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稠油水平井蒸汽吞吐剖面在线测试探究

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：李丽君

[导读] 稠油富含胶质和沥青质，粘度高、密度大、流动性差，给开采带来了极大的困难。降低稠油的粘度，改善稠油流动性，是解决稠油开采问题的关键。开发实践证明水平井蒸汽吞吐热采技术是稠油油藏提高采收率的首选技术，稠油水平井注蒸汽热采是乐安油田实现产能扩大的最主要应用技术。近年来随着水平井含水上升，水淹、汽窜问题突出，周期开发效益变差，对注汽、产液剖面的动态了解，已成为水平段动用程度分析的核心和亟需解决的问题。

中石化胜利油田分公司油藏动态监测中心孤东监测项目部李丽君

摘要：稠油富含胶质和沥青质，粘度高、密度大、流动性差，给开采带来了极大的困难。降低稠油的粘度，改善稠油流动性，是解决稠油开采问题的关键。开发实践证明水平井蒸汽吞吐热采技术是稠油油藏提高采收率的首选技术，稠油水平井注蒸汽热采是乐安油田实现产能扩大的最主要应用技术。近年来随着水平井含水上升，水淹、汽窜问题突出，周期开发效益变差，对注汽、产液剖面的动态了解，已成为水平段动用程度分析的核心和亟需解决的问题。
关键词：稠油水平井；注蒸汽热采；井下参数测试；监测和评价
        油田开发过程中的井下参数测试与监测技术主要用于油田开发生产动态、各种井况的分析与诊断、驱油效率的监测和评价。通过井下参数测试，可以掌握各种井况诊断信息、油气储层在采油过程中的动态变化信息。由此了解整个油区的开发动态，从而为调整、优化油田开发方案及提高原油采收率提供科学依据。
        1.水平井蒸汽吞吐过程的在线测试技术对比
        在稠油开发过程中，围绕注汽过程的温度、压力等参数逐步发展了多项动态监测技术，其中早期的有温度电测试技术、毛细管压力测试技术、四（五）参数测试技术以及近几年快速发展的分布式光纤光栅精确在线测试技术和发展自航天系统的分布式光电耦合精确传感在线测试技术。其中在胜利油田除光电耦合在线测试技术尚未开展现场应用外，其它测试技术都不同程度的开展了推广与应用。但是随着水平井开发技术的大规模应用，早期的测试技术已经不能满足开发的需求，虽然各科研、生产单位不同程度的应用了光纤光栅在线测试技术，但实践表明不能满足胜利油区稠油开发条件，特别是埋藏深、注汽压力、高温度高等参数的制约。围绕着稠油水平井蒸汽吞吐过程中温度压力参数获取点多、时间长的具体要求，在乐安油田开展了光纤光栅与光电耦合两种在线测试技术的研究与优选，开始试验技术较成熟的分布式光纤光栅精确在线测试技术，温度低于350 ℃时数据正常，但在测试中发现，因光纤与铠装钢管在热膨胀率上存在数量级差异，光纤缆在高温注汽井中的反复使用性能较差，一般2至3口井就会出现光纤断开的现象。分析原因为这类技术存在耐温低（300℃）、不抗剪切、不抗拉易折断等缺陷，因此转向分布式光电耦合精确在线测试技术的研究与应用。
        2.分布式光电耦合精确在线测试技术原理分析
        该测试技术采用的是航天系统光电精确传感融合技术，在稠油热采水平井的注汽、焖井、放喷全过程进行实时在线测试，测试过程中，水平井段布设的高温高压传感器和同步标定传感器，通过井下铠装传输线缆与地面光电综合监测仪相连，显示并记录水平井段传上来的参数梯度值，综合分析判断，实时了解掌握注汽及产出的变化情况。
        3.在线测试应用分析
        通过前期分步分阶段的试验，各种配套仪器及使用规范逐步形成了技术标准，形成具体的选井标准、作业标准、施工标准、注汽标准、放喷标准的基础上实施在线测试的矿场试验。对A新投水平井进行了注汽热采在线测试，在均匀注汽管柱[3]内全井段共设置13个测试点（见图1）。

通过全过程开展注汽油层在线测试，了解注汽、焖井、放喷过程的油层温度、压力变化剖面，汇总水平段从各点实时温度变化曲线可知（见图2）：随时间推进，由井口至水平段、井底温度逐渐升高，部分测试点出现温度波动情况。分析T2-T3处温度波动是因为处于水平段拐点，测试电缆在管柱拐点处有贴壁的情况，因此温度降低幅度大；而T6-T8处温度波动幅度大是因为管柱内低温水随注汽的运移，不断向井底推进，导致低温水经过处测试点温度降低幅度大。但随时间推进，最终整体温度趋于平衡，吸汽状况均衡。

        4.测试结果解释
        在线测试取得大量的数据，但是分析判别难度相当大，为了让届时结果直观可靠，利于技术人员应用，以注汽热采在线测试数据和测井资料为基础，形成了一套注汽热采在线测试数据分析系统软件，研究和实现测井参数、温度、压力在不同时间上的温度场和压力场分布特征，为制定更加科学和有效的注汽热采技术和方案提供技术支撑。
        5.效果与评价
        利用该项技术实现了注汽、焖井、放喷全过程全井段的温度、压力参数测试。利用测试资料定量准确分析水平段吸汽、产液剖面，根据平衡点及时优化注汽量。通过矿场试验形成了适应分布式光电耦合精确在线测试技术的选井标准、作业标准、施工标准、注汽标准、放喷标准等系列标准。
参考文献：
[1]万仁溥.中国不同类型油藏水平井开采技术[M].北京：石油工业出版社，1997：2-4.
[2]霍广荣,李献民,张广卿.胜利油田稠油油藏热力开采技术[M].北京：石油工业出版社，1999.
[3]论文：王增林,张全胜.胜利油田水平井完井及采油配套技术[J].油气地质与采收率, 2008，15(6).