1、基本情况
乐安油田地理位置处于山东省东营市广饶县城北一带,构造位置处于济阳坳陷南斜坡草桥——纯化镇鼻状构造带的根部,油田内部被石村基底大断层切割成两个大块,上升盘为东区和西区,下降盘为南区。
本区地层自下而上发现了奥陶系、孔店组、沙河衔组、馆陶组油层。馆陶组油藏主要分布在东区和南区,水平井分布占总水平井的90%以上,已探明含油面积43.0Km2,地质储量4669Xl04t,油藏为复杂的构造岩性砂砾岩特稠油油藏,馆陶组油层埋藏中深为840~960m。储层为一砂砾岩体,其结构极其复杂,砾间孔隙和充填物之间的孔隙是主要的储集体。储层厚度小,平均10-20m,有效厚度6~12m。岩性粗,成岩性差,砂砾岩石结构疏松,孔隙度14~30%,空气渗透率3.0~6.0um2,地面脱气原油密度在0.97-0.99g/cm3之间,50℃脱气原油粘度在10000~80000mPa·s之间。油藏具有统一的油水系统,油水界面为960m,无底水,具有边水。地层压力系数近1.0,属常压系统,油层温度为50~60℃(地温梯度为4.26℃/100m)。
截止到2001年12月底,乐安油田完钻并投产水平井37口,动用含油面积88Km2,地质储量481Xl04t,开井26口,日产液1711.5t,日产油66.7t,综合含水96.1%。水平井累计注汽247井次,累注汽量114.9757X104t,累采油量60.2856Xl04t,采出程度12.5%,累积油汽比0.52t/t,回采水率245%。
试验证明,水平井不仅可以动用直(斜)井难以动用的油藏边际地区,提高储量的动用程度,并且可取得比直(斜)井开发更为有利的热采经济效益。
2、热采水平井开发中后期存在的主要问题
2.1特殊井身结构决定其调整挖潜余地小
乐安油田油层厚度一般为10-20m,其中位于边部的水平井有12口,油层厚度仅为8-12m,有效度6-8m,随着吞吐轮次的增高,单井产能不断降低,目前平均单井日产油仅为2.6t。
由于该油藏层系单一,仅有一个馆陶组油层,同时,由于直斜井转驱吨油操作成本高,水平井转驱经数模预测,转驱吞吐见效时间长达6个月,采油厂现场无法操作,在开发方式上无有效切换,只能一味吞吐开采,因此,热采水平井吞吐后期的挖潜余地比较小。
2.2稠油吞吐末期,无有效的剩余油监测手段
热采水平井开发到后期,油井普遍高含水,地层压力低,仅为3.0MPa左右,地层降达6MPa左右,地层亏空大,注汽压力低,洗井时出现倒吸现象。
由于水平井井段长,多在200m以上,以及蒸汽的超覆现象,水平井段采出程度不均匀,但是,目前由于水平井特殊井身结构决定,常规工具无法下井,因此,目前水平井还缺乏有效的剩余油监测手段,这样,造成此类井下步挖潜缺乏针对性。
2.3水平井开发后期,缺乏有效配套工艺技术
乐安油田南区由于受西部边水推进影响,有11口水平井水淹。由于水平井井段较长,无法象直斜井那样进行封堵,因此,目前只能做为提液井使用,使得这些水平井无法发挥其应有的上产作用。
同时,由于储层主要以砂砾岩为主,生产井注汽后极易出砂,以及周围直斜井与水平井发生汽窜干扰,目前,现场都由于水平井特殊的井身结构,使得一些防砂及汽窜工艺无法在水平井上实施,这严重制约水平井潜力的发挥,因此,水平井在开发后期缺乏有效配套的工艺技术。
3、热采水平井吞吐后期工艺增油的成功作法
3.1下大斜度泵技术
根据水平井动液面监测资料统计,水平井生产初期动液面的下降速度比较快,平均每天10m左右,下降到一定程度后,下降速度变缓。原来水平井采用普遍阀式泵,最深只能下至井斜30度处,再深就会因固定凡尔的非直线运动造成泵效变低。水平井采用普通泵一般生产60天左右,动液面就会降至670m以下,油井出现供液不足现象。
为提高水平井采油量,延长生产周期,现场推广应用了大斜度泵技术。大斜度泵可有效改善井斜矛盾,提高泵充满系数,与常规泵相比,具有以下特点:
⒈将凡尔球设计为带有上下扶正杆体的半球阀结构,可克服球阀在40o以上大斜度井段的非直线滚动运动所造成的启闭滞后。受扶正杆控制,阀的启闭运动被约束在泵轴心线上运动,使阀的启闭不受井身轨迹的影响。
⒉合理设计了弹簧推力的附加机构。在启闭阀上安装强闭弹簧,在柱塞换向时,可依靠弹簧力作用迫使游动凡尔关闭,固定凡尔复位,解决了因油稠关闭滞后和气锁问题。
⒊配置了抽油杆扶正器附件系统,避免了抽油杆偏磨,保证泵在大斜度井段的正常抽汲,解决了因井斜过大而造成的下泵过浅的问题。
1999年,下大斜泵9井次,泵效由施工前的20.2%提高到施工后的54.6%,累计增油10007t,得出以下认识:
⑴泵挂加深,沉没度加大
⑵日产能力增加,产液温度上升
⑶泵效明显升高,不同泵径泵效不同
⑷周期生产时间延长,采油量增加
总之,在采用常规泵已无法正常生产的情况下,大斜度泵能够有效恢复油井生产能力,延长生产天数,提高周期采油量,增产、增油效果明显。
