关于超稠油油藏井下开采配套技术的探讨

摘 要：郑36-41块属于王庄超稠油油藏，由于该区储层中粘土矿物含量高、伊蒙混层含量高等原因造成储层强水敏，这给开发工作带来了很大的难度。通过该区块的敏感性资料分析，建立了一套强水敏超稠油油藏的开采配套技术，并通过全过程的油层保护、针对性的复合防砂、提高蒸汽注入质量等技术，建立了适合强水敏超稠油油藏的开采技术体系，为敏感性稠油油藏的开发提供了一种思路。

关键词：超稠油 配套技术; 郑36-41块; 油层保护 ;防砂; 注汽;

王庄油田郑36-41块油层厚度薄，储层物性较差，层间渗透率差异较大，为一高孔、中高渗储层。从已完成的9口井水敏实验结果分析，该区块粘土含量较高，郑36块粘土矿物含量平均13.2%，蒙脱石含量10%;郑41块粘土矿物含量平均11.9%，蒙脱石含量7.3%。两区块储层存在强水敏感性，敏感后储层以中渗为主。针对郑36-41块敏感性严重（尤其存在强-极强水敏）、储层物性差及非均质严重等地质特点，在开发过程中应用成熟、整体的稠油开采配套工艺提高了郑36-41块开发效果。

一、全过程的油层保护技术

油层保护、防砂和注汽工艺技术是保证郑36-41块高效开发的关键技术。为此，我们结合其地质特点，强化了全过程的油层保护[1，2]。

1.1、钻井过程中的油层保护技术

为了减少泥浆漏失对油层的污染，防止钻井液中的固相颗粒堵塞油层，钻井、固井时使用BPS强抑制性钻井液保护油层。BPS黑色正电胶由于本身带有正电，其正电性是蒙脱石所带永久负电荷的几倍，在钻井液中：一方面将水分极化，形成水化膜，BPS胶粒通过静电吸引力同蒙脱石紧紧地吸附在一起;另一方面，BPS胶粒表面同蒙脱石表面的羟基相互作用，从而使BPS具有强抑制性和优良的剪切稀释特性。BPS黑色正电胶正电性高，对页岩具有极强的抑制分散能力，并具有较好的油溶性，因此能较好地保护油气层。

1.2、作业过程中的油层保护技术

CFP-1高效粘土防膨剂对粘土的线性防膨率达到86%，可以很好的防止粘土矿物的膨胀。使用新研制的CFP-1新型防膨剂对郑365井天然岩心进行模拟岩心流动实验，进行防膨性能评价。实验先用模拟地层水测定岩心原始渗透率，然后用CFP-1新型防膨剂2%的水溶液处理岩心后，再用模拟地层水测定岩心渗透率。岩心流动实验表明：沙一段岩心通过纯净水后渗透率下降66%～75%，属于强水敏。在同样条件下用2%CFP-1防膨剂处理，渗透率仅下降12%～15%。因此作业过程中各种入井液采用精细处理后的油田污水，并加入2%防膨剂防止粘土膨胀。

1.3注汽过程中的油层保护技术

郑36-41储层具有强-极强水敏。注汽过程中易发生粘土膨胀[5]，采用GFP-2进行高温防膨处理，可使蒙脱土变为不膨胀的矿物，最大限度地保持原有的渗透率，降低注汽压力，提高注汽质量，所以水敏油藏的粘土防膨是关键技术[3，4]。为防止注汽过程中发生碱敏伤害，蒸汽锅炉用水都进行软化处理，为降低高碱蒸汽对油层的伤害，研制出用于降低蒸汽液相PH值的JJ-8化学剂。通过钻井、注汽、作业全过程中的油层保护措施，最大限制度地减少了生产过程中的油层伤害，有效地改善了油藏的渗流能力。

二、防砂工艺技术

该块运用成熟的地层预充填和绕丝筛管砾石充填复合防砂工艺技术，从而达到防砂和油层改造的双重目的，针对郑36-41块五敏性油藏特点完善配套了三项技术。

2.1、分层射孔、分层充填技术：

为充分发挥各层潜力，特别是发挥渗透率较低的小层的潜力，对多层且渗透率差异大的井，在地层高饱和预充填施工过程中采用分层射孔、分层充填工艺，从而实现多层改造的目的。即，首先对渗透率较低的层射孔，进行地层预充填，然后对高渗透率层射孔，对全井进行一次性充填防砂，加强了对低渗透层的动用。

2.2、采用高性能的携砂液，提高充填砂比

针对在高压充填施工过程中，若砂比过低，地层砂容易与充填砂交混，形成混砂带，堵塞地层的问题，采用高性能的羟丙基瓜胶水基溶液取代清水作为携砂液以提高携砂比，提高铺砂浓度，达到抑制地层砂运移，减少地层砂与充填砂交混的目的。该携砂液粘度为50-80 mpa？s，携砂能力强，最高携砂比可达40%（而采用采出水作为携砂液，最高携砂比只有15-20%左右）。

2.3、管内循环充填采用carbo陶粒，提高充填层渗透性

采用美国Carbo公司生产的高质量、低比重、中强度的20/40目的Corbolite陶粒作为充填砂，进行防砂。与石英砂相比该陶粒具有良好的抗破碎能力及长期导流能力，能有效提高防砂后的渗流能力，使充填层长期具有较高的渗透性。实验数据显示，CarboLite陶粒在70Mpa时的破碎率在5%以下。虽然一些支撑剂颗粒裂开或破碎，但整个支撑剂充填层的孔隙度及渗透率仍保持很高。

通过防砂工艺技术的创新应用，有效地提高了充填砂量和加砂比，扩大了改造半径，提高了充填层渗透率，改善了效果。

三、提高注汽效果技术

郑36-41块超稠油油藏由于原油粘度高，地层条件下渗流具有较高的启动压力梯度，因而导致初期注汽启动压力高。从稠油、超稠油屈服值与温度的关系曲线图[5]中得知，温度越低超稠油的屈服值越高，其注汽启动压力也必然增高。为此采取如下工艺措施：

3.1、伴蒸汽挤高温防膨剂

郑36-41块储层评价均为强-极强水敏性，虽然注汽前挤注高温防膨剂，但随着蒸汽波及范围的不断扩大，作为前置液挤入的高温防膨剂不断被稀释，有效浓度降低，影响防膨效果.为了充分发挥高温防膨剂，特别是保持蒸汽波及前沿的有效浓度，采取拌蒸汽挤注高温防膨剂工艺技术，降低注汽压力，提高注汽效果。由于原有设备不适合该区块的注汽，现场采用采用亚临界高压锅炉以保证注汽质量。

四、实施效果

以此超稠油配套开采工艺技术为基础，结合该油田新老区产能建设，在郑36块实施注蒸汽吞吐开采井9口，防砂有效率88.9%，单井日产液21.1t/d，平均单井日产油13.8t/d;郑41块投产新井9口，防砂有效率100%，其中热采井3口，日产液63.0t/d，日产油43.3t/ d，含水31.3%，平均单井日产液21.0t/d，日产油14.4t/d。

五、認识及结论

通过对王庄油田郑36-41块进行的构造、沉积相、储层、储量、流体特征进行深入研究，极大地提高了对油藏的认识程度，针对该区块强水敏的特性进行了工艺适应性研究，并相应完善了超稠油强水敏油藏开采配套技术，通过该区块有效的实施，使该地区稠油油藏得到有效地开发。

参考文献：

[1]赵敏.保护油气层技术[M].北京：石油工业出版社，1995.

[2]李克向.保护油气层钻井完井技术[M].北京：石油工业出版社，1993.

[3]卫然，高斌，董海生等.FYJ-2防膨抑砂剂在中高渗透稠油油藏的应用[J].石油天然气学报，2005，27（1），265～266.

[4]金发扬，蒲万芬，任兆刚等.SZ36-1稠油油溶性降粘剂JN-1的合成及评价[J].精细石油化工，2005，6（11），16～20.

[5]刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].北京石油工业出版社，1997.

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