提高稠油水平井动用程度关键技术研究与应用

摘 要：曙光油田共有稠油水平井299口，占總井数的8%，年产油24.5万t，占吞吐产量的21.9%，是曙光油田稳产的重要支撑。随着水平井开发的不断深入，水平段动用不均矛盾突出，其中得不到有效动用的（温度<80℃）井段占水平段的近三分之一，严重限制了水平井产能的发挥。近年来，通过开展系列油藏研究及物模实验，形成了热采水平井动用不均程度的评价方法，研制了3种不同封堵强度的耐高温堵剂，形成了提高稠油水平井动用程度的系列关键技术，实现了水平井的高效开发。

关键词：稠油;水平井;动用程度

1 引言

曙光油田超稠油区块大多属于疏松砂岩油藏，在水平井开发过程中，由于油藏的非均质性、渗透率的变化和原油性质的差异等影响，经过多轮次吞吐后，普遍存在动用不均、汽窜等问题。水平井高温调堵技术是一种提高水平井动用程度的有效手段，但受油藏动用情况、筛管完井方式及水平井井身结构等因素的制约，实施难度较大，要求堵剂能够实现“高效注入，有效封堵”，同时在井筒内“无残留”，不返吐。因此，急需开展相应的技术攻关。

2 主要研究内容

2.1 热采水平井动用不均程度的评价方法

采用非均质稠油水平井热采物理模拟装置，模拟稠油水平井在注汽过程中生产参数的变化，装置耐温350℃，耐压20MPa。通过水平井热采物模情况及其规律，结合现场生产数据，判定其动用不均程度为弱、中、强三个等级。

①弱动用不均：14MPa<注汽压力<18MPa，压降差≤1MPa;汽窜方向≤1个;井温标准偏差值≤15;

②中动用不均：10MPa≤注汽压力≤14MPa，1MPa<压降差<3MPa;1个<汽窜方向<3个;15<井温标准偏差值<25;

③强动用不均：7MPa≤注汽压力<10MPa，3MPa≤压降差;3个≤汽窜方向;25≤井温标准偏差值;

2.2 水平井DNS强化采油技术

针对“弱动用不均”水平井，研制出耐温型泡沫调堵剂，利用泡沫的贾敏效应封堵高渗层，同时泡沫兼具润湿反转的作用。研究采用蒸汽（S）、氮气（N）、泡沫调堵剂（D）的组合段塞分段注入工艺，同时对气（汽）液比进行优化，扩大了调控半径，增加了蒸汽波及体积，实现水平段的均匀调堵。

泡沫调堵剂主要性能指标：抗老化温度350℃，发泡倍数大于10倍，阻力因子大于22.18，界面张力10-3mN/m。

注入工艺：第一段塞反注蒸汽3h，起到井筒隔热的效果;第二段塞正注蒸汽，同时反注蒸汽+泡沫调堵剂12h，扩大油层加热带，改善水平段吸汽剖面;第三段塞正注蒸汽，同时反注氮气9h，起到强化助排的作用;最后重复以上步骤，直至注完设计用量。

2.3 水平井温控调剖技术

针对“中动用不均”水平井，研制了温控固化堵剂，由硅酸盐（21-26%）、引发剂（14-21%）、增强剂（18- 21%）组成。该堵剂配制液粘度低，易于泵送至地层，以有机材料作为引发剂，在一定温度下反应固化，保证施工过程的安全性，同时固化后堵剂耐温性好，固化强度高，实现长井段治理动用不均的目的。

性能指标：粘度17-31MPa.s;凝固时间1-6h（81℃以上）;固化后抗压强度固化后9-14MPa;耐温350℃;封堵率≥92%。

2.4 水平井多段塞无机封窜技术

针对“强动用不均”水平井，采用氮气+泡沫凝胶+超细颗粒+强化无机封窜剂的封堵体系，封堵强度大，耐温耐冲刷，封窜有效率提高29.2%，能有效封堵汽窜大孔道。

强化无机封窜剂性能指标：密度：1.2～1.38g/cm3;固结时间：4～12h（82℃）;固结强度：2～4MPa（350℃）;使用温度范围：50～350℃。

3 现场应用效果分析

3.1 总体应用情况

2017-2019年，曙光油田现场实施提高稠油水平井动用程度关键技术151井次，油藏动用程度提高12%，增油5.04万t，降低汽窜影响1.88万t，平均单井增油333.5t，降低汽窜影响124.5t。

3.2 典型井例分析--杜212-大H304

该井于2014年投产，生产井段1232.81～1567.79m。自7周期后产量与油汽比连续下滑，且与周边4口井汽窜。对照动用不均程度评价方法，分析该井属于“强动用不均”水平井，决定对其实施水平井多段塞无机封窜技术。措施后，该井井温曲线明显改善;注汽期间周边邻井无汽窜反应，降低汽窜影响产量137t;本周期该井生产112.2天，产油720t，周期对比增油423t，油汽比提高了0.26。

4 结论与认识

①该系列技术可针对不同动用状况水平井，采取相应的调堵工艺，有效抑制水平井汽窜问题，提高水平段动用程度，改善水平井生产效果;

②该技术的成功应用可为辽河油田稠油水平井的高效开发提供强有力的技术支撑，对国内外同类油藏开发具有借鉴意义，应用前景广阔。

参考文献：

[1]刘宇光，高德玉，侯静.高分子复合调剖剂的制备及性能[J].齐齐哈尔大学学报，2004（02）.

[2]严曦，岳湘安，万新安.有机——无机复合～1凝胶调剖剂的研制[J].内蒙古石油化工，2009（08）.

作者简介：

黄腾（1989- ），男，工程师，2010年毕业于长江大学资源勘查工程专业，目前主要从事采油工艺技术研究与推广工作。