致密油水平井泡沫油产生规律及控制方法研究

赵志强（大庆油田有限责任公司第九采油厂）

泡沫油现象最早在加拿大和委内瑞拉几个稠油区块被发现，在油藏的稠油溶解气驱过程中，显示出较高的产量和一次采收率，在这些油田收集的井口油样呈现出一种油相连续的泡沫状态，这些油样就像巧克力奶油一样，包含了大量的气泡，而且这些气泡非常稳定，在敞开的容器中可以保持几个小时到几十个小时，其中真正的原油不足油气总体积的20%[1]。

A 区块致密油水平井自2013 年投产，目前共有抽油机井10 口。下泵生产后，始终按照“高于饱和压力”的标准进行流压控制，但生产14 个月左右，部分井出现生产数据相矛盾问题。通过验证证明了泡沫油的存在，为保证致密油高效开发，需要对泡沫油产生规律与界限，泡沫油产生后流压控制方法开展研究[2]。

1 验证存在泡沫油

为了证明井筒内存在泡沫油，通过现场取样、测压、洗井、调整防冲距等方法进行验证。

对A-P116 井现场取样，取出油样为泡沫状，脱气后，体积仅余1/3。同时对A 区块气大、高液面、低泵效的其他5 口井进行了现场取样，泵况正常，取样均为泡沫状。A 区块5 口井取样情况见表1。

以100 m 为步长，开展2 口井不同深度井筒压力测试试验，结果表明筒内混合液密度最大仅为0.48 g/cm3，远小于计算密度。

表1 A 区块5 口井取样情况

以A-P116 井为例，洗井前憋泵45 min 压力由0.6 MPa 上升到3.6 MPa，稳压15 min，压力不降。虽然起压较慢，但管柱不漏。再进行洗井处理，量油情况表明，洗井后产量初期较高，后期下降，证明泵况正常，初期由于含水高，产量高，后期含水下降，泡沫油影响导致泵效下降。

通过以上取样、压力测试、洗井等手段综合判断，证明致密油水平井井筒中存在泡沫油。

2 泡沫油产生规律及界限

调研表明，天然能量开发的高饱和压力、高气油比的油藏，在开采过程中存在初期建产、快速递减、减速递减、缓慢递减四个阶段。通过分析A 区块水平井产能递减情况，认为该区块已处于“弹性+溶解气驱”的递减阶段。

通过统计分析A 区块先期出现泡沫油7 口井的产量、递减率、动液面、泵效等生产数据，总结得出泡沫油出现在“弹性+溶解气驱”阶段，月递减率出现负值的判断方法以A-P112 井为例生产曲线见图1。

图1 A-P112 井生产曲线

依据上述方法对A 区水平井生产数据进行分析，结合现场功图、液面、测压等数据，分析认为A 区4 口井出现泡沫油，生产情况见表2。

表2 A 区块产生泡沫油时生产情况

3 泡沫油井流压控制方法及效果

调研表明，泡沫油衰竭开发的完整过程分为3个阶段：第一阶段油藏压力大于饱和压力的单相流阶段；第二阶段油藏压力处于泡点和拟泡点压力之间的泡沫油流阶段；第三阶段油藏压力低于拟泡点压力的气窜流阶段。通过综合分析A 区块水平井各项生产参数，认为该区块油井处于泡沫油流阶段[3]。

在泡沫油流阶段，当地层压力下降至拟泡点压力之前，为溶解气驱阶段，在溶解气驱过程中，气泡的生长有利于对油相的驱替，随着流压下降，分散气泡逐渐发生合并形成连续气相，由于大于原油流速从而发生气窜，最终导致产量急剧下降。

为了提高水平井最终采出程度，泡沫油阶段流压控制方法应为控制生产参数，延迟到达拟泡点压力时间，主要措施有两方面：第一方面调小生产参数；第二方面间歇生产[4]。

1）2016 年制定了调小生产参数、换小泵等提高流压，缓解气影响措施，共调整11 井次。根据实测压力折算井筒内混合液密度计算，调后初期平均流压从调整前6.3 MPa 升至6.9 MPa，升高0.6 MPa。

从产量递减看，调参后3 个月平均递减率从19.5%降至9.9%，见到了较好调整效果。同时调小生产参数大幅度降低了抽油机能耗，统计调整前后，平均单井日耗电由135 kWh 下降到92 kWh，当年累积节电12.77×104kWh。

2）为了进一步摸索提高流压与产量变化之间的关系，选择下入直读压力计井A-P119 井进行关井恢复压力试验。关井29 天后，井底流压从5.2 MPa 上升至9.6 MPa，日产液从11.7 t 升至39.0 t，经过84 天后，压力与产量恢复至关井前水平，统计产量大于关井前的有效时间段内累积产液量1 356 t，较不关井的累积产液量1 059 t 增加297 t，同时增加产油223 t。统计关井29 天，累积节约抽油机能耗0.310 3×104kWh，创造了较好的经济价值[5]。

4 结论与认识

1）通过统计分析泡沫油井产液、功图、递减率等生产数据，给出“弹性+溶解气驱”阶段，月递减率出现负值时出现泡沫油的界限，为即将出现泡沫油井提前采取预防措施提供技术指导。

2）通过分析泡沫油井不同流压下对应的产量、递减率及泡沫油体积变化规律，给出了泡沫油井流压控制方法。为延缓产量递减，保证高效举升提供技术指导。

3）调小参、换小泵、间抽关井等提高流压措施，能够缓解产量递减，提高采出程度，大幅度降低了抽油机能耗，有利于致密油水平井高效开发。