注非凝析氣體輔助提高雙水平井SAGD生產(chǎn)效果研究

王晶明

摘 要：杜84塊興Ⅰ組為中厚層狀油藏，2005年開始部署水平井進(jìn)行整體開發(fā)。目前已部署水平井42口，其中未動用區(qū)域水平井36口，已動用區(qū)域水平井6口。興Ⅰ組雙水平SAGD開發(fā)中存在蒸汽外溢、水平段動用不均及注采連通差等問題，開發(fā)效果未達(dá)到方案設(shè)計。經(jīng)研究論證，認(rèn)為在興Ⅰ組SAGD井組外溢區(qū)實施水平井注蒸汽輔助CO2氣體，能夠提高SAGD開發(fā)效果。

關(guān)鍵詞：非凝析氣體;分壓作用;節(jié)約蒸汽

1 區(qū)域地質(zhì)概況

曙一區(qū)杜84-興平264-1井組～杜84-興平291CH井區(qū)開發(fā)目的層為下第三系沙一、二段興隆臺油層Ⅰ油層組。興隆臺油層Ⅰ油層組構(gòu)造簡單，為一向南東傾斜的單斜構(gòu)造，構(gòu)造平緩，地層傾角為2°～4°。從杜84-興H307井區(qū)往杜84-興H257井區(qū)油層向南東方向下傾，垂深相差約20m。油藏埋深-650～-680m，油層有效厚度14～25m，平均厚度21.9m，平面上油層發(fā)育穩(wěn)定，屬于厚層狀邊水油藏。共部署水平井8口，其中水平生產(chǎn)井4口，水平注汽井4口，于2005年投產(chǎn)蒸汽吞吐開發(fā)，2011年7月開始循環(huán)預(yù)熱，經(jīng)6～8個月預(yù)熱后于2012年3月陸續(xù)轉(zhuǎn)入SAGD開發(fā)。

2 井組的開發(fā)矛盾

與方案指標(biāo)對比，興Ⅰ組4個雙水平SAGD井組自轉(zhuǎn)SAGD后，實際平均單井日產(chǎn)油量、油汽比等各項參數(shù)均低于方案設(shè)計指標(biāo)，主要存在以下幾個問題。

2.1 壓力場不均衡，蒸汽外溢嚴(yán)重，難以建立穩(wěn)定汽液界面

杜84-興Ⅰ組油層為吞吐后期轉(zhuǎn)入SAGD開發(fā)，興Ⅰ組SAGD井區(qū)外側(cè)共有9口水平井吞吐開發(fā)，平均吞吐8.0輪，地層虧空46.6×104t，地層壓力由原始地層壓力6.2MPa降至1.1MPa～1.6MPa左右，平面連通性好，且整體溫場已建立;而SAGD井區(qū)汽腔壓力在3.1MPa上下，在2.0MPa的壓差作用下，注入大量蒸汽流向至鄰近低壓區(qū)，使蒸汽腔擴(kuò)展速度慢;大量冷凝液流向至鄰近較低壓力區(qū)域，SAGD生產(chǎn)井上部難以建立穩(wěn)定汽液界面，導(dǎo)致SAGD開發(fā)效果差，分析認(rèn)為外溢嚴(yán)重是影響該區(qū)域SAGD開發(fā)效果的最主要因素。

2.2 油井水平段動用程度差

該區(qū)域雙水平SAGD井組的水平段平均動用程度為58%左右，在SAGD開發(fā)過程中，經(jīng)常發(fā)生單點突破，注入蒸汽通過突破點汽竄至相鄰水平生產(chǎn)井，造成水平段動用程度降低壓力升高，泄油能力下降，通過歷史的井溫曲線可以清晰判斷生產(chǎn)井水平段動用不均。

3 技術(shù)路線與研究內(nèi)容

向油藏中注入大量蒸汽同時輔助注入一定量的非凝析氣體，非凝析氣體趨向于向蒸汽腔上部運(yùn)動，在整個蒸汽腔向上運(yùn)動的動態(tài)平衡過程中，非凝析氣始終在上部占有優(yōu)勢。利用非凝析氣體的分壓作用提高操作壓力，減少注入汽腔的蒸汽用量。

3.1 非凝析氣作用機(jī)理

由于興Ⅰ組雙水平SAGD井區(qū)外溢十分嚴(yán)重，針對這個主要矛盾，提出了在外溢區(qū)的水平井注入蒸汽同時輔助注入非凝析氣體改善開發(fā)效果。其機(jī)理是首先向外溢區(qū)域水平井連續(xù)注入一定量的蒸汽提高地層壓力，平衡SAGD井組壓力，維持SAGD井組穩(wěn)定的汽液界面;然后輔助注入非凝結(jié)性氣體，由于重力分異作用蒸汽腔向上運(yùn)動，利用氣體分壓原理提高地層壓力，從而節(jié)約大量注入蒸汽。

3.2 注汽井的選擇

為保證實施效果，選井時主要考慮以下因素：注汽井必須位于構(gòu)造高部位，位于SAGD蒸汽腔附近，且周邊虧空大并且連通好的區(qū)域。

3.3 注入量和注入方式

根據(jù)歷史改善過程的分析，需將地層壓力由目前2.2MPa提高至3.2MPa左右。依據(jù)氣體狀態(tài)方程：PV=nRT計算得出：整個外溢區(qū)：需注入CO2量為地面體積289萬m3。292-302井區(qū)：需注入CO2量為地面體積84.4萬m3。

采用段塞式注入CO2或者氮?dú)?先注入表面活性劑，后注入液態(tài)CO2，然后連續(xù)注入低干度蒸汽，5口注汽井在整個實施過程中不參與生產(chǎn)。

4 實施效果

井下壓力明顯上升：通過輔助非凝析氣體，確實對該區(qū)域生產(chǎn)效果較措施前提升很大，主要體現(xiàn)在井下壓力明顯上升（如圖1）;溫差變大，動態(tài)調(diào)控空間增大;最主要體現(xiàn)在油井含水下降，產(chǎn)油量上升。

5 結(jié)論和建議

結(jié)論：通過對興Ⅰ外圍受效井注入大量蒸汽并輔助非凝析氣體工作，確實可以有效的提高SAGD生產(chǎn)效果，增加蒸汽腔的操作壓力。在SAGD的注入蒸汽中注入非凝析氣體，能夠減少蒸汽注入量，增大熱效率，大幅度提高油氣比。

建議：繼續(xù)加大非凝析氣體的注入量，該項目的實施為改善雙水平SAGD開發(fā)效果和SAGD二期工程工業(yè)化實施提供了良好的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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