辽河油田-难采储量开采技术发展状况及应用.doc

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1、辽河油区难采储量开采技术开展状况及应用王 旭 贾海燕辽河石油勘探局工程技术研究院 辽宁盘锦 124010 摘要：随着辽河油区勘探开发程度的不断加深，难采、难动用区块的开发已成为油田稳产中不容无视的问题，实际情况说明，这些难采区块分别存在着高凝、低渗、出砂、海上稠油开采等技术困难，具有低产能、投资高、风险大的特点。经过多年的持续技术攻关和实践，辽河油区目前已经陆续开发了侧钻井、水平井、分支井等特殊工艺井钻完井技术及配套技术，广泛应用于超稠油油藏、低渗透油藏、薄层稠油油藏开发，极大提高了难采储量动用程度，降低吨油生产本钱，取得良好的效果。此外，在油井增油技术方面也取得突破，防砂、高温调剖、找堵水、

2、气体采油技术等都进一步完善和应用。本文重点介绍了特殊工艺井技术和油井增油技术在难采油藏开发中的开展状况及应用，希望对其它油区类似油藏的开发起到借鉴作用。关键词：辽河油区；难采储量；特殊工艺井；油井增产技术；应用中图分类号：TE353 文献标识码：A Developments and Applications of Oil Production Technology for Difficult-to-Produce Reserve in Liaohe OilfieldWang Xu, Jia Haiyan（Engineering Technical Research Institute of L

3、iaohe Petroleum Exploration Bureau, Liaoning , Panjin, 124010, China）Abstract: The development of Liaohe oilfield has come into mid-late period, troubles of sustainning production appear gradually obvious. For this reason,the studies concerning the effective and economic oil production technology fo

4、r difficult-to-produce reserve are gradual emphasized. As compared with the conventional reserve, difficult-to-produce reserve has high pour-point, low permeability, sand inflow, offshore heavy oil, etc, so its production always leads to low yield, high cost, high risk. In resent years, complicated

5、structural wells, including side-tracking wells, horizontal wells, branched wells, etc., have been studied and developed in Liaohe oilfield. Through the application of these complicated structural wells in super heavy oil reservoir, low permeability reservoir, thin heavy reservoir, a very good resul

6、t was obtained, improving oil recovery effectively, reducing running cost per ton. In addition, some stimulation treatment technologies have also been developed and adopted, such as sand control, high temperature injection profile modification, water finding and block off, oil production by using ga

7、ses. In this paper, the developments and applications of the complicated structural wells and the stimulation treatment technologies for difficult-to-produce reserve are presented, and these research results will have some effects on the production of other similar difficult-to-produce reserve.Keywo

8、rds: Liaohe oilfield; difficult-to-produce reserve; complicated structural wells; stimulation treatment technologies;application引 言辽河油区油气勘探开发的区域包括辽河盆地陆上、辽河滩海和外围盆地三局部，是一个地质条件十分复杂的复式油气区，勘探开发进入中后期以来，后备资源日渐匮乏，难采储量开发成为当务之急。“九五 “十五期间，针对难采储量油藏特点，辽河油区广泛调研与引进国内外先进钻采技术，通过自身研发、试验形成了一系列集钻井、完井、采油等相配套的技术，提高了辽河油区难

9、采储量的开发水平，为油田稳产提供了有力的技术支持。作者简介：王旭1962-，男，教授级高级工程师，在读博士，现从事油藏地质研究和管理工作。1 辽河油区难采储量根本概况从勘探开发区域上看，辽河油区陆上动用程度最高，外围次之，最低的是滩海，目前动用程度较低的难采区块主要是超稠油、深层普通稠油和浅层高凝油，其中相当大一局部是由于技术经济等因素制约难以实现有效开发，形成未动用难采储量，具有“低、深、难、稠、小的特点。截至2004年底，累积探明37个油田，探明含油面积1080.82km2，石油地质储量224263Í104t，已探明未动用含油面积381.64 km2，石油地质储量48549

10、05;104t，在已探明未动用储量中大局部为难采储量，其中包括超稠油、海上、低渗透、特殊岩性、复杂小断块等难采储量。1.1 难采储量区块类型及特点根据各油藏特点，把难采储量分为如下几种类型：1低渗透油藏 目前辽河油田低渗油藏典型区块有欢北杜家台、沈北曹台、边台、双南油田等68个断块，是未动用难采储量的主要类型，其埋藏深度在8003200m之间，渗透率小于50Í10-3m2。该类油藏储层物性差，非均质性强，油藏天然能量缺乏，一般初期采用酸化压裂投产，油井高产期短，产量下降快，晚期主要采用注水，但储层吸水能力差，注水开发效果较差。近年来，泄油面积大、单井产量高的特殊工艺井逐渐开展起来，在

11、低渗透油藏开发方面取得了令人满意的突破。2超稠油油藏 超稠油油藏原油粘度大，一般在5Í104mPa·s以上，相对密度在0.9800以上。通常这种稠油在油层原始条件下是不能流动的，常规注蒸汽开采方法经济效益降低，技术难度大。曙一区超稠油是超稠油难采储量中规模较大的代表性区块。3高含水油藏 进入开发中后期，老油区总体表现出，稠油蒸汽吞吐开发进入高轮次，稀油包括高凝油主力区块注水开发进入“双高期，许多油井出现水淹水窜，地下剩余油分布零散，挖潜难度不断加大。通常采取封堵、选注、调剖等手段解决，目前还采取部署“聪明井和利用老井侧钻等技术挖掘剩余油潜力。4滩海稠油油藏 滩诲是指由高潮0

12、m线到海图水深5m的沿岸地区，如海南构造带、月东构造带。由于地表条件恶劣，加之高粘度、高密度的油藏特性，开发投资大、周期长、费用多，一直制约该类油藏开发，目前海上稠油热采是困扰其中的最大的难题。 5浅层高凝油油藏 曹台、边台、安61等油藏原油凝固点达4249，油层温度仅为3845，原油在地层中呈凝固或半流动状态，开采难度大。在该区块局部油井上陆续实施解堵、压裂、蒸汽吞吐、二氧化碳吞吐、注热水、注微生物吞吐等多种增产工艺措施，取得的效果都不是太理想。1.2 难采储量开发矛盾分析1油藏条件差，现有开发技术难以解决实际生产难题难采储量数量规模巨大，多呈现分布零散、储量丰度低、储层物性差，油品粘度大的

13、特点，造成开发过程中产能低，开采缓慢。而现有的地质勘探、钻井、采油技术，还很难满足实际开发生产的需要，必须有效整合并不断加以改良。2开发投资高、风险大由于开发难度大，导致钻井、采油等方面开发本钱投资高，特别是滩海油藏的开发，而产能低、稳产难使得难采储量开发具有更大风险。2 特殊工艺井技术在难采储量开发中的应用2.1 特殊工艺井技术的开展状况随着钻井技术不断进步，“六五以来，在常规钻井工艺技术的根底上，辽河油田陆续开发了定向井、丛式井、水平井、侧钻水平井、多分支井等特殊工艺钻完井配套技术。侧钻水平井、水平井术是集团公司“八五、“九五重大科技攻关对象，经历了研究试验1990年1998年和推广应用阶

14、段2001年至今，在井位优化设计、钻完井施工、现场地质跟踪导向、采油工业配套等方面形成了具有辽河特色的水平井技术系列了具有辽河特色的水平井技术系列。为降低钻井本钱，提高油层纵向动用程度，研究开发了多分支井钻井技术，目前该技术在国内处于领先水平。2.2 辽河油区应用实例实践说明，特殊工艺井尤其是侧钻水平井、水平井、分支水平井，在辽河油田超稠油、薄层稠油、低渗透油藏开发及挖掘老区剩余油方面取得了显著效果。2.2.1 低渗透油藏水平井低渗透油藏由于储层物性差、地层能量缺乏导致开发效果差，而侧钻水平井、水平井由于油层裸露面积增大而扩大井筒泄油面积，提高单井产量，获得较好开发效果。欢北杜家台欢8块是辽河

15、油区典型的低渗稀油区块，位于欢喜岭油田东北部，主要含油层系为S4段杜家台油层，储层孔隙度15.4%，平均空气渗透率38.7Í10-3m2，平均地面原油密度0.8491g/cm3，地层原油粘度1.38mPas。自1979年投入开发，受储层物性差影响，单井产量下降快，采油速度低。2005年3月23日于该块部署实施了辽河油田第一口5吋小井眼侧钻水平井欢32CH井，钻井过程见良好的油气显示，尚未投产。静17块属于高凝低渗透油藏，平均孔隙度17.6%，平均水平渗透率为29Í10-3m2，平均垂直渗透率为12.6Í10-3m2，密度20为0.8648 g/cm3，粘度100为

16、5.76 mPas，凝固点54，含蜡量为37.06%，该块一直处于低速、低效运行。19961998年，该区块先后钻了4口侧钻水平井，井号为静33-71CP井、静31-59CP静、静29-59CP井、静31-67CP井。除静31-59CP井未钻至目的层外，除其中3口获得了较好的开发效果，已累积产油3.65×104t，单井产量到达直井侧钻前产量的3.3倍。20022003年完成4口井5个分支，分别是静31-59FP双分支水平井、静31-71CP井、安27-25CP井和静33-75CP侧钻水平井，油层钻遇率为90%以上。目前31-59CP井已投产，日产油量13t左右，为本区直井产量的45倍

17、（见表1）。表1 静17块侧钻水平井统计情况Table 1 Side-tracking horizontal wells in Jing17 block井 号窗点垂深（m）靶前位移（m）水平段长（m）油层钻遇率（%）侧钻前侧钻后日产油量（t）累产油（t）初期日产油量（t）目前日产油量（t）累产油（t）静29-59CP21075521198.52.522713.67.415119静31-67CP20565020298.13.42288.14.26745静33-71CP206143.321394.81.64216.16.3103602.2.2 超稠油油藏水平井辽河油田杜84块属于超稠油厚层块状油藏

18、，油层单层厚度为35m，原油密度1.001 g/cm3，50脱气原油粘度为168150 mPas。1996年以来，该区共钻 23 口水平井和侧钻水平井。其中包括在该区块实施的一组水平井和一组水平井加直井蒸汽辅助重力泄油SAGD试验井组（见图1、2），由于有效扩大了注汽、采油的面积，取得了明显效果，杜84-平45井初期平均日产油95t/d，目前累积产油 9614t，杜84-平46井初期平均日产油77t/d，目前累积产油 7941t。总体效果分析看，杜84块水平井单井日产油量到达直井的5倍图3，而水平井操作本钱仅为直井的一半。平45平46700720740760780800长度1250杜84平1-

19、180085090095010001050110011501200杜84平1-2垂深图2 杜84块直井与水平井SAGD组合示意图Fig. 2 Relative location of vertical wells and SAGD horizontal wells in Leng84 block图1 杜84块SAGD双水平井轨迹示意图Fig. 1 Trajectory schematic drawing of SAGD double horizontal wells in Leng84 block图3 杜84块水平井与直井周期产油量比照图Fig. 3 Comparison of cyclico

20、il production between horizontal and vertical wells in Leng84 block2.2.3 薄层稠油油藏水平井辽河油区存在大量的薄层稠油油藏，采用直井开发，受井筒泻油面积所限，难以取得理想的开发效果。随着水平井技术的不断进步，薄油层井眼轨迹控制问题得到解决，水平井目的层最小厚度值突破3m界限，使得利用水平井开发薄层稠油油藏成为可能，辽河油区近年来在多个区块推广应用，取得较好效果。其中2004年3月投产的锦45-平1井目的层厚度3m，实钻水平段长185m，钻遇油层长度101.5m，初期日产油量32t，累积产油量1882t。2001年8月实施的

21、锦27-平1井目的层厚度7m，实钻水平段长181.7m，钻遇油层长度134.9m，初期日产油量19t，累积产油量6303t。2.2.4 分支井技术分支井技术可以在节约本钱和平台空间的根底上解决不同油层同时开发的问题，尤其是辽河滩海油田开发都要受平台空间的限制，每个平台所打井的数量都不太多，分支井技术那么可满足滩海油田开采指标的要求，并且有效降低吨油开采本钱。2000年在海外河油田完成我国第一口三分支井海14-20井见图4。高升油田高3区高10块属普通稠油油藏，主要开发层系为沙河街组莲花油层，2005年2月实施双分支侧钻水平井高3-4-17CP井，该井侧钻前为注水井，投产后初期日产油26t，目前

22、日产油20t，累计产油2100t。3 油井增产新技术在难采储量开采中的应用3.1 压裂技术在低渗透油藏开发过程中，由于储层物性原因，油层孔吼细小，比外表积大，渗透能力差，油井产能低，往往需要经过油层改造才能投产，当前的压裂技术主要包括整体压裂、二次压裂、酸化压裂等。辽河油田在压裂方面，通过千型、双千型压裂车组的引进和配套技术攻关，以及在压裂液、支撑剂、压裂工艺及配套软件等方面都取得了突出的进展。形成了针对复杂气藏、低渗透油气藏、稠油高凝油油藏和高含水油层的压裂工艺技术系列深层压裂、水平井压裂、CO2和N2泡沫压裂、热化学压裂、端部脱砂压裂、限流压裂、 整体压裂、 重复压裂、稠油井压裂防砂以及酸

23、压等工艺技术，满足了生产要求。辽河齐古61井高凝油新井投产没有产量，后实施热化学压裂进行油藏改造，井段为2191-2230m，原油凝固点46，压裂液温度80，砂比28.7%，压裂后日产量到达13t。辽河冷43-47-168井投产无产量，实施压裂防砂，井段为1331.8-1386.8m ，高温树脂砂量15m3排量3.6m3/min，措施后日采油量9.8t。3.2 高温调剖技术在稠油热采开发中，为了提高蒸汽吞吐开发效果，多采用调剖封堵技术，主要包括两种方法：一种是机械方法，用封隔器卡封汽串层或高渗透层；另一种是化学方法。目前，最行之有效的方法就是化学高温调剖封堵，即采用耐高温的化学调剖剂对高渗透层

24、或汽串通道进行封堵，调整吸汽剖面，充分发挥低渗透层潜力，从而到达提高蒸汽吞吐效果。1999年高温三相泡沫调剖剂研制成功，该调剖剂耐温达200以上，封堵强度达12MPa/m，先后在辽河油田金马公司、冷家公司、欢采、特油公司现场应用189口井，施工成功率100%，有效率85%以上，累计增油38000t以上。其中2000年3月冷43-45-168 井开始第5轮注汽，前一轮注汽2268m3，注汽压力11.0MPa，相邻两口井汽窜，生产229d，累计产油1604t。本轮注汽前用高温三相泡沫调剖剂70m3 进行封堵处理，注汽2488m3，注汽压力14.5MPa，邻井没有汽窜，累计生产305天，产油2054

25、t。3.3 找水、堵水技术辽河油区地质特点为含油层系多，油水关系复杂，加之老油田进入开发后期，含水升高，造成开发效果不好，以往找水采取中子寿命找水、C/O比找水等，其缺点是不够精确，堵水方法采用封隔器方法封隔水层。现在的找、堵水方法多种多样，包括层间机械选择性找、堵水和层内粉沫找、堵水技术等。经长期研究实验研制成功二级二层、三级三层机械找/堵水工艺，在辽河油区的稀油、稠油、高凝油油藏累计实施500井次，目前该技术已经成熟，被各油田推广应用，在大港、大庆、华北、中原、青海等实施87井次，取得较好效果。 3.4 气体采油技术气体采油技术在难采储量开发上取得较大突破，有针对性地解决了油田生产存在的实

26、际问题，主要包括CO2辅助吞吐、N2助排、烟道气和高温混合气等。CO2吞吐采油技术主要应用于特超稠油、普通热采稠油和冷采稠油3种类型的稠油油藏。针对稠油超稠油存在的多轮次吞吐后油层吸汽不均，油层动用程度差，蒸汽吞吐效果差的矛盾，通过认真的分析和研究及物模试验，有针对性的开展了CO2+泡沫剂辅助蒸汽吞吐采油试验。2003年该工艺在特油公司现场试验17口井，平均1个吞吐周期单单井增油近700。2004年该工艺在特油公司和曙光采油厂得到大规模推广应用，累计施工200多井次，成为超稠油油藏的主体增产措施。在推广应用氮气隔热、氮气排液、氮气调剖、氮气助排等常规应用技术的根底上，针对稠油井多轮次吞吐后存在

27、的油层汽窜，层间和纵向或油层平面吸汽不均、油井吞吐效果变差、油层压力效果变差、油层压力下降等矛盾，研究成功了氮气泡沫调剖助排辅助蒸汽吞吐采油工艺，该技术在欢127块进行了5口井先导试验，累计增产原油3500，取得了良好的效果。3.5 浅层高凝油解堵及注蒸汽+氮气试验静35块为高凝油油藏，地质储量967×104 t，油层平均埋深1540m，地温4654，原油凝固点4049.5，析蜡温度4252与地温接近，致使开采及其困难。针对这一特点，开展了热化学解堵、热氮吞吐、蒸汽+氮气吞吐现场先导试验。2003年6月静35-32-32井注解堵剂35 m3，初期日产液12 m3，日产油10t，到9月

28、底日产液2m3，日产油1t，累产油210t，液280m3。2002年7月在西部静35-33-33井注热氮10×104 m3 ,投产初期日产液13 m3、日产油8-10t，有效期持续2个月，增油270t。2003年6月起实施蒸汽加氮气吞吐4口井，分别为静35-29-43、静35-27-44、静35-27-45、静35-30-35、，29-43、30-35井见到效果、，27-44、27-45效果不明显。4 结论与建议4.1 结论1辽河油区难采储量主要分为低渗透油藏、超稠油油藏、高含水油藏、滩海稠油油藏、浅层高凝油油藏，其特点为开采难度大、产能低、投资高、风险大。2随着特殊井钻完井及配套工

29、艺技术的不断进步，侧钻水平井、水平井、分支井技术在辽河油区超稠油、薄层稠油、低渗透油藏开发及挖掘老区剩余油方面应用越来越广泛。3压裂、高温调剖、找堵水、气体采油等新技术、新工艺不断研发推广，解决了一些困绕难采储量开发的难题。4.2 建议1今后应进一步加强海上稠油、复杂岩性油藏开采方法的研究。2系统总结已往难采储量开采中所应用的油藏地质、钻完井、采油、油田化学、作业等方面的新技术、新工艺，形成并打造出辽河油田难采储量开采特色技术。参 考 文 献1 刘乃震.特殊工艺井钻井技术在辽河油区的研发与应用.特种油气藏，2004，116：142 曲绍刚.辽河油田难采储量采油工艺技术现状.第一届全国特种油气藏技术研讨会文集.石油工业出版社.2004.93 刘乃震等.利用复杂结构井开采低渗高凝油油藏.2003年度石油学会复杂结构井开发及应用技术研讨会附作者有关信息:王旭1962-，男，汉族，教授级高级工程师，1984年毕业于大连理工大学计算机专业，2001年获油藏工程专业硕士学位，中国地质大学在读博士，现从事油藏地质研究和管理工作。地址：124010辽宁省盘锦市兴隆台区工程技术研究院 ：0427-7830651E-mail: