关于超稠油油层深部封堵调剖技术的研究

朱宝刚

[摘 要]由于超稠油油藏埋藏浅，胶结疏松，地层破裂压力低，油层纵向及平面上非均质性严重使得井间汽窜问题就成为制约油田开发的主要矛盾，且随着油井吞吐轮次的增加，以及边部、难动用区块油井的投产，汽窜矛盾更为突出，主要表现为汽窜会引起油藏加热严重不均匀现象，导致注汽井蒸汽波及体积小、热效率低、吞吐效果差；汽窜干扰影响产量随着吞吐周期的增加日趋严重，本文通过汽窜规律研究和影响因素分析，研发出一种复合型深部封堵调剖措施技术，且现场应用效果良好。

[关键词]超稠油；汽窜；封堵调剖

中图分类号：TE357.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0003-01

1.超稠油油井汽窜原因分析

1.1 油藏因素

对于油藏而言，储层物性好易于发生汽窜。超稠油储层受沉积环境及后期成岩作用影响，储层物性条件较好，为高孔、高渗储层，客观上为汽窜创造了条件。此外对于储层非均质性严重，高渗层易形成单层突进

1.2 开发因素

油田开发方面的影响因素主要包括三个方面：（1）注汽参数影响。压裂注汽是指注入流体压力大于地层所能承受的压力，使油层破裂产生微裂缝。注蒸汽时，蒸汽进入微裂缝，在注入量充足的情况下蒸汽延裂缝被推至邻井，造成汽窜；（2）注汽轮次及井网井距影响。随着吞吐轮次的增加，采出程度逐渐提高，油井动用半径逐渐扩大，高渗通道逐渐形成连通，汽窜现象会加剧；（3）二次开发水平井区域多采用多套层系叠置式井网，汽窜干扰现象明显。

2.超稠油油井汽窜危害

2.1 汽窜干扰严重影响油井产量

发生汽窜时，汽窜引起油藏加热严重不均匀现象，导致注汽井蒸汽波及体积小、热效率低、吞吐效果差，对受窜井，造成被窜油井产量的突降，特别是一些高产井产量的突降，使区块产量的波动性很大。同时，汽窜影响产量随着吞吐周期的增加日趋严重。

2.2 汽窜加剧油藏动用不均的矛盾

油层纵向动用程度的研究主要依据四参数测试、温度观察井测温剖面和产液剖面等测试资料。以馆陶油层为例：由于馆陶油藏为巨厚块状超稠油油藏，层内无明显隔夹层，只有物性夹层，其动用状况主要受两方面影响：一是射开油层厚度。油井单井射开厚度在25m以上，最大单井射开厚度43.6m；二是蒸汽超覆作用严重，导致射开井段的上部油层段吸汽百分比较高、动用较好、下部油层动用较差。吸汽剖面测试资料显示油层动用不均，主要表现为：油层总体动用程度较高，但仍有部分发育较好的油层未得到应有的动用。油层吸汽较好为62.2%的，吸汽一般油层未25.5%的，油层不吸汽为12.3%。射开油层段的上部油层动用较好、下部油层动用较差。强吸汽层主要分布在油层射孔段上部。

2.3 频繁汽窜加剧油井出砂、套损

以曙光油田为例，曙光油田超稠油主要为扇三角洲沉积，储层岩石具有结构成熟度低和成分成熟度低的特点。成岩作用处于早期成岩阶段，压实作用和胶结作用程度低，胶结疏松。井间汽窜造成地层温场和压力场突变，并以推进的方式移向受窜井，严重破坏了岩层原地应力的平衡，造成地层结构破坏，进而引起油层出砂。而油井出砂极易造成油井砂卡倒井检泵，大大降低油井有效生产时率，同时也进一步加剧了油井套坏直至停产。当油层大量出砂后，破坏了岩石骨架的应力平衡，造成射孔井段附近砂岩骨架塌陷，使套管周围形成亏空，一方面使该处的套管周围因受力不均造成抗挤毁能力下降，另一方面受地层压实作用影响，套管的轴向压力使亏空处套管发生弯曲变形。在上述两个方面的影响下，油层射孔段附近发生套管易发生损坏。

3.深部复合封堵调剖技术的研究

通过以上分析，超稠油的投产即伴随着汽窜的发生。汽窜严重影响了油井产量、加剧纵向动用不均和油井出砂套坏。因此，为了提高调剖措施的封堵防窜和生产效果，缓解超稠油汽窜，改善油井吞吐效果，我们针对现有各种暂堵调剖技术的优缺点，提出了复合封堵调剖技术思路，复合应用自生气源和耐高温表面活性剂、凝胶堵剂、颗粒堵剂，在地层依次形成泡沫段、凝胶段、颗粒段，在实现封堵汽窜通道的同时，补充地层能量，满足高周期汽窜油井注汽需要。

该工艺体系是将凝胶堵剂、颗粒封堵剂、自生气源和表面活性物质有机结合起来，在地层的高温条件下，自生气源能缓慢释放的气体，不但具有补充地层能量的作用，而且与表面活性剂生成泡沫，在地层深部特别是单一蒸汽通道上的深部产生贾敏效应，而且不断叠加，对蒸汽推进形成阻力，这种地层深部的贾敏效应远远优于地面注入的泡沫流体。用于充当携带液的凝胶堵剂本身具有较好的封堵能力，同时能够保证将固体气源和表面活性物质携至油层深部，同时经过粒径优选的固相堵剂，也能够进入地层深部，通过物理堆积，堵塞通道，实现在油井油层深部封堵调剖，从而达到提高高周期吞吐井油层纵向动用程度，实现稠油稳产增效的目的。图1为自生气源、耐高温表面活性剂、凝胶堵剂以及颗粒堵剂，在地层依次形成泡沫段、凝胶段、颗粒段，实现深部封堵。

4.现场应用效果

該技术投放市场以来共在曙光油田超稠油区块实施了该技术，共计实施47井次，统计其中36口周期生产结束可对比井的数据表明，实施后油井吞吐效果得到明显改善，主要表现在以下三个方面：

（1）汽窜影响产量得到有效控制

实施前一周期，36口井在注汽过程中，合计发生汽窜74井次，影响邻井正常生产1260d，影响产量5976t，平均单井次注汽影响产量166t。实施后，剔除同注同采井因素，合计发生汽窜23井次，影响邻井正常生产358d，影响产量1884t，平均单井次注汽影响产量82t。与实施前一周期对比，实施后发生汽窜井次减少51口，影响天数减少902d，影响产量下降4092t，单井次影响产量下降84t。

（2）纵向吸汽状况得到明显改善

在实施过程中，我们针对性地选择了7口井进行吸汽状况监测，7口井共计射开油层46层162.7m。监测数据表明，实施井纵向吸汽状况得到了明显改善。对比实施前，实施后强吸汽和不吸汽层的厚度和吸汽百分比均有了明显下降，其中厚度分别下降了9m和12m，吸汽百分比分别下降了19.6%和26.1%，而较强吸汽和弱吸汽的厚度和吸汽百分比均有了明显上升，其中厚度分别上升了12m和9m，吸汽百分比分别上升了26.1%和19.6%。

（3）油井吞吐效果得到明显提高

实施井的周期生产数据统计显示，实施井平均吞吐12周期，周期生产114d，周期产油895t，周期内平均日产水平7.9t。与实施前周期生产数据对比，同期生产天数上升了16d，产油量上升了205t，周期内日产水平上升了0.9t。

参考文献

[1] 鞠东平.超稠油汽窜机理及综合防治技术[J].内蒙古石油化工，2009，7.110-112.

[2] 李永太，刘文华，谭中良.大孔道深度调剖的研究与应用.[J]油气采收率技术，1999，6（3）：24-28.