水平井分段注汽技术在曙光油田的应用

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1、１６７３－８２１７２０１３０４－０１３９－０３水平井分段注汽技术在曙光油田的应用刘恒１，２（１．长江大学，湖北荆州４３４０２３；２．中国石油辽河油田公司曙光采油厂）摘要：目前曙光油田投产稠油水平井均采用蒸汽吞吐开采方式，受油藏非均质性影响，水平井笼统注汽普遍存在水平段油藏动用不均，蒸汽局部突进严重的矛盾，严重制约了水平井产能的发挥。为此，曙光采油厂自主研发应用了水平井分段注汽技术，该技术利用水平井分段注汽管柱，将水平段油藏分成两个或多个相对独立的注汽腔，实现不同井段按需定量注汽，有效调整了水平段油藏的吸汽剖面，改善了油藏动用不均的状况。关键词：曙光油田；水平井；分段注汽；稠油开发

2、中图分类号：ＴＥ３５７文献标识码：Ａ曙光油田水平井开采主要以稠油为主，截止２０１２年底，共投产水平井１７７口，年注汽９４．６×１０４ｔ，年产油２５．０×１０４ｔ，年油汽比０．２６。目前日产液２８１１．７ｔ，日产油６９９．２ｔ，含水７５．１％。曙光油田的稠油水平井均采用蒸汽吞吐开采方式，受油藏非均质性影响，水平井笼统注汽普遍存在水平段油藏动用不均，蒸汽局部突进严重的矛盾。从含油饱和度ＰＮＤ测试、水平段温度剖面测试，以及日常生产中井间汽窜等显示水平段动用严重不均衡。统计目前正常生产的１１１口水平井井温数据，目前超稠油水平井井温处于可流动温度之下井段的占总井段的２８．９％，稠油水平井井

3、温处于可流动温度之下的占总井段的２７．３％，且该矛盾随着注汽轮次的增加而加剧，严重制约了水平井产能的发挥。为此开展了水平井分段注汽技术的研究与应用。汽腔的注汽量，对各注汽腔同时注汽，该方法适用于井段差异较小的热采水平井。（３）两段分注：利用阻隔器将水平井段分成２个注汽腔，通过分配器先后对两个注汽腔按照设计汽量进行注汽。水平井两段分注有两种方式，一种是先注Ｂ段，达到注设计汽量后投球，再注Ａ段（Ｂ型）；另一种是先注Ａ段，达到设计注汽量后投球，再注Ｂ段（Ａ型）。两段分注适用于井段差异较大的热采水平井。选井标准基于物理模拟和现场应用试验，确定了不同水平井分段注汽工艺的选井标准，见表１。１

4、．２表１水平井分段注汽工艺的选井标准注汽方式油藏参数选段注汽多段同注两段分注井段油藏非均质性（高渗段位置）高渗段长度比例（Ｌ高渗段／（Ｌ水平段））根部，中部，端部根部，中部，端部根部，中部，端部水平井分段注汽技术［１－５］技术原理水平井分段注汽技术将原来笼统注汽方式的一个１１．１＜１／３（０．３～０．５）×１／２左右＞１／３＜０．３×窜流比例（Ｑｃ／Ｑｓ）蒸汽渗透率差异（ＫＳ高／ＫＷ低）井段间油藏温度差异高渗段／＜（Ｌ）高渗段／高渗段／（）Ｌ（）ＬＬ水平段Ｌ水平段Ｌ水平段注汽腔分为两个或多个相对独立的注汽腔，优化每个注汽腔的管柱结构和注汽参数，实现有针对性的按需注汽，从而达到调整

5、吸汽剖面，改善注汽和开采效果的目的。主要有如下三种基本分段注汽工艺。（１）选段注汽：利用阻隔器封堵高动用井段、出水井段等，有目的地只选择一段井段注汽，该方法适用于水平井段中有明显局部突进或有出水井段或有低效舍弃井段的热采水平井。（２）多段同注：利用阻隔器将水平井段分成２个或多个注汽腔，按照设计汽量，利用注汽阀调配各注不限＞１０～２０＜１０不限＞２＜１．５（Ｔ高－Ｔｒ）／（Ｔ低－Ｔｒ）水平井分段注汽管柱结构水平井分段注汽管柱主要是由隔热管、分配器、１．３收稿日期：２０１３－０３－１５作者简介：刘恒，高级工程师，１９６９年生，１９９４年毕业于西南石油学院石油工程专业，现从事采油技术的

6、研究与推广应用工作。石油地质与工程２０１３年第４期·１４０·小直径软密封阻隔器、注汽阀和扶正器组成。典型的水平井两段分注管柱如图１所示。图４配注阀结构示意图现场应用及效果分析截至２０１２年１２月，曙光油田水平井分段注汽技术共实施１１８井次，措施成功率１００％，措施增油１８４２５ｔ，投入产出比１∶３，周期油汽比由０．２３提高到０．２９。２形成相对独立的注汽腔，实现了有针对性的注汽水平井两端分注技术是在水平井段内下入小直径软密封阻隔器把水平井段分隔成两个注汽腔，先注前端注汽腔２，待达到蒸汽设计量后，通过投球，封堵注汽腔２，打开后端注汽腔１的注汽通道，继续注汽，直到注汽结束。由于水平井

7、段被分隔成两个相对独立的注汽腔，而井段油层存在差异，因此分别对两个注汽腔注汽时，注汽压力会不同。通过３６井次两段分注措施井投球前后井口注汽压力跟踪表明：两注汽腔注汽压差最大为４．１ＭＰａ，平均注汽压差为１．１ＭＰａ，说明分段注汽管柱可将水平井段分隔成几个相对独立的注汽腔进行注汽，实现了水平井有针对性的注汽。２．１图１两段分注管柱结构示意图（１）小直径软密封阻隔器（图２）。小直径软密封阻隔器采用了高分子纳米复合密封材料，该材料具有耐高温、高弹性、超耐磨的特性，受热膨胀后直径达到１６