超稠油双水平井SAGD技术难点与应用分析

摘要：随着不可再生能源的开发及使用需求的提高，石油作为其中的重要部分，影响着社会不同领域的发展，在当前的资源开发中对相关技术的应用要求有所提升，为了满足开发的需求，应对开发技术进行有效改善及应用。其中，超稠油开发具有难度较大的特点，涉及的技术比较多，双水平井SAGD技术的运用可发挥出有效的作用，为开发带来帮助。因此，应结合该技术的特点及应用情况来深入分析，使其在石油开采中起到更好的效果，提升我国的石油开采水平。

关键词：超稠油；双水平井；SAGD技术；难点；应用

一、SAGD配套工艺技术的难点

第一，常规计量工艺在SAGD应用中，计量的误差比较大，稠油井使用立罐计量误差比较小，但人员的投入比较大，使用称重式计量可进行改善，而在原油汽含量比较高的时候，计量会产生误差，当前通常使用差压式计量方式来进行蒸汽的计量，可根据实际情况来选择适合的方法，保证蒸汽流量计量的准确性。第二，井下的稳压监测设备寿命比较短，大部分国家在SAGD井下测试工艺中运用热电偶测温及毛细管测压工艺，在受到了井下工况的影响的时候，在经过一段时间之后热电偶及毛细管会产生损坏的情况，因此需要进行改善。第三，SAGD井口的密封性可靠性比较低，在一些油田开发中井口温度比较高，热采井盘根盒在SAGD井使用过程中磨损速度快，井口会产生刺漏的情况，导致使用时间缩短。第四，SAGD技术要求注采井压力的精细化调节，在油田开发前期阶段，注入水平井使用普通热采井闸门控制注汽，生产水平井使用普通油嘴来控制压力，注采井的压力调节精度比较低，难以满足实际的生产需求。第五，井口的取样闪蒸情况比较显著，在取样的时候无法得到真实的含水率，在压力突然降低的情况下，会产生闪蒸，这使含水率相比实际要低。

二、双水平井SAGD技术应用

1.直井辅助技术应用

借助数值模拟研究对蒸汽腔上升阶段以及横向扩展阶段的直井辅助SAGD试验效果，可知在辅助试验过程中，蒸汽腔上升阶段及横向扩展阶段的产油比较少，而在上升的阶段中，日产油高峰值相比横向扩展阶段提前到达。通过对不同的蒸汽腔发育阶段的温度场的分析可知，蒸汽腔上升阶段相比横向扩展阶段吞吐热连通时间要长，蒸汽腔上升阶段直径吞吐六轮可形成热连通，蒸汽腔横向扩展阶段三轮即可形成热连通，而转汽驱后相同时间内汽腔的发育具有一致性，不会对产油量产生影响，因此，蒸汽腔上升阶段可采用直井辅助SAGD技术，在生产一段时间之后，明确蒸汽腔发育后可实施。

2.井距及射孔参数选择

（1）直井与水平井垂向距离。直井与水平井连通受到了平面垂向距离的影响，在水平井蒸汽腔不发育的情况下，直径与SAGD水平段的水平距离不超过20m的时候易连通，而影响的范围比较小，当平面垂向距离超过了40m的时候，无法形成热连通，开采的效果不佳，直井与SAGD水平井平面垂向距离不超过40m的时候，扩腔的作用比较显著。应根据油田开发中的油层实际情况来进行分析，根据井组的井距来部署直井，还需考虑到SAGD井组的蒸汽腔的发育情况，在SAGD井组蒸汽腔不发育的时候，直井应部署在两井中间的位置上，当井组蒸汽腔都发育的时候也应按照相同位置进行部署。在一侧SAGD井组蒸汽腔不发育的时候，直井应靠向蒸汽腔不发育的井组部署。

（2）射孔参数。在不同的射孔位置，不同的射孔厚度会对蒸汽腔的发育情况产生影响，可建立射孔位置在注汽井、注汽井以及生产井之间、生产井深度位置的直井辅助数学模型。经过分析可知，当直井在注汽井上方一定距离射孔，蒸汽腔呈倒三角的特点，连通时间比较短，油层的动用程度比较低。当直井在生产井上方2m处射孔，吞吐结束之后水平井轨迹附近的汽腔发育比较大，油层动用程度比较高，射孔的位置应选择在生产井上方2m位置。还需考虑顶部盖层的热损失以及对下方注汽井的汽窜影响，可进行不同射孔厚度的模拟，对3m、5m、7m、9m射孔进行模拟分析，射孔厚度在5m的时候可形成热连通。可通过对分析结果的总结来明确射孔位置，避免汽窜及盖层热损失带来影响，并且对射孔的厚度进行合理控制。

3.双水平井SAGD操作参数

双水平井SAGD开发的效果与蒸汽腔形成及扩展有着紧密的联系，应保证液体能够最大程度泄流到生产井筒中，其中注汽的干度以及速度等参数的选择对应用的效果有着直接的影响。在SAGD阶段，注入蒸汽中仅有潜热部门用于原油的加热，而凝积水以相同的温度从生产井中采出，对原油的加热无法起到有效的作用，还会增加饱和水占据地层孔隙体积分量，使油井的含水上升，导致原油的产量显著降低。SAGD操作阶段中，应保证注入干度高的蒸汽，注汽的速度受到了注入井的注入压力以及生产井排液能力、蒸汽腔大小等因素的影响，注入蒸汽中除了一小部分可用于填充地层，大部分以凝积水的形式采出，为了使蒸汽腔扩展及汽液界面保持平稳，试验区的注采比为0.67～0.83可达到更好的效果。生产井的排液能力会带来较大的影响，当能力比较低的时候，会使冷凝液体在生产井上聚集，汽液界面会上升，蒸汽腔的压力也会提升。排液能力比较高的时候，汽液界面会下降，蒸汽会直接采出。蒸汽在进入了抽油泵闪蒸后会严重影响泵效果，同时，大量蒸汽产出会使热利用率降低。通过对排液速度的合理控制，使其与蒸汽腔的泄油速度相符，可使汽液界面在生产井上方，提升热效率。

4.井下温压监测运行稳定措施

在SAGD试验区中运用毛细管测压以及热电偶测温技术进行测压的时候，应在地面将毛细管、热电偶电缆预制到连续油管之中，将预制好的连续油管顺着油管下到水平井的相应的位置，对井口封装，借助井口密封装置来将毛细管电缆引出，与地面配套数据采集系统之间连接起来，并且监测井下多点温度及压力相关信息。当运行中出现了温压系统损坏的情况的时候，对动态分析产生了影响，应经过对其分析来明确损坏的原因。毛细管堵塞的时候，会使井下无法测压，毛细管焊接在油管的外壁，在末端会受到细粉砂的堵塞影响，使测压效果受阻。同时，当流体进入到了油管内的时候，会使热电偶短路问题产生，焊接点焊接强度会降低，使焊点脱焊，油管在受热膨胀后会产生损坏的问题，并且使热电偶产生短路的情况。为了改善这些情况，使监测能够顺利进行，应采取有效的措施来处理。第一，可将连续油管测压点焊接结构改善，在油管穿过了支撑体后焊接在连续油管上，使焊接面积变大，保证其强度。第二，由于连续油管井下热膨胀情况的存在，在高温条件下要伸长，冷却的时候应缩短，在温度升高的情况下，应对其伸长量进行准确计算，使其伸长量符合实际的要求。为了避免热膨胀的影响，应使钢缆与油管的堵头间预留出一定的空间，保证钢缆在受热膨胀之后有伸长的空间。

5.注采井压差精细调节装置应用

（1）注入水平井压差精细调节装置。在闸门流量特性方面，经过对其分析可知，普通的闸阀流量特性为快开型，在开度变大的情况下，流量可很快达到最大，之后将开度增加，流量的变化比较小，难以满足实际生产需求。迷宫阀流量特性为直线型，调节阀的相对流量与阀杆相对位移之间为直线关系，单位位移变化产生的流量变化为长度，这种情况下流量调节比较灵敏。

（2）生产水平井压差调节装置。SAGD开采工艺借助可调节阀来进行生产井井口压力的控制，在调节的时候不需要停油井，仅需要对调节手轮旋转，使生产压差得到有效的调整。在使用该装置的时候，应对其参数进行明确，根据生产的需求来进行恰当的调节，使其各项参数能够达到要求，可使调节的效果得到保障，避免对生产的进行造成影响。7.在线取样技术应用在SAGD油井取样精度方面，取样过程中降压的进行会导致产出液闪蒸的情况，应在取样的时候保持管内压力及温度不变，当样品在容器中降温之后再进行降压，可使样品的准确性得到保障。因此，可使用旁通式高温取样器来进行处理，利用该装置来对管道中的流体截取一部分，使用循环冷却装置来截取流体进行降温，之后将取样嘴打开进行取样，可避免在取样的过程中压力突然降低而造成闪蒸的问题，使取样能够更加准确可靠，为技术的运用提供良好的条件。

三、结论

随着石油开发的推进，超稠油开发成了当前的重要内容，为了加强开发的效果，需要相应的技术支持，双水平井SAGD技术的应用可满足实际的需求，应在应用过程中对其要求进行明确，合理控制各项参数，并且对设施进行优化，改善生产中的问题。可结合直井辅助技术应用、井距及射孔参数选择以及双水平井SAGD操作参数等内容的明确来加强开发的效果，进而提升开发的效率，降低其成本。