡动用为目的;井段<200m，横向渗透率级差小，井温曲线较平缓的井;以井温剖面、录井图为依据;出汽口位置调整超过20m井次30井次，动用程度提高19.8%。

（2） 细分水平段注汽单元，实现精细注汽

根据温压剖面测试结果及测井资料，将水平段细分为2个或多个注汽单元。既缓解了储层横向非均质矛盾，也减少了单一出汽口热损失大的矛盾，提高了各个注汽单元的注汽质量。杜99块实施分段注汽30井次，有效30井次，增油30197 t，水平段动用程度提高29.0%。

3.3配套化学措施，改善水平井动用效果

选井原则：以充分动用剩余油为目的;以温压剖面、录井图为依据;井段<200m，横向动用不均的井实施氮气泡沫调剖+调整出汽口位置;井段>200m，横向动用不均的井实施氮气泡沫调剖+分段注汽。

3.4优化注汽参数设计，提高热利用效率

（1）在注汽压力不高于破裂压力前提下，逐步提高注汽速度。每口井先用排量18t/d大炉子试注，注汽压力超过16MPa，如果干度达不到75%，则改用高压炉子注汽，在保证注汽干度的基础上，尽可能提高注汽速度;

（2）控制注汽强度，在最大加热半径内防止汽窜干扰及出砂，减少热量损失。通过对1周期注汽强度优选，首轮注汽强度设计15-20t/m效果最佳，2-5周期根据同类油藏数模研究结果逐周期增加5-10%。

（3）注汽锅炉出口干度必须保证在75%以上;

（4）注汽过程中，套管短节外壁温度要控制在140℃以下。

（5）水平段动用不均的井配套分段注汽等手段分段设计注汽强度，低动用井段适当提高注汽强度。

4.现场应用及效果

（1）水平井横向动用程度得到改善

区块累计实施多点注汽19批次，71井次，调整出汽口20m以上30井次，分段注汽10井次，氮气泡沫调剖13井次，分段+氮气泡沫调剖5井次，大Ⅰ组水平段动用程度由1轮后的21.0%提高到86.7%，大Ⅱ组目前动用程度为28.7%。

（2）周期递减幅度减缓

水平井周期产油递减幅度得到减缓，第5周期周期产油对比上轮增加274t，油汽比提高0.08。

5.结论：

（1）储层渗透性差异、汽窜、井网井距、压力系数、注汽管柱是影响水平井动用程度的主要因素。

（2）细分注汽单元精细注汽，动态调整出汽口位置，配套化学措施分段复合注汽是提高水平段动用程度的有效手段。

（3）实施多点组合注汽，优化注汽強度、注汽速度，有助于防止汽窜，提高油藏的整体动用效果。

（4）对同类型油藏提高水平井动用程度研究具有指导意义。