劉應忠，胡士清 (西安石油大學資源學院，西安 710000)

劉應忠，胡士清 (西安石油大學資源學院，西安 710000)

在動態(tài)跟蹤的基礎上，采用數(shù)值模擬和數(shù)理統(tǒng)計等方法，對高3-6-18塊火燒油層產(chǎn)量、產(chǎn)出氣體成分、溫度、壓力進行了跟蹤評價，對產(chǎn)量進行了跟蹤擬合，對火燒油層先導試驗階段開發(fā)效果、燃燒動態(tài)指標、平面及縱向火線波及情況進行了分析，得出目前該塊的燃燒模式以高溫氧化燃燒為主，高溫氧化燃燒帶位于構(gòu)造低部位，試驗區(qū)西部、西南部；目前火驅(qū)試驗區(qū)二線井已經(jīng)見到了一定的反應，縱向已經(jīng)波及到射孔井段上下6～10m的油層，最高已經(jīng)波及到火井射孔井段下部25m；火驅(qū)先導試驗見到了一定的效果。由于吞吐階段縱向動用不均，平面及層間壓力差異大，油井排液量小，致使火竄和空氣外溢，將會降低火燒油層開發(fā)的體積波及系數(shù)。

燃燒動態(tài)指標；火燒油層；數(shù)值模擬；高3-6-18塊；遼河油田

高3-6-18塊蓮花油層是一個由四條斷層封閉的單斜構(gòu)造，構(gòu)造簡單，發(fā)育有2套含油層系，分別為L5、L6砂巖組。L5砂巖組為試驗目的層，油層分布受巖性影響較大，向上傾方向砂巖厚度和油層厚度逐漸尖滅，自下而上油層分布范圍變小，為高滲、中孔儲層，油藏類型為塊狀純油藏；L5砂巖組內(nèi)部隔層不發(fā)育，上下層間隔層發(fā)育。試驗區(qū)L5砂巖組油層埋深-1640～-1740m，平均油層厚度85.1m，縱向上分為4個小層，各小層又分為上下層，含油面積0.057km2，原始石油地質(zhì)儲量70.9×104t。

該塊于1987年投入蒸汽吞吐開發(fā)，目前L5砂巖組平均單井日產(chǎn)油量1.1t/d，油汽比0.25，采出程度16.45%，采油速度0.4%，回采水率低，僅27.6%，地層壓力2～3MPa，繼續(xù)吞吐生產(chǎn)效果差，急需轉(zhuǎn)換開發(fā)方式。但儲層水敏程度為中強到強，地下存水量大，采用以水為驅(qū)替介質(zhì)的熱水驅(qū)、蒸汽驅(qū)開發(fā)，熱損失大，熱利用率低。采用火燒油層(In Situ Combustion)采油方法(又稱火驅(qū))可有效地利用油層存水量大等上述不利因素，因此，該塊L5砂巖組油層于2008年5月6日開始火驅(qū)先導性試驗，試驗階段火驅(qū)燃燒動態(tài)指標、產(chǎn)油量反映明顯，火竄也有所表現(xiàn)，為此，筆者對2008年5月6日至10月4日火驅(qū)先導試驗5個月的跟蹤效果進行總結(jié)，以便及時了解火驅(qū)動態(tài)參數(shù)變化規(guī)律。

1 火驅(qū)先導性試驗油藏工程設計要點

2 先導試驗區(qū)火驅(qū)特征參數(shù)變化規(guī)律

由于擴大試驗生產(chǎn)時間短，該次研究以先導試驗井區(qū)為單元進行評價，先導試驗起止時間為2008年5月6日～10月4日。

2.1單井產(chǎn)量變化

見效井位于構(gòu)造低部位，目前地層壓力低、累產(chǎn)油量高的部位(見表1)，從單井來看，見效井分3類，各自的生產(chǎn)特點如下：①產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量上升，這類井有4口；②周期生產(chǎn)時間加長，周期最高日產(chǎn)油和累產(chǎn)油量增加，產(chǎn)氣量上升，這類井有2口；③產(chǎn)氣量上升，其他指標變化不明顯，這類井有3口；④加深泵掛的措施井能提高油井排液量。由于火驅(qū)階段單井排液量低，因此選擇了4口井進行了加深泵掛措施，實施后，高3-52-162和6-171C排液量增加，其他2口井產(chǎn)量變化不明顯。

表1 一線油井見效井生產(chǎn)特點統(tǒng)計表

2.2試驗區(qū)產(chǎn)量變化規(guī)律

1)2008年5月6日第一口火井轉(zhuǎn)注，初期一線井產(chǎn)量增加快(與火驅(qū)前補層有關)，但產(chǎn)量下降速度變慢，日產(chǎn)油基本在繼續(xù)吞吐產(chǎn)油量預測線以上，日產(chǎn)油由轉(zhuǎn)驅(qū)前的9.3/d上升到18.5t/d，含水由81.76%下降到57.95%。

2)火驅(qū)3個月(8月初)二線井產(chǎn)量上升，9月底部分二線井吞吐關井導致產(chǎn)量有所下降，含水由轉(zhuǎn)驅(qū)前的81.41%下降到79.88%。

3)一、二線井日產(chǎn)油量總體呈上升趨勢，火驅(qū)3個月后日產(chǎn)油基本在繼續(xù)吞吐產(chǎn)油量預測線以上，說明火驅(qū)減緩了產(chǎn)量遞減趨勢。

總的來看，試驗區(qū)日產(chǎn)油下降幅度變緩，產(chǎn)氣量上升幅度加大，含水呈下降趨勢；二線井見效較一線井滯后3個月。與火驅(qū)前相比，一線井日產(chǎn)油由9.3t/d上升到18.5t/d，產(chǎn)氣量由463m3/d上升到23580m3/d，含水由81.76%下降到57.95%，只考慮一線井的產(chǎn)油量目前空氣油比為1826m3/t，低于極限空氣油比2220m3/t(見表2)?；痱?qū)階段一線井累產(chǎn)油2625t，空氣油比1882m3/t(見表3)。

表2 一、二線井火驅(qū)前后產(chǎn)量對比表

表3 一、二線井火驅(qū)階段累計產(chǎn)量統(tǒng)計結(jié)果

注：2008年5月6日至10月4日的累積產(chǎn)量。

2.3產(chǎn)出氣組分及燃燒動態(tài)指標變化

油井產(chǎn)出氣組分及含量變化明顯，高3-6-171C距火井距離最近，約32m，目前在生產(chǎn)，日產(chǎn)油3.2t/d，日產(chǎn)水2.3t/d，日產(chǎn)氣7136m3/d。2008年7月23日測得該井產(chǎn)出氣體中CO2含量高，為11.9%，N2含量71.5%，O2含量1.49%；2008年11月5日測得該井產(chǎn)出氣體中CO2含量為19.22%，N2含量78.24%，O2含量1.46%，CO2和N2含量最高，說明火線向該方向推進速度最快[1]，從該井產(chǎn)出氣體組分變化曲線(見圖1)可以看出，N2和CO2含量穩(wěn)步上升，說明油層燃燒情況良好；其它油井的產(chǎn)氣量變化也呈現(xiàn)類似的規(guī)律，只是含量較之略低，這與高3-6-171C井距離火井的距離的遠近有關。

圖1 高3-6-171C產(chǎn)出氣組分變化曲線

從試驗區(qū)所測產(chǎn)出氣含量的平均值變化曲線(見圖2)來看，產(chǎn)出氣體組份和含量發(fā)生了較明顯的變化，火驅(qū)產(chǎn)出混合氣體中CO2含量由6.5%上升到目前的10.0%，N2含量由21.6%上升到60.9%，CH4含量由66.4%下降到27.9%，O2含量小于1%。

圖2 產(chǎn)出氣體指標變化曲線

從判定燃燒動態(tài)指標[2](如：氧氣的利用率和視H/C原子比)計算結(jié)果(見表4)來看，氧氣的利用率均大于85%，氧氣的利用率高，說明燃燒充分；視H/C原子比在0～10之間，一線井產(chǎn)出氣體測試井7口，視H/C原子比在0～3之間的有5口，說明不同的方向燃燒模式不一樣，高溫氧化燃燒主要位于吞吐階段采出程度高、地層壓力低的部位，這些部位儲層物性好，燃燒充分；二線井產(chǎn)出氣體測試井4口，視H/C原子比在0～3之間的只有1口，說明除了受底層能量補充，產(chǎn)量有所上升外，火驅(qū)燃燒動態(tài)指標在二線井的反映還不是很明顯。

從產(chǎn)出CO2平面分布圖上看，產(chǎn)出氣體含量分布也是構(gòu)造低部位和西部采出程度高、地層壓力低，距火井距離近的油井產(chǎn)出氣體中的CO2、N2含量高。

2.4平面及縱向火線推進規(guī)律

高3-6-0173為觀察井，火驅(qū)初期測溫二次，地層溫度有明顯的上升，而同井場的高3-6-0172由于產(chǎn)氣量高達10000m3/d以上，初步估計是氣竄，該井于2008年7月31日關井。

表4 2008年11月5日產(chǎn)出氣體含量及指標計算結(jié)果

從2008年11月4日跟蹤數(shù)模場圖(見圖4～圖5)上看，高3-61-164平面上火線前緣最大距離10.5m，溫度大于200℃最大距離13.5m；縱向上火線前緣向下9.0～9.5m，溫度大于200℃向下推進距離12.0m，平面上火線前緣推進速度約0.07m/d，縱向上火線前緣推進速度約0.06m/d。

高3-52-164平面上火線前緣最大距離8.5m，溫度大于200℃最大距離10.5m；縱向上火線前緣向下5.0～5.5m，溫度大于200℃向下推進距離9.5m。

表5 高3-6-171側(cè)電測解釋結(jié)果及相應的動態(tài)數(shù)據(jù)

注：高3-6-171側(cè)火驅(qū)階段全井段射開。

高3-6-172平面上火線前緣最大距離7.5m，溫度大于200℃最大距離9.5m，縱向上火線前緣向上3.5～4.5m，火線前緣向下2.0～2.5m，溫度大于200℃向上推進距離6.5～7.5m，向下推進距離4.5～5.0m。

圖4 高3-6-0162側(cè)-61-164井溫度剖面圖 圖5 高3-6-172--52-164溫度剖面圖

從數(shù)模溫度場圖來看，火線水平方向推進的速度比垂直方向推進的要快，主要是因為水平方向儲層物性比垂直方向的好；火線向西部及西南部推進快，主要是因為吞吐階段采出程度高、地層壓力低造成空氣在這些部位流動性好。

3 結(jié)論和認識

1)火驅(qū)收到了一定的效果，一、二線生產(chǎn)井均有不同程度的反映。

2)日產(chǎn)油呈上升趨勢的井位于構(gòu)造低部位，試驗區(qū)西部，該區(qū)采出程度高，地層壓力低，燃燒模式為高溫氧化燃燒，這部分區(qū)域為高溫氧化燃燒帶。

3)平面上火線最大波及距離約10.5m；縱向火線最大波及距離約9.5m；平面上火線前緣推進速度約0.07m/d，縱向上火線前緣推進速度約0.06m/d。

4)地層溫度上升較明顯，有火線單層突進的前兆。

[1]岳清山,王艷輝.火驅(qū)采油方法的應用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.

[2]張敬華，楊雙虎，王慶林.火驅(qū)采油[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.

[編輯] 易國華

TE357.44

A

1673-1409(2009)01-N052-05

2008-12-07

劉應忠(1967-) 男，1988年大學畢業(yè)，高級工程師，碩士生，現(xiàn)主要從事錄井技術(shù)管理和石油工程技術(shù)信息化研究與管理工作。