辽河油田双水平井和直井水平井SAGD 试验.pdf

中国新技术新产品 中国新技术新产品 工 业 技 术 2 0 0 8 N O . 1 0下 C h i n a N e wT e c h n o l o g i e s a n dP r o d u c t s 辽河油田双水平井和直井水平井 S A G D试验 刘洪芹 1,2 1、 中国石油大学 华东, 山东 东营2 5 7 0 6 12、 中油辽河油田公司, 辽宁 盘锦1 2 4 0 1 0 辽河油田蕴藏着丰富的超稠油资源,随着 油田超稠油生产规模的不断扩大,采用蒸汽吞 吐的油井由于吞吐轮次的不断增加,吞吐效果 逐渐变差,并且蒸汽吞吐产量递减快,采收率 低,使得蒸汽吞吐这种开发方式日益显现出问 题与不足。对于超稠油这样原油粘度高、 地层温 度下原油流动能力低且地层吸汽能力差的油 藏, 蒸汽辅助重力泄油 S t e a m A s s i s t a n c eG r a v i t y D r i v e 是开发超稠油的一项前沿技术。目前只有 少数几个国家掌握此项技术。 水平井蒸汽辅助重力泄油 S A G D 的基本 原理是以蒸汽作为加热介质,在水平生产井的 上部连续注入高干度蒸汽,依靠流体的热对流 和热传导作用, 使得地层中形成蒸汽腔, 蒸汽腔 的边缘加热原油,蒸汽冷凝成水与原油依靠重 力流入水平生产井开采稠油[ 1 ]。蒸汽辅助重力 泄油开采方式分为双水平井S A G D上部水平井 注汽,下部水平井采油 及直井与水平井组合 S A G D直井注汽, 下部水平井采油 两种方式。 1辽河双水平井S A G D技术及实施简介 辽河油田于1 9 9 6年在杜8 4块兴隆台油藏 成功地完钻了中国第一对双水平井,开展了国 内第一个蒸汽辅助重力泄油S A G D先导试验, 即水平井注汽、水平井采油组合方式进行的蒸 汽辅助重力泄油。其目的在于探索兴隆台油层 超稠油有效开发方式。 双水平井分别是注汽井杜8 4平1 - 2井, 生 产井杜8 4平1 - 1井, 两者之间的平均垂直距离 为1 0 ～ 1 2 m, 上面的水平井注汽, 下面的水平井 采油, 其井身数据及管柱结构见图1。 图1辽河油田双水平井S A G D完井 及生产管柱示意图 双水平井S A G D先导试验于1 9 9 7年5月 2 1日开始井筒循环注蒸汽进行地层预热,同年 的9月2 3日结束。该阶段的主要目的是加热注 采井之间的油层,以便在注入井和生产井之间 建立热连通并形成流动通道。 从1 9 9 7年9月2 4 日起至1 9 9 8年2月2 7日进入方案的第二阶 段- S A G D高压阶段。 在该阶段中, 蒸汽从注蒸汽 井中以较高的井口压力连续注入,加热原油和 蒸汽凝结水连续不断的从生产井中采出。1 9 9 8 年2月2 8日至1 9 9 8年1 2月关井前为方案执 行的第三阶段-降压S A G D。 在该阶段, 注入蒸汽 速率降低,其目的是通过增大采注比将油层压 力降到S A G D所要求的正常压力范围之内。双 水平井S A G D采取的是自喷生产方式,在辅助 举升、 增排的条件下, 生产井日产液基本稳定在 1 5 0 ～ 2 0 0 m 3 / d, 日产油为6 0 ～ 9 0 t / d。 S A G D先 导 试 验 区 从 预 热 阶 段 到 转 连 续 S A G D生产阶段, 累积运行约一年半时间。截止 1 9 9 8年1 1月3 0日, 累积油汽比0 . 1 2, 累积采注 比0 . 8 4。 2辽河直井、水平井S A G D技术及实施简 介 辽河油田直井与水平井组合蒸汽辅助重力 泄油先导试验区位于曙一区杜8 4块馆陶油层 的北部,油层埋深5 2 4 m ～ 6 6 8 m。储层物性比较 好, 为高孔、 高渗储层。馆陶油层S A G D先导试 验区部署水平井4口, 观察井7口, 直井转注汽 井1 6口, 老井转观察井6口; 注采井距3 5 m、 位 于直井侧下方, 水平段长3 0 0 m ～ 4 0 0 m见图2 。 图2杜8 4块馆陶油层直井水平井S A G D组合 馆陶试验区自2 0 0 3年1 2月投产, 经过2 ～ 3 周期的直井与水平井共同吞吐预热、 复合阶段, 于2 0 0 5年2月2 3日直井连续注汽, 馆平1 1、1 2 井组首先转入S A G D阶段生产, 同年9月6日、 1 0月2 7日馆平1 0、1 3井组随后转入S A G D阶 段生产。其中馆平1 1、1 2井组经过一年S A G D 生产, 累计油汽比0 . 1 9, 采注比0 . 8 2。随着累计 注汽量的增加和不断的动态调整,水平井井底 压力逐渐上升, 日产液量不断增加, 日产油水平 上升。 3对比及适应性评价 双水平井S A G D先导试验从预热到降压生 产,按照辽河油田超稠油S A G D方案设计完成 了三个阶段的试验。从运行的情况看存在着一 些问题, 但还是积累了一些成功的经验①采用 先进和可靠的钻完井技术成功地完成了我国第 一对双水平井的钻、 完井作业, 水平井控制间距 达到设计的要求,确保了S A G D试验的顺利进 行。②采用增排措施, 在辅助气举条件下可以维 持蒸汽腔的形成和降压扩容目的。③双水平井 实施应采用3对以上, 经济上可达到获利运行。 ④在目前油价下采用双水平井区试验是经济合 理的可靠工艺。 馆陶直井与水平井组合重力泄油先导试验 经过几次调整, 利用现有直井作为注汽井, 不仅 节约了钻井费用,而且直井经过吞吐降低了地 层压力,加快了水平生产井和注汽直井间的热 连通, 取得了初步成效。由于水平井部署在直井 井间, 同时直井处于吞吐中后期, 各直井采出程 度不同, 与水平井的连通状况存在差异, 导致水 平段动用不均。经过多次注汽井调整, 动用程度 已由1 / 2增加到2 / 3。 辽河油田两种S A G D的技术生产参数对比 如表1所示。 表1辽河油田两种S A G D的技术对比 此外,无论是钻井工程投资、采油工程投 资、 研究费用还是其它方面的投资, 直井、 水平 井S A G D先导试验资金投入远大于双水平井 S A G D的投入, 然而从目前直井、 水平井S A G D 先 导 试 验 取 得 的 效 果 看 并 未 优 于 双 水 平 井 S A G D的试验效果。 4结论及建议 4 . 1通过两种S A G D在辽河油田的试验, 均 取得令人满意的开采效果,证明蒸汽辅助重力 泄油 S A G D 是接替蒸汽吞吐开采超稠油的有 效生产方式。 4 . 2双水平井S A G D试验虽中途停止, 但技 术上可行。由于其试验投入成本小于直井水平 井S A G D, 而生产效果却比较接近, 表明双水平 井S A G D试验有着巨大的开发潜力,进一步开 展双水平井S A G D试验有其必要性和紧迫性。 4 . 3从直井与水平井组合重力泄油先导试 验来看, 利用现有直井作为注汽井, 不仅节约了 钻井费用, 而且直井经过吞吐降低了地层压力, 加快了水平生产井和注汽直井间的热连通, 在 选井上可予以考虑。直井采出程度不同, 导致水 平段动用不均的情况,可通过注汽调整等措施 予以解决。 4 . 4目前辽河油田公司正积极推进S A G D 的大规模实施。辽河油田的两种S A G D试验为 特超稠油的开采提供了新思路、 取得新突破。 参考文献 [ 1 ] B u t l e r , R . M .“ S t e a m- a s s i t e dG r a v i t yD r a i n a g e C o n c e p t , D e v e l o p m e n t , P e r f o r m a n c e a n d F u t u r e “ J C P T , P 4 4 - 4 4 F e b . 1 9 9 4 。 摘要 本文简要介绍了辽河油田已试验的双水平井S A G D和正在实施的直井、 水平井S A G D现场实施情况, 对两种S A G D在辽河油田现场 适应性做出了对比、 分析和评价, 并提出了辽河油田发展S A G D技术的思路及建议。 关键词 双水平井; 直井水平井;S A G D; 应用 1 0 4--