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摘要:洼83块油层厚度薄,平均仅为8.9m,油层薄造成直井注汽困难。另外油井出砂严重,各种防砂措施效果不理想,造成了开发效果差,动用程度低,所以为了解决该块薄层出砂等问题,我们开展了此处研究。
关键词: 稠油油藏 提高采收率 薄层出砂 油藏描述
1、基本情况
(1)油藏概况
洼83块与洼60断块相接,位于洼60断块的西部,是由多个小断块组成的断块,油品为稠油油藏。主要含油层系为东营组油层,含油面积1.99km2,地质储量200×104t。
(2)开发历程
洼83块大1段油层开发共经历两个阶段:
① 直井开发阶段:
2002年9月至2009年,共投产开发直井3口,阶段产油1021t,阶段产水10331t,注汽10328t,阶段油汽比0.09,采出程度0.03%,回采水率87.3%.平均单井吞吐2至3个轮次,出砂形成砂堵、砂卡,导致生产井无法正常生产而全部关井,目前区块处于开发停滞状态;
② 平井开发阶段:
2011年至今,共投产水平井20口,正常生产13口,阶段产油14.95×104t,产水20.3×104t,注汽18.51×104t,阶段油汽比0.76,采出程度7%,回采水率105%。
截止到2018年10月,累注汽19.32×104t ,累产油14.0×104t ,累产水20.6×104t,累油汽比0.72,采出程度7%。
2、开发中存在的问题
(1)油层厚度薄,平均仅为8.9m,油层薄造成直井注汽困难。
(2)油井出砂严重,各种防砂措施效果不理想,开发效果差,动用程度低。
3、技术对策
(1)开展精细油藏描述,深化认识地质体
①层组划分
洼83块自下而上钻遇地层太古界潜山、古近系东营组、新近系馆陶组和第四系明化镇组,主要含油目的层为东营组东一段,东营组地层与下伏太古界潜山及上覆馆陶组地层均呈不整合接触。
②构造特征
洼83块被陈家逆断层及派生断层划分为4个断块;其中三个断块为单斜构造;分别为洼83块、16-18块、洼86;另一个断块洼61块为背斜构造。
③沉积特征
东营组沉积时期,湖盆下沉速度和幅度都有所减缓,处于过补偿的沉积环境;
湖盆不断充填淤平,主要发育了河流相沉积,水体浅、水流强度较弱。碎屑物质经过长距离的搬运,分选磨圆较好,粒度细,主要为细砂岩、粉砂岩,砂体在平面分布十分稳定;
河流相沉积可分为河道、决口扇、河漫滩等沉积微相。
③ 储层特征
储层岩性主要以细砂岩、粉砂岩为主,粒度中值0.03-0.4mm,平均为0.23mm,分选系数为1.58,分选较好,磨圆度以次圆-次棱角为主,相互之间成点接触关系。胶结类型为孔隙式胶结。
物性特征:洼83断块区东一段属高孔、高渗储层,储层物性较好。
砂体特征:东营组砂体在洼83块平面上分布较稳定,分布面积大,总体上由南西向北东方向减薄,纵向上东一段砂体较厚,厚度平均为104m,砂岩系数平均为0.42。
油层特征:东一段油层在大洼断层下降盘分布较稳定,分四个单层,单油层厚度5-11m,油藏埋深为1220~1325m,各單层油层为独立的油水系统,属于构造—岩性油藏。
(2)井型优选,直井开发改为水平井开发
①薄层稠油直井热采开发储层吸汽能力差
厚层块状油层直井吸汽能力是薄互层状油层直井的5倍以上,厚层块状油层直井吸汽指数是薄互层状油层的3倍多。对于薄互层状油层来说,单层厚度薄,即使多层合采,也不能改善油井的吸汽状况。对于厚层块状油层来说,由于单层连续厚度大,即使射孔厚度不大,油井的吸汽能力也会大幅度增加。
②水平井开发提高了油井吸汽能力
通过对该区块2口直井与15口水平井首轮注汽情况的统计分析可知,日注汽量相同,注汽压力下降2.4MPa,注汽干度上升35.6%,这足以说明水平井能有效解决了薄层稠油油藏的有效注汽问题。分析其原因是因为,水平井含油井段长,与油层接触面积大的优势,能够有效降低注汽压力,提高注汽干度。
(3)精细研究区块出砂的机理
① 黏土矿物含量对出砂的影响
通过薄片观察和扫描电镜分析,洼83块东营组油层主要胶结作用是黏土胶结作用.疏松砂岩的这种岩石组成特征导致其岩性疏松,出砂临界流速低,而且注汽和生产出水过程又使储层结构遭到破坏,加剧出砂。伊利石吸水后膨胀、分散,易产生水敏;伊(蒙)混层属于蒙脱石向伊利石转变的中间产物,极易分散;注汽回采过程对出砂的影响
(4)分析稠油油藏类型出砂特点,引进水平井砾石充填防砂完井工艺技术
该技术主要针对出细粉砂严重、筛管堵塞的情况。其技术优势是主动控制出砂规模、降低油井表皮系数,实现油井高产和稳产。优势一是使地层充填砂与管内环空充填砂形成连续稳定的砂体,可阻止地层骨架砂运移,达到防砂最佳效果。
优势二是具有压裂解堵作用,可提高近井地带的导流能力,增加油井产量,渗流面积大,导流能力强,形成大半径的面积流,实现增产;
(5)选取合适的排砂泵
优选磁流体防砂泵作为该区块的主要用泵,充分利用其排砂效果好的特点。其优点是能采用先进的磁流体密封技术,使永磁流体永久保持在抽油泵柱塞与泵筒之间,构成磁流体密封结构。可以排出细粉砂。最大的优点是在泵的柱塞两端增加了螺旋等径刮砂机构,使泵具有了更好的防砂功能。
(6)制定合理产液量控制出砂
以无砂生产极限产量公式为依据,针对油井吞吐前期和中期制定合理的产液量。在吞吐前期产液量控制在25-30t之间,吞吐中期产液量控制在18-21方之间。
4、实施效果
初步试验取得成功后,在洼83块部署砾石充填防砂水平井26口,目前投产20口,区块日产油从0t/d升至67t/d。均取得成功。
5、经济效益分析
通过精细油藏描述、深化认识地质体,改直井开发为水平井开发,通过“防、拦、排、控”等综合防砂手段,实现了区块的整体动用, 2011-2017年洼83块部署水平井26口,目前投产井20口,区块日产油由实施前的0t/d升至目前67t/d,阶段产油13.95万吨,2017年底预计生产原油15万吨。原油价格按2026元/吨,税金121元/吨,期间费用389元/吨,生产成本750元/吨,阶段创效益8847.3万元 。
6、结论与认识
(1)精细油藏描述为合理选择开发方案,改善开发效果,提高石油采收率提供充分可靠的依据;
(2)出砂严重的薄层稠油油藏存在注汽和出砂双重困难,利用水平井开发、砾石充填完井、控液防砂为主导的一体化技术,可以做为该油藏类型经济有效开发的解决方案。
参考文献
[1] 黄青华.浅谈稠油油藏的开发技术 [J].科技创新导报,2008 (22).
[2] 王英斌,董晶晶,杨洪,等.稠油油藏开发技术对策分析 [J].内蒙古石油化工. 2011 (4).
关键词: 稠油油藏 提高采收率 薄层出砂 油藏描述
1、基本情况
(1)油藏概况
洼83块与洼60断块相接,位于洼60断块的西部,是由多个小断块组成的断块,油品为稠油油藏。主要含油层系为东营组油层,含油面积1.99km2,地质储量200×104t。
(2)开发历程
洼83块大1段油层开发共经历两个阶段:
① 直井开发阶段:
2002年9月至2009年,共投产开发直井3口,阶段产油1021t,阶段产水10331t,注汽10328t,阶段油汽比0.09,采出程度0.03%,回采水率87.3%.平均单井吞吐2至3个轮次,出砂形成砂堵、砂卡,导致生产井无法正常生产而全部关井,目前区块处于开发停滞状态;
② 平井开发阶段:
2011年至今,共投产水平井20口,正常生产13口,阶段产油14.95×104t,产水20.3×104t,注汽18.51×104t,阶段油汽比0.76,采出程度7%,回采水率105%。
截止到2018年10月,累注汽19.32×104t ,累产油14.0×104t ,累产水20.6×104t,累油汽比0.72,采出程度7%。
2、开发中存在的问题
(1)油层厚度薄,平均仅为8.9m,油层薄造成直井注汽困难。
(2)油井出砂严重,各种防砂措施效果不理想,开发效果差,动用程度低。
3、技术对策
(1)开展精细油藏描述,深化认识地质体
①层组划分
洼83块自下而上钻遇地层太古界潜山、古近系东营组、新近系馆陶组和第四系明化镇组,主要含油目的层为东营组东一段,东营组地层与下伏太古界潜山及上覆馆陶组地层均呈不整合接触。
②构造特征
洼83块被陈家逆断层及派生断层划分为4个断块;其中三个断块为单斜构造;分别为洼83块、16-18块、洼86;另一个断块洼61块为背斜构造。
③沉积特征
东营组沉积时期,湖盆下沉速度和幅度都有所减缓,处于过补偿的沉积环境;
湖盆不断充填淤平,主要发育了河流相沉积,水体浅、水流强度较弱。碎屑物质经过长距离的搬运,分选磨圆较好,粒度细,主要为细砂岩、粉砂岩,砂体在平面分布十分稳定;
河流相沉积可分为河道、决口扇、河漫滩等沉积微相。
③ 储层特征
储层岩性主要以细砂岩、粉砂岩为主,粒度中值0.03-0.4mm,平均为0.23mm,分选系数为1.58,分选较好,磨圆度以次圆-次棱角为主,相互之间成点接触关系。胶结类型为孔隙式胶结。
物性特征:洼83断块区东一段属高孔、高渗储层,储层物性较好。
砂体特征:东营组砂体在洼83块平面上分布较稳定,分布面积大,总体上由南西向北东方向减薄,纵向上东一段砂体较厚,厚度平均为104m,砂岩系数平均为0.42。
油层特征:东一段油层在大洼断层下降盘分布较稳定,分四个单层,单油层厚度5-11m,油藏埋深为1220~1325m,各單层油层为独立的油水系统,属于构造—岩性油藏。
(2)井型优选,直井开发改为水平井开发
①薄层稠油直井热采开发储层吸汽能力差
厚层块状油层直井吸汽能力是薄互层状油层直井的5倍以上,厚层块状油层直井吸汽指数是薄互层状油层的3倍多。对于薄互层状油层来说,单层厚度薄,即使多层合采,也不能改善油井的吸汽状况。对于厚层块状油层来说,由于单层连续厚度大,即使射孔厚度不大,油井的吸汽能力也会大幅度增加。
②水平井开发提高了油井吸汽能力
通过对该区块2口直井与15口水平井首轮注汽情况的统计分析可知,日注汽量相同,注汽压力下降2.4MPa,注汽干度上升35.6%,这足以说明水平井能有效解决了薄层稠油油藏的有效注汽问题。分析其原因是因为,水平井含油井段长,与油层接触面积大的优势,能够有效降低注汽压力,提高注汽干度。
(3)精细研究区块出砂的机理
① 黏土矿物含量对出砂的影响
通过薄片观察和扫描电镜分析,洼83块东营组油层主要胶结作用是黏土胶结作用.疏松砂岩的这种岩石组成特征导致其岩性疏松,出砂临界流速低,而且注汽和生产出水过程又使储层结构遭到破坏,加剧出砂。伊利石吸水后膨胀、分散,易产生水敏;伊(蒙)混层属于蒙脱石向伊利石转变的中间产物,极易分散;注汽回采过程对出砂的影响
(4)分析稠油油藏类型出砂特点,引进水平井砾石充填防砂完井工艺技术
该技术主要针对出细粉砂严重、筛管堵塞的情况。其技术优势是主动控制出砂规模、降低油井表皮系数,实现油井高产和稳产。优势一是使地层充填砂与管内环空充填砂形成连续稳定的砂体,可阻止地层骨架砂运移,达到防砂最佳效果。
优势二是具有压裂解堵作用,可提高近井地带的导流能力,增加油井产量,渗流面积大,导流能力强,形成大半径的面积流,实现增产;
(5)选取合适的排砂泵
优选磁流体防砂泵作为该区块的主要用泵,充分利用其排砂效果好的特点。其优点是能采用先进的磁流体密封技术,使永磁流体永久保持在抽油泵柱塞与泵筒之间,构成磁流体密封结构。可以排出细粉砂。最大的优点是在泵的柱塞两端增加了螺旋等径刮砂机构,使泵具有了更好的防砂功能。
(6)制定合理产液量控制出砂
以无砂生产极限产量公式为依据,针对油井吞吐前期和中期制定合理的产液量。在吞吐前期产液量控制在25-30t之间,吞吐中期产液量控制在18-21方之间。
4、实施效果
初步试验取得成功后,在洼83块部署砾石充填防砂水平井26口,目前投产20口,区块日产油从0t/d升至67t/d。均取得成功。
5、经济效益分析
通过精细油藏描述、深化认识地质体,改直井开发为水平井开发,通过“防、拦、排、控”等综合防砂手段,实现了区块的整体动用, 2011-2017年洼83块部署水平井26口,目前投产井20口,区块日产油由实施前的0t/d升至目前67t/d,阶段产油13.95万吨,2017年底预计生产原油15万吨。原油价格按2026元/吨,税金121元/吨,期间费用389元/吨,生产成本750元/吨,阶段创效益8847.3万元 。
6、结论与认识
(1)精细油藏描述为合理选择开发方案,改善开发效果,提高石油采收率提供充分可靠的依据;
(2)出砂严重的薄层稠油油藏存在注汽和出砂双重困难,利用水平井开发、砾石充填完井、控液防砂为主导的一体化技术,可以做为该油藏类型经济有效开发的解决方案。
参考文献
[1] 黄青华.浅谈稠油油藏的开发技术 [J].科技创新导报,2008 (22).
[2] 王英斌,董晶晶,杨洪,等.稠油油藏开发技术对策分析 [J].内蒙古石油化工. 2011 (4).