葉 鋒
(中國(guó)石油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦124010)
我國(guó)從1982年開始稠油注蒸汽試驗(yàn),先后在遼河、新疆、勝利和河南油田獲得成功。目前我國(guó)稠油年產(chǎn)量保持在1 000×104t以上,占總產(chǎn)量的l 0%左右[1-2]。由于稠油熱采開發(fā)存在著“投資大,成本高,經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)性大”的特點(diǎn),油汽比作為衡量熱采稠油注蒸汽開發(fā)油藏的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就顯得尤為重要。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)油汽比指標(biāo)評(píng)價(jià)開展了大量的變化規(guī)律和經(jīng)濟(jì)極限值的評(píng)價(jià)研究[3-7],受油藏客觀因素及開發(fā)主觀因素影響,研究方法及結(jié)果差異較大,推廣應(yīng)用效果差。本文以遼河油田45個(gè)熱采稠油主力油藏的實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料為基礎(chǔ),運(yùn)用熱采稠油注采特征關(guān)系曲線,借鑒水驅(qū)油藏地質(zhì)儲(chǔ)量與水驅(qū)特征關(guān)系曲線的統(tǒng)計(jì)規(guī)律方法,推導(dǎo)了瞬時(shí)油汽比與采收率關(guān)系的理論公式,并建立油汽比評(píng)價(jià)圖版。
稠油注蒸汽開發(fā)實(shí)踐表明:對(duì)于蒸汽吞吐開采的油藏,在井網(wǎng)保持相對(duì)穩(wěn)定,并具有兩個(gè)周期以上的生產(chǎn)歷程后,其累積產(chǎn)油量和累積注汽量之間在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上具有較好的線性關(guān)系,通常稱之為“注采特征曲線”[8],其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
式中:Zs——累積注汽量,104t;Np——累積產(chǎn)油量,104t;A1——截距;B1——斜率。
將(1)式兩邊對(duì)時(shí)間求導(dǎo),得:
將(3)式代入(1)式,得:
將(4)式兩邊同時(shí)除以地質(zhì)儲(chǔ)量N,得:
當(dāng)油氣比OSR取極限值時(shí),得:
式中:ER——采收率,%;OSRmin——極限油汽比,蒸汽吞吐油藏為0.25,蒸汽驅(qū)油藏為0.15。
(6)式減(5)式,并整理得:
童憲章先生曾將國(guó)內(nèi)外23個(gè)水驅(qū)砂巖油田甲型水驅(qū)曲線直線斜率B1,與其相應(yīng)油田的地質(zhì)儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)分析,得到水驅(qū)油藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量與甲型水驅(qū)曲線斜率的比值為定值7.5[9]。那么熱采稠油油藏注采特征曲線斜率B值是否與儲(chǔ)量也有類似統(tǒng)計(jì)規(guī)律呢?本文將遼河油區(qū)41個(gè)熱采稠油主力油藏注采特征曲線得到的斜率B1值與對(duì)應(yīng)的可采儲(chǔ)量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,1/B1值與NR值之間的固定比例關(guān)系明顯,相關(guān)性為R2=0.9905(圖1)可看作一個(gè)常數(shù),則(8)式中C=B1NR為定值0.9257。
圖1 熱采稠油注采曲線斜率B1與可采儲(chǔ)量關(guān)系曲線
由此可確定熱采稠油的瞬時(shí)油汽比評(píng)價(jià)的理論公式為:
根據(jù)(9)式可制作熱采稠油在不同最終采收率下隨采出程度變化的瞬時(shí)油汽比的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖版。
齊108塊地處歡喜嶺油田北部,構(gòu)造上位于遼河坳陷西部凹陷西斜坡南部歡曙上臺(tái)階中段上傾部位,構(gòu)造形態(tài)為一在斜坡背景下發(fā)育的、被斷層復(fù)雜化的斷裂背斜構(gòu)造,主力開發(fā)層系為古近系沙河街組蓮花油層,平均孔隙度28.4%,滲透率1 636×10-3μm2,泥質(zhì)含量9.95%,20℃時(shí)原油密度平均值為0.953 g/cm3,50 ℃時(shí)脫 氣原油黏度平均為1 595.1 mPa·s,為具有邊底水的薄互層稠油油藏。該塊于1990年采用118 m井距正方形井網(wǎng)、蒸汽吞吐方式投入開發(fā)。1998年以來,通過實(shí)施加密調(diào)整及側(cè)鉆,優(yōu)選單井實(shí)施分層注汽和調(diào)補(bǔ)層,提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度,各項(xiàng)開發(fā)指標(biāo)趨于正常。目前井距為50~100 m,標(biāo)定采收率31%,采出程度30.5%,年油汽比0.28。
利用(9)式制作齊108塊不同采收率狀況下的瞬時(shí)油汽比隨采出程度變化的標(biāo)準(zhǔn)圖版(圖2),對(duì)該區(qū)塊瞬時(shí)油汽比進(jìn)行評(píng)價(jià)。
從圖2可見,齊108塊采出程度在5%~10%時(shí),瞬時(shí)油汽比沿著采收率15%理論曲線變化,通過實(shí)施加密調(diào)整和綜合治理措施,瞬時(shí)油汽比逐漸平移,當(dāng)采出程度在20%后,油汽比沿著標(biāo)定采收率31%理論曲線變化,開發(fā)水平效果逐漸好轉(zhuǎn),采收率大幅提高。
圖2 齊108塊油汽比與采出程度關(guān)系圖版
(1)借鑒水驅(qū)油藏評(píng)價(jià)圖版的研究思路,制定了不同采收率狀況下的油汽比變化曲線評(píng)價(jià)圖版,進(jìn)一步拓寬了注采特征曲線的應(yīng)用范圍,通過實(shí)例驗(yàn)證,評(píng)價(jià)結(jié)果直觀,對(duì)熱采稠油開發(fā)指標(biāo)評(píng)價(jià)具有一定借鑒作用。
(2)瞬時(shí)油汽比標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖版不僅可以直觀地評(píng)價(jià)單一油藏開發(fā)效果的好壞,間接反映油藏采收率演變過程,而且可以實(shí)現(xiàn)不同類型油藏開發(fā)效果的橫向?qū)Ρ取?/p>
[1]于連東.世界稠油資源的分布及其開采技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].特種油氣藏,2001,8(2):99-103.
[2]劉文章.中國(guó)稠油熱采現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].世界石油工業(yè),1998,14(5):15-18.
[3]盧小娟.遼河油田齊40塊稠油蒸汽驅(qū)油汽比預(yù)測(cè)方法研究[J].?dāng)鄩K油氣田,2012,(S1):32-35.
[4]黃祥光.累積油汽比法在蒸汽吞吐稠油油藏證實(shí)儲(chǔ)量評(píng)估中的應(yīng)用[J].巖性油氣藏,2013,(2):92-94.
[5]張廣君.齊108塊吞吐開采中后期提高油汽比技術(shù)研究[J].內(nèi)蒙古石油化工,2012,(14):94-95.
[6]何愛東.稠油油藏經(jīng)濟(jì)極限油汽比探討[J].新疆石油天然氣,2009,(1):77-80.
[7]郭福軍,孫巖,趙啟雙.稠油油藏蒸汽吞吐年油汽比的變化規(guī)律及其預(yù)測(cè)方法[J].石油勘探與開發(fā),1995,(6):54-56.
[8]劉斌.稠油熱采蒸汽吞吐階段測(cè)算采收率的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法[J].新疆石油地質(zhì),1994,(3).279-281.
[9]童憲章.油井產(chǎn)狀和油藏動(dòng)態(tài)分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,1981:37-60.