油藏管理創(chuàng)新研究與實踐

時間:2022-06-12 03:15:21

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油藏管理創(chuàng)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(chǎn)量的核心的油藏管理,從而在實踐中取得較好的效果。

關(guān)鍵詞:單井;產(chǎn)量;油藏管理;研究;實踐

1穩(wěn)定提高單井日產(chǎn)量工作實施的背景

遼河油田某采油廠經(jīng)過40多年的勘探與開發(fā),目前已經(jīng)步入開發(fā)中后期,單井日產(chǎn)量下降速度逐年加快。單井產(chǎn)量是遼河油田能否穩(wěn)健和諧發(fā)展的關(guān)鍵,關(guān)系到中國石油“資源戰(zhàn)略”的有效實施。站在中國石油上游業(yè)務(wù)穩(wěn)健發(fā)展和遼河油田履行“三大責(zé)任”的高度,堅定1000萬噸/年穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)不動搖,集中精力貫穿全年開展增儲上產(chǎn)會戰(zhàn),堅決完成生產(chǎn)任務(wù),是提高單井日產(chǎn)量的根本要求,決定了要針對這個問題,全力以赴進行技術(shù)攻關(guān)。

2穩(wěn)定提高單井日產(chǎn)量的主要做法

2.1在油藏研究和方案優(yōu)化上,突出“四個重點”

2.1.1優(yōu)化產(chǎn)能結(jié)構(gòu),水平井規(guī)模實施

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

2.1.2推廣重大試驗,實施蒸汽驅(qū)工業(yè)化

借鑒先導(dǎo)、擴大試驗的經(jīng)驗和教訓(xùn),在蒸汽驅(qū)工業(yè)化實施中,重點采取了以下幾點做法,保證蒸汽驅(qū)的開發(fā)效果。一是科學(xué)組織吞吐引效工作,實施低產(chǎn)井引效工作,熱連通得到較早建立;二是積極組織停產(chǎn)井復(fù)產(chǎn)工作;三是實施綜合配套措施,完善注采井網(wǎng)及注采對應(yīng)關(guān)系。四是優(yōu)化采油舉升工藝,提高井組采注比,共實施提液100井次,區(qū)塊采注比最高達到1.12。

2.1.3通過“三個”轉(zhuǎn)變,稀油注水全面開展

對稀油注水實施“三個”轉(zhuǎn)變并取得了明顯的效果:一是產(chǎn)量遞減得到有效控制,遞減率下降,注水油藏平均單井日產(chǎn)油遞減速度明顯減緩,年增油2.8萬噸;二是存水率、水驅(qū)指數(shù)、含水上升率等指標(biāo)反映,水驅(qū)效果得到改善。(1)積極解決技術(shù)“瓶頸”問題。油田開發(fā)到今天,地下矛盾尖銳復(fù)雜,穩(wěn)產(chǎn)難度越來越大,一批開發(fā)難題和技術(shù)“瓶頸”制約了采油廠的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。廣大技術(shù)人員堅持科研與生產(chǎn)相結(jié)合,認真組織科技攻關(guān)和開發(fā)試驗,加強工藝技術(shù)配套和新技術(shù)的推廣應(yīng)用,突破一批制約油田發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)。(2)完善注水等工藝升級加大注水系統(tǒng)工藝提效、雙驢頭抽油機研發(fā)、地?zé)豳Y源利用、高凝油污泥調(diào)剖等重點技術(shù)攻關(guān);加快低成本投球調(diào)剖、高含水稠油集油摻液等成熟適用技術(shù)應(yīng)用,積極推廣節(jié)電、節(jié)氣、節(jié)油、節(jié)水工藝技術(shù),開展能源分級分類管控,提升工程技術(shù)生產(chǎn)保障能力。(3)由整裝油藏注水向零散小斷塊注水轉(zhuǎn)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(zhì)研究,產(chǎn)能建設(shè)和注水調(diào)整同步實施,在剩余油富集區(qū)實施水平井挖潛同時,開展注水調(diào)整,階段增油效果比較明顯。(4)優(yōu)選廢棄油藏,“多次開發(fā)”遍地開花針對斷塊復(fù)雜、縱向上層數(shù)多、稠油油藏斷層多的特點,國內(nèi)聚合物驅(qū)己形成了從設(shè)備、原料、生產(chǎn)到技術(shù)攻關(guān)不斷突破,在油田多次采油技術(shù)中形成了相當(dāng)完備的配套工藝技術(shù)和規(guī)?;a(chǎn)業(yè)。通過成功推廣SCGD技術(shù)、火驅(qū)先導(dǎo)試驗等多項創(chuàng)新技術(shù)。

2.2在工藝措施增產(chǎn)上,不斷完善“四個配套”

在工藝措施上產(chǎn)方面,牢固樹立“一井一策、一時一法”的增產(chǎn)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(fā)揮油井潛能,實現(xiàn)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(chǎn)量

一是強化舉升方案優(yōu)化和工藝配套,提高低產(chǎn)低液井產(chǎn)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(guī)模實施了以放大生產(chǎn)壓差為目的的有桿泵深抽配套技術(shù),重點實施了提高機采效率管桿優(yōu)化設(shè)計技術(shù),“地面調(diào)參、井口旋轉(zhuǎn)、井下防磨”綜合防偏磨技術(shù),環(huán)形閥、深抽泵防漏、防氣技術(shù)。通過實施上述配套技術(shù),較好地解決了深抽井?dāng)嗫撀﹩栴},提高了低產(chǎn)低液井單井產(chǎn)量和舉升效率。二是強化清防蠟方案優(yōu)化,提高含蠟井有效生產(chǎn)時率。針對歡北低滲井結(jié)蠟給生產(chǎn)帶來的被動局面,開展了清防蠟方案優(yōu)化和配套工藝研究。有針對性地實施油管加熱、化學(xué)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(chǎn)能。歡北低滲透油藏連通性差,投產(chǎn)后,產(chǎn)量遞減快。為發(fā)揮油井潛能,該采油廠規(guī)模實施了以水力壓裂為主的油層改造技術(shù)。在選井選層、方案設(shè)計、工藝配套等方面進行系列研究優(yōu)化。針對地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題,結(jié)合壓裂工藝發(fā)展?fàn)顩r,研究應(yīng)用了控縫高壓裂工藝、熱壓裂工藝、壓前酸預(yù)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(qū)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(biāo),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(zhì)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(fā),總含油面積18.58平方公里,石油地質(zhì)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(chǎn)量,多年來,根據(jù)各區(qū)塊開發(fā)矛盾和地質(zhì)條件,對配套工藝進行了不斷完善和創(chuàng)新,并見到明顯效果。一是研究完善系列調(diào)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(jù)不同時期、不同井,有針對性地研究應(yīng)用了系列調(diào)剖工藝技術(shù)。二是研究完善系列化學(xué)助排工藝,提高吞吐井回采水率。歡喜嶺各稠油區(qū)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(shù),如磺酸鹽助排技術(shù)、薄膜擴展劑助排技術(shù),這些技術(shù)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(qū)替能量不足,開展了層內(nèi)自生氣體加表面活性劑助排技術(shù)和液態(tài)二氧化碳加表面活性劑助排技術(shù)。三是研究完善系列防排砂工藝,提高吞吐出砂井生產(chǎn)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(jié)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(yīng)用強閉式抽油泵,實現(xiàn)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(chǎn)時,存在凡爾球關(guān)閉滯后和不復(fù)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(zhì)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(yīng)用水平井機械防砂工藝,確保出砂水平井平穩(wěn)生產(chǎn)。隨著吞吐輪次的增加,稠油水平井出砂套損現(xiàn)象越來越嚴重。該采油廠在常規(guī)機械防砂基礎(chǔ)上,通過對封隔器改進,研究應(yīng)用了水平井機械防砂技術(shù)。

2.2.4研究完善汽驅(qū)井舉升配套工藝,提高汽驅(qū)井開采效果

進入工業(yè)化生產(chǎn)階段汽驅(qū)井組達到150個。根據(jù)汽驅(qū)開發(fā)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(qū)井生產(chǎn)效果。由于蒸汽驅(qū)生產(chǎn)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(fā)生高溫變形、結(jié)垢等問題,導(dǎo)致泵效降低、卡泵等現(xiàn)象發(fā)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(shù),分別適用于汽驅(qū)生產(chǎn)不同階段,工業(yè)化轉(zhuǎn)驅(qū)以來共使用蒸汽驅(qū)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(qū)見效后泵效低、易砂卡和周期短的難題,提高了汽驅(qū)開采效果。二是研究完善注汽配套工藝,提高汽驅(qū)井注汽效果。傳統(tǒng)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(qū)注汽井井底干度和長時間連續(xù)注汽的要求。為此,該采油廠技術(shù)人員研制出蒸汽驅(qū)分層注汽管柱,實現(xiàn)了蒸汽驅(qū)注汽方式的重大突破。在管柱密封上研制出蒸汽驅(qū)長效汽驅(qū)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(diào)整上,研制出層間配汽裝置,實時對配汽嘴投撈,實現(xiàn)了各注汽單元注汽量的精確調(diào)配。

2.3做到“4個結(jié)合”,動態(tài)調(diào)整油井生產(chǎn)方式

對產(chǎn)液量10噸以上的生產(chǎn)井,每天做到“四個結(jié)合”,動態(tài)調(diào)整油井生產(chǎn)方式:一是與油井現(xiàn)場憋泵相結(jié)合,時時掌握深井泵正常狀況;二是與油井計量相結(jié)合,時時跟蹤油井產(chǎn)量變化;三是與油井維護挖潛相結(jié)合,針對不同狀況,時時制定相應(yīng)措施;四是與進系統(tǒng)與進高架罐、落地罐相結(jié)合,動態(tài)調(diào)整油井生產(chǎn)方式,保證油井檢測到位、措施到位、管理到位。通過動態(tài)調(diào)整油井生產(chǎn)方式,及時掌握油井不同生產(chǎn)時期的產(chǎn)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(wěn)定提高單井日產(chǎn)量工作的實施效果“穩(wěn)定提高單井日產(chǎn)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(chǎn)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(biāo)的完成做出了重大貢獻。

總之,“資源接替難、原油穩(wěn)產(chǎn)難、技術(shù)突破難”是當(dāng)前不容回避的現(xiàn)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(chuàng)新的重要意義,統(tǒng)一思想,集中精力,全力以赴抓好勘探開發(fā)和科研攻關(guān)工作;要不斷解放思想,深化認識,善于在勘探開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營的實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,通過觀念上的轉(zhuǎn)變帶動思路的創(chuàng)新,通過技術(shù)的突破帶動整體科技水平的提高,不斷攻克制約油田發(fā)展“瓶頸”問題,不斷實現(xiàn)技術(shù)手段上新的突破,為油田穩(wěn)健和諧發(fā)展作出新的貢獻。

作者:岳振邦 單位:西南石油大學(xué)