【正文】 安塞油田提高單井產(chǎn)能及老油田穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)研究 （摘要）在安塞油田的開發(fā)過程中，老油田穩(wěn)產(chǎn)及單井產(chǎn)能的提高成為油田發(fā)展面臨的主要課題，圍繞安賽決油田穩(wěn)產(chǎn)及提高單井產(chǎn)能，通過歷年不斷的研究、實踐、發(fā)展，積累了大量成熟技術(shù)經(jīng)驗，各類配套工藝技術(shù)得到迅速發(fā)展，逐步形成安塞特色的先進(jìn)技術(shù)體系，促進(jìn)了安塞油田長足的進(jìn)步，打造了安塞油田在特低滲透開發(fā)史上的領(lǐng)先地位。本文通過對安塞油田近年應(yīng)用的各類工藝技術(shù)研究分析，探討安塞油田提高單井產(chǎn)能和老油田穩(wěn)產(chǎn)的途徑。主題詞：安塞油田 剩余油 合理流壓 重復(fù)壓裂 酸化解堵 三次采油一、安塞油田基本概況安塞油田地處鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中東部偏南處，平均地面海拔1100－1580m，為第四紀(jì)黃土覆蓋。區(qū)域構(gòu)造背景為一平緩的西傾大單斜，地層傾角僅半度左右，未發(fā)現(xiàn)斷層。主要產(chǎn)層為三疊系延長組長6油層，油層埋深1000 1400m，長6油層屬于致密砂巖油藏。延長組地層在地面露頭和鉆井取心中均發(fā)現(xiàn)長6油層中存在天然裂縫。主要油藏為王窯、坪橋、候市、杏河，108t， Km2，108t。長6油藏地質(zhì)儲量占安塞油田總儲量的85％，產(chǎn)量占安塞油田總產(chǎn)量的80％，是安塞油田的主要油藏。 二、近年主要技術(shù)成果隨著安塞油田的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 各種類型的先進(jìn)工藝技術(shù)在安塞油田得到大規(guī)模的應(yīng)用，通過廣大科技人員的不斷創(chuàng)新發(fā)展和完善，形成了一批具有安塞油田特色、適用安塞油田的工藝技術(shù)體系。近年來，安塞油田加大科學(xué)攻關(guān)力度，對制約安塞油田瓶頸問題的研究取得了一系列的成果，特別是在剩余油分布研究、長6未飽和油藏合理流壓規(guī)律研究、油田增產(chǎn)工藝技術(shù)體系的研究、三次采油工藝技術(shù)試驗、低產(chǎn)低效井治理方面取得較大進(jìn)展，為推動安塞油田進(jìn)一步發(fā)展，提高單井產(chǎn)能及老油田長期穩(wěn)產(chǎn)提供有力技術(shù)支撐。（一）安塞油田提高單井產(chǎn)能技術(shù)安塞油田油井產(chǎn)能普遍較低，屬于典型的三低油藏。因此如何提高單井產(chǎn)能是安塞油田開發(fā)過程中面臨的主要技術(shù)難題，經(jīng)過歷年不斷探索、攻關(guān)、積累，在合理流壓研究、油水井措施、低產(chǎn)低效井治理等方面取得了較大進(jìn)展。長6未飽和油藏合理流壓規(guī)律研究與應(yīng)用安塞油田主要產(chǎn)層為三疊系延長組長6油層，油井產(chǎn)能普遍較低，日產(chǎn)油小于1噸的油井有817口，占油井總數(shù)的28%。隨著油田的不斷開發(fā)，油層脫氣和含水率上升等因素對油井生產(chǎn)動態(tài)的影響日益顯現(xiàn)，因此，開展長6油藏合理流壓規(guī)律的研究，確定合理生產(chǎn)流壓界限及抽汲參數(shù)匹配模式，為油田的合理開采提供理論依據(jù)，將對提高油井產(chǎn)量和井筒系統(tǒng)效率有著重要意義。為了確定長6油層合理生產(chǎn)壓差的范圍，2006年，以王南區(qū)W36026井組8口油井為研究對象，利用油藏工程及數(shù)值模擬方法研究井底流壓與產(chǎn)量之間的關(guān)系，分析其影響因素，并結(jié)合安塞油田實際，確定出合理的流壓范圍。1）技術(shù)思路：①選擇典型區(qū)塊和井組，大量收集相關(guān)動靜態(tài)資料，建立長6油藏地質(zhì)模型和數(shù)值模擬模型；②利用油藏工程研究及數(shù)值模擬手段，分析不同相態(tài)下井底流壓與產(chǎn)量之間的關(guān)系，繪制相應(yīng)IPR曲線，掌握產(chǎn)量與生產(chǎn)流壓的關(guān)系。③理論分析、數(shù)值計算和現(xiàn)場資料相結(jié)合，驗證理論分析的正確性和可行性，結(jié)合安塞油田實際，確定合理的生產(chǎn)流壓范圍。2）長6油藏IPR曲線通過礦場資料統(tǒng)計、理論計算和數(shù)值模擬三種方法，確定了王南W36026井組的IPR曲線，見下圖：圖11 王南W36026井組IPR曲線IPR曲線總體上分為直線段和曲線段兩部分。在直線段范圍內(nèi)，采油指數(shù)穩(wěn)定不變,流動符合達(dá)西公式。在流入曲線段的彎曲部分,有兩個特征點:第一點是直線彎曲的始點, ，即約等于飽和壓力，流動壓力低于該點以后，采油指數(shù)降低，產(chǎn)量增長速度減慢；第二個特征點為最大產(chǎn)量點,，是飽和壓力的4855%，該點對應(yīng)的壓力為油井最小允許流動壓力,即臨界流壓點，流動壓力低于該點以后,產(chǎn)量開始降低,顯然油井有效提液穩(wěn)油時不能低于最小允許流動壓力。IPR曲線出現(xiàn)極值點原因分析:結(jié)合礦場生產(chǎn)特征綜合分析，王南W36026井組IPR曲線出現(xiàn)極值點的原因包括：①液相相滲下降當(dāng)壓力低于飽和壓力以后，氣體從原油中分離出來, 一旦井底附近油層中氣相飽和度高于臨界氣相飽和度，井底附近可能出現(xiàn)氣液兩相流動，將使液相相對滲透率大幅下降，這是IPR曲線出現(xiàn)極值點的主要原因。②原油粘度增大氣體從原油中分離出來, 溶解氣稀釋效應(yīng)降低，原油粘度增大，滲流阻力增加。3）含水對IPR曲線的影響利用前面推導(dǎo)的未飽和油藏IPR曲線理論計算公式，采用王南區(qū)塊相關(guān)數(shù)據(jù)，研究含水對IPR曲線形態(tài)的影響，計算結(jié)果見下圖：圖12 王南不同含水率時的IPR曲線從上圖可以看出,在飽和壓力一定的條件下,油井見水后隨著含水率上升,流入能力明顯下降,含水越高流入能力越低，而最低允許流壓下降。這表明隨著含水率上升,應(yīng)當(dāng)不失時機(jī)地調(diào)整油井工作制度,以減緩油井產(chǎn)量的遞減速度。最低允許流壓隨著含水率上升而下降,主要是由于含水率上升使脫氣影響相對減小的結(jié)果。4）理論模型驗證為進(jìn)一步驗證上面所推導(dǎo)理論模型的適用性，收集其它長6區(qū)塊的礦場資料，將理論模型計算結(jié)果與實際產(chǎn)量進(jìn)行對比。表11 IPR曲線理論模型在侯市區(qū)部分油井的驗證數(shù)據(jù)表井號含水（%）平均井底流壓（MPa）計算日產(chǎn)量（t/d）實際日產(chǎn)量（t/d）絕對誤差（t）相對誤差（％）侯1323侯1324侯1325侯831侯414侯617侯516侯1213表12 IPR曲線理論模型在坪橋區(qū)部分油井的驗證數(shù)據(jù)表井號含水（%）平均井底流壓（MPa）計算日產(chǎn)量（t/d）實際日產(chǎn)量（t/d）絕對誤差（t）相對誤差（％）坪4318坪4218坪311852坪3626坪3116坪3516坪3519坪3620研究結(jié)果表明，～，～。，在井筒上還有一定的生產(chǎn)潛力。在合理流壓研究的基礎(chǔ)上，對21口油井泵掛重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，平均上提泵掛150m，日產(chǎn)液、日產(chǎn)油穩(wěn)中有升，平均泵效提高了4％，效果較好。 油田增產(chǎn)工藝技術(shù)體系的研究與應(yīng)用安塞油田經(jīng)過多年的探索實踐，已經(jīng)形成了一套較成熟的增產(chǎn)工藝技術(shù)體系，以脈沖解堵、泡沫洗井和射流解堵為主的解堵技術(shù)，以常規(guī)復(fù)壓和蠟球暫堵壓裂為主的復(fù)壓技術(shù)，以微乳化膠束酸、多元復(fù)合酸及二氧化氯酸等為主的酸化技術(shù)等。近幾年加強(qiáng)了選井選層、施工參數(shù)優(yōu)化等方面的研究，同時加大新工藝新技術(shù)現(xiàn)場技術(shù)攻關(guān)試驗，以整體復(fù)壓、酸化解堵和側(cè)鉆等為主的油井增產(chǎn)工藝技術(shù)，以注水井井下分注和調(diào)剖堵水等為主的注水井增產(chǎn)工藝技術(shù)，均取得實質(zhì)性的突破，成為安塞特低滲透油田開發(fā)穩(wěn)產(chǎn)的核心技術(shù)，有力地促進(jìn)了油田的良好開發(fā)形勢。1）重復(fù)壓裂安塞油田從“九五”期間開始重復(fù)壓裂試驗，先后經(jīng)歷了常規(guī)復(fù)壓、大型復(fù)壓、層內(nèi)暫堵三個階段。從2003年開始，將實施思路重新定位為“瞄準(zhǔn)潛力區(qū)，先培養(yǎng)后實施”。根據(jù)不同區(qū)域的油層特性、含水狀況及壓力保持水平等進(jìn)行篩選分類，確定重復(fù)壓裂的直接可實施區(qū)、培養(yǎng)區(qū)和潛力區(qū)，通過注采關(guān)系的調(diào)整和堅持不懈地注水培養(yǎng)，按照“潛力區(qū)→培養(yǎng)區(qū)→可實施區(qū)”的轉(zhuǎn)化方向，大力推廣應(yīng)用區(qū)域整體連片暫堵復(fù)壓技術(shù)，2003～2005年在侯市、王窯、杏河、坪橋四個區(qū)塊實施區(qū)域連片整體復(fù)壓。截止2005年底，共實施暫堵壓裂237口井，累積增油144672噸，早期實施的井達(dá)到了有效天數(shù)和累增油雙過千。2006年重復(fù)壓裂繼續(xù)從優(yōu)化工藝參數(shù)、選井選層研究等方面著手開展工作，進(jìn)一步推廣和完善三疊系油層的重復(fù)壓裂技術(shù)，取得了較好效果，全年共實施72口，累積增油18215噸。（1）暫堵壓裂工藝參數(shù)優(yōu)化裂縫長度優(yōu)化：按照長6油層物性、流體性質(zhì)及壓力特征，按300m左右開發(fā)井距和反九點注采井網(wǎng)條件，對不同滲透率條件下的凈現(xiàn)值縫長關(guān)系的計算結(jié)果分析，從凈現(xiàn)值分析結(jié)果可以看出，重復(fù)改造效益最優(yōu)化區(qū)間在壓裂支撐裂縫半長約100120m（單縫）左右。 圖13滲透率縫長凈現(xiàn)值關(guān)系圖施工排量優(yōu)化：通過巖心實驗和現(xiàn)場裂縫監(jiān)測表明，安塞油田儲層泥巖與砂巖地應(yīng)力差值小，排量過大容易造成裂縫高度在縱向上不易控制，產(chǎn)生支撐劑無效支撐現(xiàn)象，影響重復(fù)壓裂效果。通過對不同排量（、 m3/min、 m3/min、 m3/min）條件下施工排量縫長凈現(xiàn)值的關(guān)系進(jìn)行比較，可以看出，在縫長為100120m的范圍內(nèi)，隨著施工排量的增大，凈現(xiàn)值明顯呈下降趨勢。因此縫長為100120m范圍內(nèi)， m3/min之間。圖14 施工排量縫長凈現(xiàn)值關(guān)系圖杏河、王窯和侯市區(qū)塊，排量對日增油的影響不是很明顯，而坪橋區(qū)塊排量對措施效果影響較大，不同的井況選擇不同的施工排量。 表23 不同區(qū)塊施工排量選擇表區(qū)塊施工排量m3/min杏河王窯侯市坪橋油層厚度：15m,排量油層厚度：10～15m,排量：～油層厚度：10m,排量：加砂規(guī)模優(yōu)化：安塞油田長6油層壓裂前后井溫測井結(jié)果顯示，水力壓裂裂縫形態(tài)為垂直縫。按照優(yōu)化設(shè)計的要求，無因次裂縫導(dǎo)流能力應(yīng)達(dá)到：[(KWf)*(40/R2)1/2]/Ke110 。蘭州砂在25MPa的閉合壓力及5kg/m2鋪砂濃度下，支撐劑鋪砂濃度選擇在58kg/m2時完全可滿足壓裂施工的需要。表14 閉合壓力(MPa)導(dǎo)流能力()滲透率(μm2)1015202530滲流流態(tài)：線性流 測試介質(zhì)：蒸餾水 鋪砂濃度：5kg/cm2 介質(zhì)溫度：25℃安塞油田長6油層壓裂造縫長在100120m（單縫）以內(nèi)及支撐劑鋪砂濃度選擇在58kg/m2時壓裂增產(chǎn)幅度才能達(dá)到最佳。對不同油層厚度下的壓裂規(guī)模進(jìn)行優(yōu)化模擬，不同油層厚度和支撐縫長與加砂規(guī)模關(guān)系如下圖所示。可以看出，油層厚度的增加，支撐縫長的增加，所需要的壓裂加砂量增加。 圖15 油層砂體厚度與加砂量關(guān)系 區(qū)塊杏河坪橋侯市油層厚(m)151015101510151015101510加砂強(qiáng)度(m3/m)表25各區(qū)塊加砂強(qiáng)度選擇對比表暫堵級數(shù)優(yōu)化：暫堵壓裂時蠟球投入主要采取了一級加入方式，近年來針對裂縫側(cè)向油井，含油小層多、泥巖夾層薄，不易進(jìn)行分層改造的油井，嘗試二級暫堵壓裂。通過對杏河和坪橋等5口二級暫堵井分析，措施后效果比較明顯。 表16 二級暫堵油井效果統(tǒng)計表