辽河油田难采储量开采技术发展状况及应用.pdf

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1、辽河油区难采储量开采技术发展状况及应用辽河油区难采储量开采技术发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：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忽视的问题，实际 情况表明，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

2、程度，降低吨油生产 成本，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、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 发中的发 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；应用中图分中图分 类号类号：TE353TE353文献标文献标 识码：识码：A ADevelopments and Applications of Oil Production Technology for Difficult-to

3、-ProduceDevelopments and Applications of Oil Production Technology for Difficult-to-ProduceReserve in Liaohe OilfieldReserve in Liaohe OilfieldWang Xu,Jia Haiyan(Engineering TechnicalResearchInstituteof LiaohePetroleumExploration Bureau,Liaoning,Panjin,124010,China)Abstract:Abstract:The development

4、of Liaohe oilfield has come into mid-late period,troubles of sustainning production appear gradually obvious.For thisreason,the studies concerning the effective and economic oil production technology for difficult-to-produce reserve are gradual emphasized.Ascompared with the conventional reserve,dif

5、ficult-to-produce reserve has high pour-point,low permeability,sand inflow,offshore heavy oil,etc,soits production always leads to low yield,high cost,high risk.In resent years,complicated structural wells,including side-tracking wells,horizontalwells,branched wells,etc.,have been studied and develo

6、ped in Liaohe oilfield.Through the application of these complicated structural wells insuper heavy oil reservoir,low permeability reservoir,thin heavy reservoir,a very good result was obtained,improving oil recovery effectively,reducing running cost per ton.In addition,some stimulation treatment tec

7、hnologies have also been developed and adopted,such as sand control,high temperature injection profile modification,water finding and block off,oil production by using gases.In this paper,the developments andapplications of the complicated structural wells and the stimulation treatment technologies

8、for difficult-to-produce reserve are presented,and theseresearch results will have some effects on the production of other similar difficult-to-produce reserve.Keywords:Keywords:Liaohe oilfield;difficult-to-produce reserve;complicated structural wells;stimulation treatment technologies;application引言

9、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部分，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辽河油区难采储量基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

10、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，其中相当大一部分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1080.82km，石油地质储量 224263 10t，已探明未动用含油面积381.64km，石油地质储量 48549 10t，在已探明2424未动用储量中大部分为难采储量，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

11、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 5010-3m。该类油藏储层物性差，非均2质性强，油藏天然能量不足，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发展起来，在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510mPas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

12、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 0m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 424

13、9，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。在该区块部分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进。（2）开发投资高、风险大由于开发难度大，导致钻井、采油等方面开发成本投资高，特别是滩海油藏的开发，而产能低、稳产难使得难

14、采储量开发具有更大风险。42特殊工艺井技术在难采储量开发中的应用2.1 特殊工艺井技术的发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基础上，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。为降低钻井成本，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

15、处于领先水平。2.2 辽河油区应用实例实践表明，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着效果。2.2.1 低渗透油藏水平井低渗透油藏由于储层物性差、地层能量不足导致开发效果差，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 38.7 103-3m，平均地面原2油密度0.8491g/cm，地层原油粘度 1.38mPa s。自1979年投入

16、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512寸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291012.610-323-3m，平均垂直渗透率为2m，密度（20）为0.8648g/cm，粘度（100）为5.76mPas，凝固点54，含蜡量为 37.06%，该块一直处于低速、低效运行。1996 1998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

17、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3.6510t，单井产量达到直井侧钻前产量的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(见表1)。表表1 1静静1717块侧块侧 钻水平井统钻水平井统 计情况计情况Table 1Table 1Side-tracking horizontal wells in Jing17 blockSide-tracking horizont

18、al wells in Jing17 block侧钻前井号(m)静29-59CP静31-67CP静33-71CP210720562061(m)555043.3(m)211202213(%)98.598.194.8窗点垂深靶前位移水平段长油层钻遇率日产油量累产油(t)2.53.41.6(t)22722842初期日产油量(t)13.68.116.1目前日产油量(t)7.44.26.3累产油(t)15119674510360侧钻后42.2.2 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，油层单层厚度为35m，原油密度 1.001 g/cm，50脱气原油粘度为168150 mPa s。1

19、996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达到直井的5倍（图3），而水平井操作成本仅为直井的一半。37 70 00 07 72 20 07 74 40 07 76 60 07 78 80 08 80 00 08 80 00 08 85 50 09 90 00

20、 09 95 50 01 10 00 00 0 1 10 05 50 01 11 10 00 01 11 15 50 0 1 12 20 00 0 1 12 25 50 0长长度度平平4 45 5图图示意图示意图3 3杜杜8484周期产油量对比图周期产油量对比图与水与水 平井平井SAGDSAGD组合示组合示 意图意图2 2杜杜8484块块直井直井图图1 1杜杜8484块块SAGDSAGD双双水平水平 井轨迹井轨迹块水平井与直井块水平井与直井图图Fig.3Fig.3 Comparison of cyclicoil production between horizontal and vertica

21、l wells in Leng84 blockComparison of cyclicoil production between horizontal and vertical wells in Leng84 block杜杜8 84 4平平1 1-1 1Fig.2Fig.2 Relative location of vertical wells andRelative location of vertical wells andFig.1Fig.1 Trajectory schematic drawing of SAGDTrajectory schematic drawing of SAGD

22、SAGD horizontal wells in Leng84 blockSAGD horizontal wells in Leng84 blockdouble horizontal wells in Leng84 blockdouble horizontal 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。随着水平平平4 46 68 80 00 0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，使得利用水平井开杜杜8 84 4平平1 1-2

23、 2垂垂深深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成本和平台空间的基础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，分支井技术则可满足滩海油田开采指标的要求

24、，并且有效降低吨油开采成本。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，比表面积大，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

25、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%，压裂后日产量达到 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 15m排量3.6

26、m/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，从而达到提高蒸汽吞吐效果。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

27、2000年 3 月冷43-45-168井开始第5 轮注汽，前一轮注汽 2268m，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70m 进行封堵处理，注汽 2488m，注汽压力 14.5MPa，邻井没有汽窜，累计生产 305天，产油2054t。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

28、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，33333有针对性的开展了 C

29、O2+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基础上，针对稠油井多轮次吞吐后存在的油层汽窜，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

30、静35块为高凝油油藏，地质储量96710 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 35m，初期日产液 12m，日产油 10t，到9月底日产液 2m，日产油1t，累产油210t，液280m。2002年7月在西部静 35-33-33井注热氮1010 m,投产初期日产液 13 m、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 35-29-4

31、3、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。343333344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

32、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，2004，11（6）：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E-mail: