金家油田金6塊蒸汽吞吐汽竄原因分析及治理對策研究

盧小娟（中石化勝利油田東勝精攻石油開發(fā)集團股份有限公司，山東 東營 257000）

金家油田金6塊蒸汽吞吐汽竄原因分析及治理對策研究

盧小娟（中石化勝利油田東勝精攻石油開發(fā)集團股份有限公司，山東 東營 257000）

金家油田金6塊位于東營凹陷西南邊緣斜坡帶，是受斷層和巖性控制的普通稠油油藏。具有“薄、砂、稠、水、敏、低”的特點。開采過程中最為突出的問題為注汽過程中的汽竄問題，抑制了區(qū)塊的有效開發(fā)。分析汽竄原因及相應(yīng)的治理對策顯得尤為重要。本文應(yīng)用油藏工程方法，從地質(zhì)和工藝兩個方面分析汽竄的形成原因。結(jié)合數(shù)值模擬方法，對金6塊的注采參數(shù)進行優(yōu)化，提出了“三同時”注汽法。并用實驗方法初步研究了氮氣泡沫封竄和熱固型長效堵劑在該區(qū)塊的適應(yīng)性。

金6塊沙一段；蒸汽吞吐；汽竄特征；治理對策；化學(xué)堵劑

1 油藏概況

金家油田位于山東省桓臺縣馬橋鄉(xiāng)境內(nèi)，金6塊位于金家油田西南部，油藏控制因素復(fù)雜，主要受斷層和巖性控制。含油面積3.77km2，地質(zhì)儲量為288.8萬噸。沙一段4砂組為其主力含油層位，油藏類型為高孔-中滲、常壓、巖性-構(gòu)造淺層敏感性普通稠油油藏。

2 開發(fā)歷程及現(xiàn)狀

彈性能量試采階段：金6塊沙一段于1989年開始試采，其中單采沙一段的井4口，合采井2口。全區(qū)單采井初期平均單井日產(chǎn)油5.6t/d，日產(chǎn)液11.6t/d。截止到2012年，累積產(chǎn)液1.05萬噸，累積產(chǎn)油0.80萬噸，平均單井累油3131噸。

蒸汽吞吐產(chǎn)能建設(shè)階段：為了提高區(qū)塊采出程度，決定實施蒸汽吞吐開采。2012年5月13日金16-1井上返補孔、蒸汽吞吐開井，標(biāo)志著金6塊進入全面產(chǎn)能建設(shè)階段。截止到目前，金6塊Es14砂組共計投產(chǎn)井?dāng)?shù)29口，累產(chǎn)原油5.4萬噸。

3 汽竄特征分析

3.1 汽竄判定標(biāo)準(zhǔn)

隨著區(qū)塊全面進入蒸汽吞吐開采，注入地層中的蒸汽容易沿著地層中物性較好、滲透率較高的層位突破，導(dǎo)致井間發(fā)生汽竄。汽竄的判定標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)以下三點：

(1)井口產(chǎn)液溫度升高，有明顯的蒸汽產(chǎn)出；(2)產(chǎn)出水分析為注入水；

(3)單井產(chǎn)液量上升，產(chǎn)油量下降，含水快速上升。

3.2 汽竄特征

目前金6塊已發(fā)生汽竄井有13組。通過分析發(fā)現(xiàn)金6塊汽竄具有以下特征：

（1）方向多變，不規(guī)則

金6塊的汽竄方向多變，不規(guī)則，無規(guī)律可循。這是由于儲層的沉積效應(yīng)，導(dǎo)致平面非均質(zhì)嚴(yán)重，滲透率水平方向上差異大，注汽熱流體擴散半徑不規(guī)則，高滲帶即為汽竄發(fā)生的主要方向。

（2）選擇性強，影響范圍廣

汽竄井優(yōu)先發(fā)生在油層連通性好，滲透率突進系數(shù)大的注汽油井之間；另外由于該區(qū)塊前期有部分試采井，地層虧空較大，壓力低，注汽過程中蒸汽易從高壓區(qū)向低壓區(qū)突進，導(dǎo)致汽竄。

3.3 汽竄原因分析

（1）沉積主河道效應(yīng)

金6塊沙一段主力開發(fā)區(qū)為辮狀河道發(fā)育區(qū)，該區(qū)礫巖、含礫砂巖較為發(fā)育，沉積厚度較大。目前已發(fā)生汽竄井大部分位于沉積主河道，滲透率高、油井連通性好、易發(fā)生汽竄。

（2）油層膠結(jié)疏松、連通性好，原油粘度大

金6塊沙一段砂層發(fā)育粉、細砂巖含礫砂巖等，地層膠結(jié)度較低，易出砂，注入地層的大量高溫高壓熱流體，易產(chǎn)生強烈的水巖反應(yīng)，造成蒙脫石等礦物溶解，地層傷害加大了孔道的滲透性差異，形成了部分蒸汽竄流通道。

（3）已開采地層虧空較大

目前較明顯的注汽汽竄井3組中均發(fā)生在金16、金16-1、金16-斜3井，單井累產(chǎn)都超過4千噸，三口井近井地帶虧空明顯，存在明顯壓降，易形成蒸汽竄流通道。

4 汽竄治理對策研究

4.1 優(yōu)化注采參數(shù)

根據(jù)地質(zhì)基礎(chǔ)研究成果及Petrel軟件建立的三維非均質(zhì)精細地質(zhì)模型，采用CMG軟件對金6塊進行了數(shù)值模擬。對注汽強度、注汽速度、燜井時間等進行了優(yōu)化，結(jié)果表明：合理注汽強度在140～160t/m之間，金6塊熱采井最優(yōu)注汽速度為216m3/d（9t/h），最優(yōu)燜井時間分別為4d，金6塊周期最佳生產(chǎn)天數(shù)為9個月。

4.2 化學(xué)堵劑調(diào)剖

(1)氮氣泡沫封竄法

氮氣泡沫遇水穩(wěn)定、遇油消泡，并且其視粘度高，流動阻力大，進入高滲層后產(chǎn)生良好的封堵能力，可以有效增加后續(xù)流體在中、低滲透地層的驅(qū)替能力，提高波及體積。

(2)高溫調(diào)剖劑法

針對金6塊的汽竄特點，選取了熱固型長效封竄劑。是一種粘度較低的熱固性樹脂作為成膠骨架，與無機物質(zhì)復(fù)合，在地層溫度下與交聯(lián)劑作用，形成復(fù)合型的固相無機樹脂凝膠體系，具有長期耐蒸汽溫度和耐蒸汽沖刷強度，可實現(xiàn)深度調(diào)剖和封堵汽竄的作用。

5 現(xiàn)場試驗

金6-斜4和金6-斜5井在蒸汽吞吐投產(chǎn)注汽過程中發(fā)生汽竄，導(dǎo)致金6-斜4轉(zhuǎn)抽開井不足一月產(chǎn)量即下降到3噸以下。2014年初，經(jīng)公司技術(shù)人員研究決定，對這兩口井實施吞吐轉(zhuǎn)周作業(yè)，作業(yè)后采取同注、同燜、同采的“三同時”注汽法，并且在注汽前使用耐高溫復(fù)合堵劑封堵汽竄通道，改善吸汽剖面，并與金6-斜5井聯(lián)動注汽。投產(chǎn)后日產(chǎn)油都在5噸以上，實現(xiàn)了較好的效果。

6 結(jié)語

（1）金6塊的汽竄具有不規(guī)則多方向性，影響范圍廣。汽竄主要受儲層物性及注采參數(shù)的影響。

（2）金6塊最佳注汽強度為140～160t/m之間；最優(yōu)注汽速度8-10t/h；合理燜井時間為4～6d；周期最佳生產(chǎn)天數(shù)為9個月。

（3）篩選出了發(fā)泡能力強，半衰期長的發(fā)泡劑。

（4）隨著溫度的升高，熱固型長效封竄劑粘度逐漸降低，當(dāng)溫度大于60℃以后粘度變化不明顯；隨著濃度的降低，熱固型長效封竄劑粘度降低。

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