邱 林
(中國(guó)石油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦124010)
歡58塊是一北面被歡67斷層遮擋的穹隆背斜構(gòu)造,開發(fā)目的層為古近系沙河街組四段杜家臺(tái)油層,歡58塊儲(chǔ)層平均孔隙度22.6%,平均滲透率157×10-3μm2,泥質(zhì)含量平均9.43%,平均原油密度為0.92 g/cm3,原油粘度(50℃)54 mPa·s,含蠟量7.6%,瀝青+膠質(zhì)24.3%,石油地質(zhì)儲(chǔ)量331×104t。
歡58塊杜家臺(tái)油層1985年投入開發(fā),由于天然能量弱,1992年6月實(shí)現(xiàn)注水開發(fā),1995年開始直井蒸汽吞吐,由于該塊物性較差,加上注采系統(tǒng)不完善,層間矛盾突出及各四級(jí)斷塊的儲(chǔ)量動(dòng)用程度差異較大等,直井吞吐效果不理想。為徹底改變?cè)搲K生產(chǎn)狀況,提高該塊儲(chǔ)量動(dòng)用程度及開發(fā)效果,采取水平井蒸汽吞吐有效開發(fā)歡58塊。
數(shù)模軟件采用CMG軟件中的熱采模型STARS。數(shù)模網(wǎng)格的選取在平面上采用正交網(wǎng)格,按網(wǎng)格方向盡可能與流場(chǎng)方向一致的原則,把西-東方向定為X方向,劃分為79個(gè)網(wǎng)格,與X軸垂直的北-南方向定為Y方向,劃分為56個(gè)網(wǎng)格,縱向上劃分14個(gè)層,其中杜Ⅰ1、杜Ⅰ2、杜Ⅰ3、杜Ⅱ1各劃分3個(gè)小層,杜Ⅱ2劃分為兩個(gè)小層,數(shù)模中以小層作為計(jì)算單元,模擬層與地質(zhì)層位相對(duì)應(yīng),網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)61936個(gè)。
油藏物性描述選取了巖石、油氣水三相等一些物性數(shù)據(jù)?;A(chǔ)物性數(shù)據(jù)主要包括原始狀態(tài)下的地層壓力,巖石、流體壓縮系數(shù),流體密度、粘度、體積系數(shù)等。地層巖石及流體的熱物性參數(shù)選取實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),部分選用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)見表1,粘溫曲線見圖1。
表1 巖石及流體的熱物性參數(shù)
圖1 歡58塊粘溫曲線
相對(duì)滲透率曲線數(shù)據(jù)采用密閉取心井興古7塊興古7-3井1#巖心實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),并做局部光滑調(diào)整。該塊油藏為親水油藏,束縛水飽和度為0.33,油水相滲交點(diǎn)的含水飽和度大于0.5,殘余油飽和度為0.3。
(1)水平段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)。模型選取兩個(gè)井組作為水平井優(yōu)選的基礎(chǔ),對(duì)水平段長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)選計(jì)算,注汽強(qiáng)度10 t/m,速度300 t/d,燜井時(shí)間5天,計(jì)算對(duì)比100、150、200、250、300、350、400 m 不同水平段長(zhǎng)度的效果,結(jié)果表明,隨著水平段長(zhǎng)度的增加,單井控制儲(chǔ)量增大,累產(chǎn)油增加,從產(chǎn)量增加幅度看,水平段長(zhǎng)度大于200 m效果更明顯,當(dāng)水平段長(zhǎng)度大于300 m后,增油效果不明顯,采收率增加幅度較小。
水平段溫度測(cè)試資料顯示水平段吸汽段140~200 m。綜合數(shù)值模擬、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比結(jié)果,結(jié)合油藏地質(zhì)條件,水平段長(zhǎng)度150 m可以收回投資。如果提高注汽工藝技術(shù),保證水平段的吸汽長(zhǎng)度及蒸汽質(zhì)量,水平井開采效果有望進(jìn)一步提高??紤]到加密區(qū)目前地層壓力較低,老井加熱半徑已達(dá)到30 m,為了降低風(fēng)險(xiǎn),保證開發(fā)效果及經(jīng)濟(jì)效益,優(yōu)選水平段長(zhǎng)度不低于200 m。綜合考慮,歡58塊優(yōu)選水平井段長(zhǎng)度為200~300 m。
(2)注汽強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)。水平段長(zhǎng)度200 m,注汽速度300 t/d,燜井時(shí)間5天,不同的注汽強(qiáng)度5~30 t/m開發(fā)效果模擬結(jié)果見表2。綜合油汽比及增油量在注入量2 000至3 000 t當(dāng)量水時(shí),效果較好。對(duì)應(yīng)的注入強(qiáng)度范圍在10~15 t/m之間。優(yōu)選周期注入量為3 000 t,對(duì)應(yīng)的注汽強(qiáng)度為15 t/m。
表2 不同注汽強(qiáng)度下水平井吞吐效果對(duì)比
(3)注汽速度優(yōu)化設(shè)計(jì)。注汽速度對(duì)開發(fā)效果有一定影響,數(shù)值模擬研究了不同注汽速度下開發(fā)效果,見表3。計(jì)算結(jié)果表明250~300 t/d注汽速度是增油極值點(diǎn)。注汽速度選擇為300 t/d,折合排量12.5 t/h。
表3 不同注汽速度下水平井開發(fā)效果對(duì)比
(4)燜井時(shí)間優(yōu)化設(shè)計(jì)。從表4中可以看出,當(dāng)燜井時(shí)間從3天增到5天生產(chǎn)效果變好,但再增加燜井時(shí)間,產(chǎn)油量下降。這主要是因?yàn)闋F井時(shí)間過長(zhǎng),熱損失過大,從而導(dǎo)致吞吐效果變差。綜合分析表明:燜井時(shí)間5~7天最好。本次模擬計(jì)算采用的最佳燜井時(shí)間為5~7天,最長(zhǎng)不能超過9天。
表4 水平井不同燜井時(shí)間開發(fā)效果對(duì)比
(5)注汽干度優(yōu)化設(shè)計(jì)。要保證淺層稠油油藏水平井吞吐有效的開發(fā),蒸汽注入干度必須有保證。本次數(shù)模計(jì)算不同井底干度下的開發(fā)效果,從表5中可知,干度對(duì)水平井的開發(fā)影響較大,為保證取得較好的周期生產(chǎn)效果,水平井井底蒸汽干度至少達(dá)到40%。
表5 不同注汽干度下水平井開發(fā)效果對(duì)比
(1)通過數(shù)值模擬,水平井蒸汽吞吐較直井可以取得更好的開發(fā)效果,說明低滲透稠油油藏水平井蒸汽吞吐開發(fā)可以大幅度提高采收率。
(2)隨著水平段長(zhǎng)度的增加,單井控制儲(chǔ)量增大,累產(chǎn)油增加,當(dāng)達(dá)到一定的長(zhǎng)度時(shí),增油效果不明顯,采收率增加幅度較小。
(3)蒸汽干度對(duì)蒸汽吞吐效果的影響比較明顯,在相同的條件下,干度越高,吞吐效果越明顯,但成本較高。
(4)歡58塊水平井蒸汽吞吐的合理參數(shù)為:水平井段長(zhǎng)為200~300 m;水平井一周期注汽強(qiáng)度為15 t/m;注汽速度為300 t/d,折合排量12.5 t/h;燜并時(shí)間5~7天;水平井井底蒸汽干度至少達(dá)到40%。
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