敏感性稠油油藏工艺技术研究

彭洪军

（胜利石油管理局井下作业公司，山东 东营 257000）

敏感性稠油油藏工艺技术研究

彭洪军

（胜利石油管理局井下作业公司，山东 东营 257000）

针对济阳坳陷林樊家油田林东馆三段油藏油稠、储层敏感性强、生产过程中出砂明显等影响产能的实际问题，通过开展油藏精细描述、储层敏感性分析、注蒸汽实验、水平井设计优化（水平井段200 m、油层厚度大于4 m、井距150 m）和配套工艺等研究和现场应用，取得了良好效果。实施后水平井单井产液能力基本上在40～60 m3·d-1，单井产油能力由1.8 m3·d-1上升到28 m3·d-1，含水率由88%下降到48%，同时在水平井网条件下最终采收率为19.5%，比直井提高10%，增加可采储量为38.9×104t，改善了底水油藏的开发效果。

稠油；敏感性；水平井；油层保护；林樊家油田

林樊家油田位于济阳坳陷东营凹陷以西和惠民凹陷以东的林樊家凸起上，是一个在古、中生界地层之上覆盖了下第三系孔店组、东营组、上第三系馆陶组和明化镇组的大型披覆构造，构造相对简单，储层岩性主要是细砂岩、粉细砂岩和粉砂岩。林樊家油田东部馆三段是该区重要的含油气层段。多年来林东馆三段一直处于较低的开发水平，区块平均单井日产油1.8 t，开发中存在的问题主要是：油稠、油层埋藏浅（950～1 020 m）、压实程度低、胶结疏松、成岩作用差、生产过程中油层易出砂；储层岩性主要以粉细砂岩为主，泥质质量分数5.5%，黏土矿物以伊／蒙间层为主，达68.7%，伊／蒙间层比为75.6%，属强水敏稠油油藏理化；防砂难度大，有的油井虽然防住了砂，但产能较低，油井产液量较低或根本不出液。针对林东馆三油稠、敏感性强、出砂严重的实际情况，进行工艺技术攻关，取得了较好效果。

1 蒸汽吞吐热采可行性评价

林东馆三段油藏地面50℃脱气原油黏度2 238 mPa·s。室内实验结果表明：温度每升高10℃，原油黏度下降50%左右。温度降低，原油黏度迅速增加，温度降为20℃时，原油黏度为36 900 mPa·s，是50℃原油黏度的17.0倍。本块原油热敏感性强，加热降黏效果明显（见图1）。原油流变特性分析表明，原油拐点温度较低，在48～55℃，基本在地层温度范围。较强的黏温敏感性，预示着采用注蒸汽开采方式开发本区有利。

根据室内研究结果，2009年5月进行现场试验，优选1口老井林7-108井进行了注蒸汽吞吐开采试验。1998年10月林7-108井常规投产，产油量一直在2 t·d-1以下，2008年10月由于产量低停产。2009年5月注蒸汽1 504 t后开井生产，峰值产油量达到8 t·d-1，为常规冷采产量的4倍，截至2010年4月，产液量17.8 t·d-1，产油量5.6 t·d-1，含水率68.5%，累计采油量628.5 t，取得了较好的吞吐效果。

2 水平井开发优化设计

林东馆三段前期全部采用直井开发，单井产能低，而水平井则具有产液能力大，产油能力强的优势。根据取心井林7-斜111含油饱和度分析，该层取得4 m油砂中上部3.5 m饱和度接近60%，下部0.5 m饱和度在40%左右，适合水平井开发油层中上部的条件。

2.1 水平井长度确定

依据胜利油田薄层水平井长度研究，油层越薄，热采水平井段沿程干度损失越大，末端干度为0的长度越短。开发效果随长度的增加变好，但200 m与300 m相比已没有明显优势，因而热采水平井段最佳长度为200 m左右（见图2）。

2.2 水平井距顶位置

考虑油层顶底层蒸汽热损失，油层越薄，热采水平井纵向位置越靠近油层中部，本块目的层油层厚度在4～8 m，依据图3热采水平井无因次距顶距离优化结果，水平井略在油层中部偏下，设计在中部。

2.3 水平井极限布井厚度

数模结果表明，当水平段长度和原油黏度一定时，随着油层厚度在一定范围内增加，累计产油量增大；油价在50美元以下时，油层极限厚度应大于3 m，否则累计油量达不到经济可采储量，依照蒸汽吞吐热采标准，结合林东Ng3段的油层状况，原则上在有效厚度

大于4 m的范围内布井。

3 水平井配套工艺技术研究

3.1 水平井筛管顶部注水泥完井技术

林东馆三段采用水平井筛管顶部注水泥完井防砂技术，该技术是利用裸眼封隔器、分级箍、盲板等特殊完井工具，在水平井造斜段以上实现水平段以上注水泥固井，根据油藏情况利用裸眼封隔器和大通径筛管对油层部位进行分段完井的一项完井技术。完井时，首先对造斜段注水泥固井，然后钻除固井盲板，沟通油流通道。该方法完井产量高、污染小、成本低，优势明显。

3.2 水平井防砂筛管完井

水平井防砂筛管完井可有效保护油气层，减少完井过程中对地层造成的伤害和油流阻力，增大油井泄油面积，更大限度发挥油井潜能，提高油井产量。特别是筛管挡砂精度的优选，有效解决了滤砂管堵塞问题。因此确定水平井防砂筛管合理参数及挡砂精度是筛管完井技术的关键。先对林东地区的岩心井进行粒度分析及分选性研究，结果显示地层砂粒度中值为0.18～ 0.21 mm；结合实验室做了单层筛网和多层筛网以及精密微孔复合防砂筛管的防砂实验，考虑到该油藏为稠油地层，通过挡砂精度与油井产能影响关系的研究，优选了精密滤砂管的挡砂精度为100 μm，既保证了具有过滤面积大、流动阻力小、渗透率高，又可保证油层与井眼之间的油流畅通的同时，粉细砂能够有效的透过精密滤砂管随大液量排出，起到防砂和携砂2种作用，确保油井的长期稳定生产［1-6］。

3.3 全过程的油层保护工艺

3.3.1 钻井过程

钻井过程中影响储层损害深度和渗透率损害程度的因素主要集中在钻井液滤失量、钻井压差、浸泡时间、储层孔渗特性等4个方面。在该块钻井过程中在保证这4个方面的同时，首先优选了钻井液体系，在水平井钻开油层时采用具有较强的抑制性、防塌性、流变性的MEG钻井液体系。

3.3.2 完井酸洗过程

为解除全裸眼井段泥饼堵塞、打开油流通道、清除泥砂对滤砂管的堵塞，精密筛管防砂完井需配套酸洗工艺。为了保证低压高渗透储层泥浆的顺利上返，防止泥浆及反应产物漏入油层造成伤害。对酸洗液体系必须进行配伍性评价，根据室内研究结果，确立了清除钻井泥饼的复合缓速酸体系，由复合酸+稠油清洗剂+防膨剂+暂堵剂组成。同时优化酸洗液用量，改进了泥饼清洗解堵工艺，集成应用了酸洗酸化一体化技术体系与二次酸洗技术，来实现筛管与地层环空替泥浆、解除泥浆污染。

3.3.3 注汽过程

该块储层具有强水敏的特征，注汽过程可引起地层黏土膨胀，引起渗透率的大幅下降，注汽压力升高，不利于蒸汽注入及原油渗流。为了提高注汽和采油效果，加强对油层的保护，改善地层的吸汽能力，注汽前须对地层进行防膨预处理，注汽过程中伴注防膨剂，来减小对地层的伤害。通过室内实验评价，优选出适合高温条件下的SLAS耐高温防膨剂，作为注汽前预处理剂，降低注汽过程中对地层的水敏伤害。

4 现场应用

2009年12月在林东馆三段油层较厚部位完钻1口水平井，林7-平1井，精密滤砂管防砂完井配套酸洗工艺，SLAS高温防膨剂20 t预处理地层，注入蒸汽2 004 t，投产后产液54.9 t·d-1，峰值产油量28.6 t·d-1，含水47.8%，为同层位直井产量的14倍，截至2010年5月该块投产水平井8口，产油量163 t·d-1，取得较好的开发效果。

5 结论

通过林东地区的具体研究，采取了水平井注蒸汽开采的方式。设计中充分考虑了水平井的构造位置、油层厚度、距油水边界的距离、水平段的长度等因素，在钻井过程中，采取了适合林东馆三段薄层敏感性稠油油藏开发的水平井筛管防砂完井技术，水平井防砂筛管顶部注水泥完井防砂技术配套酸洗工艺，可减少近井污染和流体流入井筒阻力，渗流面积大、流动阻力小，能更大限度发挥油层潜能。高温防膨剂和薄膜扩展剂对油层的预处理，为敏感性稠油热采提供了前期保障。同时通过不断优化和改进热采井注汽管柱和注汽参数，有效提高了蒸汽吞吐的开发效果。以上这些技术的综合配套应用，解决了多年来林东馆三段薄层敏感性、出砂稠油储量一直难有效动用的难题，对同类油藏的开发具有重要指导意义。

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Technical research on heavy oil reservoirs with sensitivity

Peng Hongjun
(Downhole Operation Company of Shengli Petroleum Administration Bureau,SINOPEC,Dongying 257000,China)

Lindong reservoir of the third member of Guantao Formation in Linfanjia Oilfield of Jiyang Depression is characterized by heavy oil,high reservoir sensitivity and obvious sand production,which significantly affect the productivity of reservoir.This paper conducted the reservoir description,reservoir sensitivity analysis,steam injection experiment and horizontal well design optimization（horizontal length is 200 m,oil layer thickness is more than 4 m,well spacing is 150 m）.The matching technologies were studied. The field applications show that a good result has been obtained.After the implementation,the liquid rate of horizontal well is basically 40-60 m3/d,the oil rate of horizontal well increases from1.8 m3/d to 28 m3/d,the water cut decreases from 88%to 48%.The ultimate recovery at the condition of horizontal well pattern is 19.5%with an increment of 10%compared with the vertical wells.The recoverable reserves increase by 389 thousand tons,which improves the development effect of bottom water reservoir.

heavy oil,sensitivity,horizontal well,oil reservoir protection,Linfanjia Oilfield.

TE345

A

2010-06-17；改回日期：2010-07-22。

彭洪军，男，1957生，胜利石油管理局副总经济师，高级工程师，大学文化程度。E-mail：sdslwyf@sohu.com。

(编辑 赵旭亚)

1005-8907（2010）05-621-03

彭洪军.敏感性稠油油藏工艺技术研究［J］.断块油气田，2010，17（5）：621-623.

Peng Hongjun.Technical research on heavy oil reservoirs with sensitivity［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（5）：621-623.