CN110159237A - 一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田开发的技术领域,具体的涉及一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法。该种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,包括以下步骤:(1)选择油藏;(2)布吞吐井;(3)蒸汽吞吐开发;(4)整体调堵。该方法采取整体调堵技术,通过油藏内不同位置处的井排分别注入高强度氮气泡沫体系和氮气泡沫体系,在距离边底水不同位置均形成有效封堵墙,减缓水侵和汽窜。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发的技术领域,具体的涉及一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法。
背景技术
稠油是指油层条件下原油粘度大于50mPa·s或在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·s,相对密度大于0.92的原油。中国稠油预测资源量约198×108t。随着常规稀油油藏勘探开发难度的增大,进一步提高稠油产量是维持我国产油量稳定,维护国家能源安全的重要保障。
目前蒸汽吞吐产量占稠油产量70%以上,但是对于含有边底水的稠油油藏,随着蒸汽吞吐轮次的增加,稠油油藏内地层能量逐渐下降,在没有外来能量补充的情况下,吞吐井井底会产生压力亏空,边底水在压差作用下侵入油层内部,从而造成油层内水淹,含水率迅速上升,影响开发效果;同时在油层内部,随着吞吐轮次的增加,吞吐井之间产生蒸汽窜流通道,也会影响蒸汽吞吐开发效果。因此边底水稠油油藏多轮次蒸汽吞吐后,水侵和汽窜严重,蒸汽吞吐效果变差。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题而提供一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法。该方法采取整体调堵技术,通过油藏内不同位置处的井排分别注入高强度氮气泡沫体系和氮气泡沫体系,在距离边底水不同位置均形成有效封堵墙,减缓水侵和汽窜。
本发明的技术方案为:一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,包括以下步骤:
(1)选择油藏:按照以下条件进行粗筛选适用的油藏:油藏为边底水稠油油藏,50℃下地面脱气原油粘度<100000mPa·s,油藏埋深<1000m,有效厚度大于5m,初始含油饱和度>0.5,渗透率>200mD,水体体积与油层体积比小于500;
(2)布吞吐井:按照排状布井方式在油层内钻吞吐井;吞吐井为直井或水平井;根据油藏面积确定井排数目,油层内至少设置3列吞吐井排,相邻两列井排的间距为100~150m,每列井排内相邻两个吞吐井的间距为100~150m;靠近水体的一列井排为一线井排,然后依次为二线井排、三线井排,以此类推,其中一线井排与水体的距离大于150m;
(3)蒸汽吞吐开发:首先开始第一周期蒸汽吞吐,其中一线井排注入蒸汽量为1000~1200t,二线井排注入蒸汽量为1500~1800t,三线井排注入蒸汽量为2000~2200t;蒸汽注入后,焖井3~5天,焖井结束后开井生产,一线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比小于5;二线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比小于10;三线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比小于20;下一周期的吞吐参数与第一周期一致;
(4)整体调堵:随着吞吐轮次的增加,地层压力逐渐降低,发生水侵与汽窜,采取氮气泡沫整体调堵技术,具体操作如下:
①在一线井排含水率超过90%后,对一线井排注蒸汽阶段同时注入高强度氮气泡沫体系,一线井排降低周期蒸汽注入量至800~1000t,氮气随蒸汽全程注入,注入量根据井下形成的泡沫气液比为2:1计算;然后焖井3~5天后采油;
②二线井排注蒸汽的同时注入氮气泡沫体系,起泡剂的浓度为0.5%;二线井排蒸汽注入量为1500~1800t,氮气随蒸汽全程注入,氮气注入量根据井下形成的泡沫气液比为3:1计算;注蒸汽结束后,提高焖井时间至5~6天,然后开井生产;
③三线井排注蒸汽的同时注入氮气泡沫体系,起泡剂的浓度为0.5%;三线井排蒸汽注入量为1500~2500t,氮气随蒸汽全程注入,氮气注入量根据井下形成的泡沫气液比为4:1计算;注蒸汽结束后,提高焖井时间至6~8天,然后开井生产。
所述步骤(4)中高强度氮气泡沫体系选用固相颗粒强化泡沫体系或耐高温凝胶泡沫体系。
所述固相颗粒强化泡沫体系中固相颗粒浓度为0.5~1%,起泡剂浓度为0.5%。
所述固相颗粒强化泡沫体系中固相颗粒选用粉煤灰、粘土颗粒或纳米颗粒。
所述耐高温凝胶泡沫体系包括先向地层内注入的耐高温凝胶堵剂和蒸汽吞吐时同时注入的氮气泡沫。
所述耐高温凝胶堵剂选用栲胶或温敏凝胶。
所述耐高温凝胶堵剂的注入量为30~50t。
所述耐高温凝胶泡沫体系中起泡剂浓度为0.5%。
本发明的有益效果为:本发明提供了一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,随着吞吐轮次的增加,地层压力逐渐降低,会发生水侵与汽窜,该方法采取整体调堵技术,通过油藏内不同位置处的井排分别注入高强度氮气泡沫体系和氮气泡沫体系,在距离边底水不同位置均形成有效封堵墙,减缓水侵和汽窜,使得含水率降低10~15%,油汽比增加0.2~0.5%,从而整体性地改善边底水稠油油藏多轮次蒸汽吞吐的开发效果。
为了实现整体调堵,在油层内至少布置3列吞吐井排,并对井排的距离进行了设计,其中一线井排与水体的距离大于150m,如果距离小于150m,一线井排蒸汽吞吐开发很容易与边底水沟通,造成水体的迅速侵入,影响开发效果。相邻两列井排的间距为100~150m,每列井排内相邻两个吞吐井的间距为100~150m。三种类型井排距离边底水的距离不同,可以依次开展不同类型的技术,从而达到缓解水侵和汽窜的作用。
所述方法中对于注入的蒸汽量以及吞吐井产出液量与注入蒸汽冷水之间的关系也进行了设计,一线井排距离水体较近,注入蒸汽量过大会连通水体,二线井排和三线井排距离水体逐渐变远,蒸汽注入量逐渐增大。一线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比要小于5,否则如果一线井排的生产时间长,产出液量太大的话,会造成水体快速侵入;二线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比要小于10,否则如果二线井排的生产时间长,产出液量太大的话,也会造成水体快速侵入。三线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比要小于20,否则如果三线井排的生产时间长,产出液量太大的话,也会造成水体快速侵入,下周期吞吐参数与第一周期一致。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中吞吐井的排布示意图。
图2为本发明具体实施方式中产生水侵与汽窜的示意图。
图3为本发明具体实施方式中整体调堵的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,包括以下步骤:
(1)选择油藏:某区块为边底水稠油油藏,含油面积6.0km2,50℃下地面脱气原油粘度3983mPa·s,油藏埋深940m,有效厚度7m,初始含油饱和度0.65,渗透率2520mD,水体体积与油层体积比350;
(2)布吞吐井:按照排状布井方式在油层内钻吞吐井;吞吐井为水平井;根据油藏面积确定井排数目,油层内设置3列吞吐井排,如图1所示,距离水体最近的井排为一线井排(#1、#2、#3),距离水体稍远的井排为二线井排(#4、#5、#6),距离水体最远的井排为三线井排(#7、#8、#9),其中一线井排与水体的距离为200m;相邻两列井排的间距为150m,每列井排内相邻两个吞吐井的间距为150m。
(3)蒸汽吞吐开发:首先开始第一周期蒸汽吞吐,其中一线井排注入蒸汽量为1200t,二线井排注入蒸汽量为1800t,三线井排注入蒸汽量为2000t;蒸汽注入后,焖井3天,焖井结束后开井生产,一线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比为4.5时关井,即一线井排产出液量为5400m3;二线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比为8时关井,即二线井排产出液量为14400m3。三线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比为15时关井,即三线井排产出液量为30000m3,然后进行下一周期蒸汽吞吐,周期吞吐参数与第一周期一致。当采油油量低于1吨/天后关井,然后进行下一周期蒸汽吞吐,下一周期的吞吐参数与第一周期一致。
(4)整体调堵:如图2所示,随着吞吐轮次的增加,地层压力逐渐降低,发生水侵与汽窜,高压的边底水体便会侵入到油层内部,距离水体最近的一线井排(#1、#2、#3)注入的蒸汽很容易与边底水连通形成水侵通道,这会导致一线井含水率迅速上升。距离边底水距离次之的二线井排(#4、#5、#6)也会受到水体侵入的影响,表现出含水率的提高。在边底水的能量补充下,一线井排和二线井排的地层压力并没有明显降低,离边底水最远的三线井排(#7、#8、#9),由于距离水体较远,因此含水率上升较慢,但由于没有水体能量的补充,三线井排井底压力下降较快,加之地层非均质性的影响,三线井排注入的蒸汽很容易产生汽窜,#8井与#7、#9井都产生了汽窜,注入蒸汽在地层内大量窜流,影响开发效果,因此水侵和汽窜会极大地影响边底水油藏多轮次蒸汽吞吐开发。
所述方法采取整体调堵技术,具体操作如下:
①在一线井排(#1、#2、#3)吞吐2周期后,含水率由初期的35%上升至92%,此时水体已经完全侵入一线井内,一线井排第3周期蒸汽吞吐注蒸汽阶段同时注入耐高温凝胶泡沫体系,所述耐高温凝胶泡沫体系包括先向地层内注入的耐高温凝胶堵剂和蒸汽吞吐时同时注入的氮气泡沫。所述耐高温凝胶堵剂选用栲胶。耐高温凝胶堵剂的注入量为30t,然后注蒸汽的同时注入氮气泡沫,起泡剂的浓度为0.5%。一线井排降低周期蒸汽注入量至800t,氮气随蒸汽全程注入,注入量根据井下形成的泡沫气液比为2:1计算,计算得到氮气注入量为96000m3;然后焖井5天后采油;一线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比为5时关井,即一线井产出液量为4000m3。注入的高强度氮气泡沫体系会在一线井排内形成高强度封堵墙,高强度封堵墙会明显减缓水体侵入速度,同时减少蒸汽注入量可以防止蒸汽与边底水再次连通形成水侵通道,如图3所示。
②二线井排(#4、#5、#6)吞吐2周期后,含水率由初期21%上升至75%,二线井排也已受到边底水侵入的影响。二线井排第3周期在注蒸汽的同时注入氮气泡沫体系,起泡剂的浓度为0.5%;二线井排蒸汽注入量为1600t,氮气随蒸汽全程注入,氮气注入量根据井下形成的泡沫气液比为3:1计算,氮气注入量为288000m3。氮气注入量提高,可以起到地层能量,延缓边底水侵入的作用;注蒸汽结束后,提高焖井时间至6天,延长焖井时间有利于氮气向地层深部的运移,增加氮气弹性驱油能量。然后开井生产;二线井产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比为8时关井,即二线井产出液量为12800m3。注入的氮气泡沫会在二线井排内形成低强度封堵墙,低强度封堵墙会进一步减缓水体侵入速度,如图3所示。
③三线井排(#7、#8、#9)由于距离边底水较远,水侵影响较小,含水率低于60%,但是三线井由于地层压力下降较快,很容易产生蒸汽汽窜。注蒸汽的同时注入氮气泡沫体系,起泡剂的浓度为0.5%;三线井排蒸汽注入量为2500t,氮气随蒸汽全程注入,氮气注入量根据井下形成的泡沫气液比为4:1计算,氮气注入量为600000m3;注蒸汽结束后,提高焖井时间至8天,延长焖井时间有利于氮气向地层深部的运移,然后开井生产。三线井产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比为10时关井,即三线井产出液量为25000m3。
通过整体调堵技术,平均日产油上升27t/d,平均含水率下降10.2%,周期油汽比上升0.08,取得了很好的控制水侵和汽窜效果。
对比例1
随着吞吐轮次的增加,地层压力逐渐降低,发生水侵与汽窜,高压的边底水体便会侵入到油层内部,距离水体最近的一线井排(#1、#2、#3)注入的蒸汽很容易与边底水连通形成水侵通道,这会导致一线井含水率迅速上升。一线井排(#1、#2、#3)吞吐2周期后,平均含水率由初期的35%上升至92%,此时水体已经完全侵入一线井内,二线井排(#4、#5、#6)吞吐2周期后,平均含水率由初期21%上升至75%,二线井排也已受到边底水侵入的影响。其他步骤与实施例相同,不同的是该对比例采用对该区块水侵和汽窜严重的井实施局部调堵,具体如下:一线井排中的#2井含水率高达94%,对该井实施了氮气泡沫调堵,氮气注入量为50000m3,蒸汽注入量为1200t,焖井3天。但是生产后,该井含水率仍然达到92%,含水率没有降低,说明如果无法根据油藏内不同位置处的井排具体情况进行统筹布局、设定条件整体调堵,仅依靠氮气泡沫局部调堵,则无法在距离边底水不同位置均形成有效封堵墙,从而无法有效控制边底水侵入。
Claims (8)
1.一种整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,包括以下步骤:
(1)选择油藏:按照以下条件进行粗筛选适用的油藏:油藏为边底水稠油油藏,50℃下地面脱气原油粘度<100000mPa·s,油藏埋深<1000m,有效厚度大于5m,初始含油饱和度>0.5,渗透率>200mD,水体体积与油层体积比小于500;
(2)布吞吐井:按照排状布井方式在油层内钻吞吐井;吞吐井为直井或水平井;根据油藏面积确定井排数目,油层内至少设置3列吞吐井排,相邻两列井排的间距为100~150m,每列井排内相邻两个吞吐井的间距为100~150m;靠近水体的一列井排为一线井排,然后依次为二线井排、三线井排,以此类推,其中一线井排与水体的距离大于150m;
(3)蒸汽吞吐开发:首先开始第一周期蒸汽吞吐,其中一线井排注入蒸汽量为1000~1200t,二线井排注入蒸汽量为1500~1800t,三线井排注入蒸汽量为2000~2200t;蒸汽注入后,焖井3~5天,焖井结束后开井生产;一线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比小于5;二线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比小于10;三线井排产出液量与注入蒸汽冷水当量体积比小于20;下一周期的吞吐参数与第一周期一致;
(4)整体调堵:随着吞吐轮次的增加,地层压力逐渐降低,发生水侵与汽窜,采取整体调堵技术,具体操作如下:
①在一线井排含水率超过90%后,对一线井排注蒸汽阶段同时注入高强度氮气泡沫体系,一线井排降低周期蒸汽注入量至800~1000t,氮气随蒸汽全程注入,注入量根据井下形成的泡沫气液比为2:1计算;然后焖井3~5天后采油;
②二线井排注蒸汽的同时注入氮气泡沫体系,起泡剂的浓度为0.5%;二线井排蒸汽注入量为1500~1800t,氮气随蒸汽全程注入,氮气注入量根据井下形成的泡沫气液比为3:1计算;注蒸汽结束后,提高焖井时间至5~6天,然后开井生产;
③三线井排注蒸汽的同时注入氮气泡沫体系,起泡剂的浓度为0.5%;三线井排蒸汽注入量为1500~2500t,氮气随蒸汽全程注入,氮气注入量根据井下形成的泡沫气液比为4:1计算;注蒸汽结束后,提高焖井时间至6~8天,然后开井生产。
2.根据权利要求1所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述步骤(4)中高强度氮气泡沫体系选用固相颗粒强化泡沫体系或耐高温凝胶泡沫体系。
3.根据权利要求2所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述固相颗粒强化泡沫体系中固相颗粒浓度为0.5~1%,起泡剂浓度为0.5%。
4.根据权利要求3所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述固相颗粒强化泡沫体系中固相颗粒选用粉煤灰、粘土颗粒或纳米颗粒。
5.根据权利要求2所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述耐高温凝胶泡沫体系包括先向地层内注入的耐高温凝胶堵剂和蒸汽吞吐时同时注入的氮气泡沫。
6.根据权利要求5所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述耐高温凝胶堵剂选用栲胶或温敏凝胶。
7.根据权利要求5所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述耐高温凝胶堵剂的注入量为30~50t。
8.根据权利要求5所述整体调堵边底水稠油油藏水侵和汽窜的方法,其特征在于,所述耐高温凝胶泡沫体系中起泡剂浓度为0.5%。
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