盧俊卿，王尤富，馬銀蔓

（1. 長江大學(xué)，湖北 武漢430100； 2. 中國石油青海油田公司，甘肅 敦煌 736200）

稠油油藏蒸汽吞吐轉(zhuǎn)汽驅(qū)開發(fā)方式研究

盧俊卿1，王尤富1，馬銀蔓2

（1. 長江大學(xué)，湖北 武漢430100； 2. 中國石油青海油田公司，甘肅 敦煌 736200）

稠油油藏為提高采收率，蒸汽吞吐后需要進(jìn)行轉(zhuǎn)驅(qū)開采，以增加原油流動，提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。以K油田為例，通過數(shù)值模擬方法對K油田注入介質(zhì)，轉(zhuǎn)驅(qū)時機(jī)，轉(zhuǎn)驅(qū)注入方式及井距等因素進(jìn)行對比研究，以期能夠提高K油田采收率和為其增加更大的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，K油田最優(yōu)的蒸汽吞吐轉(zhuǎn)汽驅(qū)的開發(fā)方式為反九點(diǎn)法布井、以濕蒸汽為介質(zhì)的注一停一間歇汽驅(qū)的生產(chǎn)方式。

蒸汽吞吐；轉(zhuǎn)汽驅(qū)；注入介質(zhì)；轉(zhuǎn)驅(qū)時機(jī)

K油田埋藏深度為450～600 m，含油面積為6.4 m2，地層條件下原油平均密度0.91 g/cm3，黏度300 mPa·s，體積系數(shù)1.023，屬于稠油油藏[1]。從1994年至2003年一直是依靠地層能量進(jìn)行開發(fā)，之后開始采取蒸汽吞吐方式開采。在日產(chǎn)油低于1t的井中，冷采井占到67%，為改善K油田開發(fā)效果，亟需對冷采井進(jìn)行熱采，即轉(zhuǎn)汽驅(qū)方式開采。

1 影響吞吐生產(chǎn)的地質(zhì)因素

影響蒸汽吞吐開采效果的因素：原油的粘度、油層的有效厚度、原始的含油飽和度、滲透率以及孔隙度等[2,3]。下面對滲透率和油層有效厚度分別進(jìn)行研究。

油層滲透率對稠油蒸汽吞吐開采影響較大，滲透率高時，有利于蒸汽吞吐的開采，然而隨著蒸汽的注入，較高的滲透率更容易發(fā)生氣竄影響吞吐開發(fā)[4]。根據(jù)小層滲透率與累積產(chǎn)量疊合圖，單井的累計產(chǎn)液量隨滲透率變大而增加，但是累計產(chǎn)油量卻不一定與滲透率成正比，因此要對注汽工藝參數(shù)進(jìn)行分析和優(yōu)化。

在一定范圍內(nèi)，吞吐的產(chǎn)量會隨油藏的有效厚度增大而增加，與此同時，吞吐的周期變長，周期產(chǎn)油量增多，油汽比也升高，開采效果變好[5]。累計產(chǎn)油量和累計產(chǎn)液量隨油層有效厚度的增加而增多。故油層有效厚度是影響吞吐開采效果的主要地質(zhì)因素之一(圖1-2)[6,7]。

2 吞吐參數(shù)優(yōu)化研究

用建模軟件VIP對K油田進(jìn)行地質(zhì)建模。網(wǎng)格步長均為25 m，X方向35個網(wǎng)格，Y方向20個網(wǎng)格，縱向上分為8層，總計網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)為5 600個。

2.1 轉(zhuǎn)驅(qū)注入介質(zhì)研究

在規(guī)定注汽速度為160 m3/d，注汽溫度為300℃的條件下，分別對熱水、濕蒸汽和過熱蒸汽對比研究[8]，其中三種介質(zhì)的井底蒸汽干度分別取0、0.6以及0.9，模擬開井生產(chǎn)兩年，其結(jié)果見表1。

圖1 滲透率與累積產(chǎn)量疊合Fig.1 Permeability and cumulative production composite

圖2 有效厚度與累積產(chǎn)量疊合Fig.2 Effective thickness and cumulative production composite

表1 轉(zhuǎn)驅(qū)注汽介質(zhì)對比Table 1 Drive steam injection contrast medium

通過表1對比結(jié)果可知：在三種注入介質(zhì)中，注入介質(zhì)為熱水的轉(zhuǎn)驅(qū)效果明顯低于介質(zhì)為蒸汽的轉(zhuǎn)驅(qū)效果，且熱水驅(qū)累產(chǎn)油比濕蒸汽驅(qū)少1.69×104t，其階段采出程度低于濕蒸汽區(qū)采出程度 1.84%；過熱蒸汽驅(qū)比濕蒸汽的累積產(chǎn)油多1 000 t，但是階段采出程度比其高出0.11%，因此從K油田的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)效益的角度來看，濕蒸汽驅(qū)明顯為最優(yōu)的轉(zhuǎn)驅(qū)注入介質(zhì)。

2.2 轉(zhuǎn)汽驅(qū)時機(jī)研究

確定轉(zhuǎn)驅(qū)介質(zhì)后，轉(zhuǎn)驅(qū)時機(jī)的選擇對油田采收率的提高也尤為重要[9]，共設(shè)計4個方案，分別為：吞吐三輪后轉(zhuǎn)驅(qū)、吞吐四輪后轉(zhuǎn)驅(qū)、吞吐五輪后轉(zhuǎn)驅(qū)以及吞吐六輪后轉(zhuǎn)驅(qū)，生產(chǎn)時間為4 a，其結(jié)果，見表2。

通過表2對比結(jié)果可知：四種方案的油汽比區(qū)別不大，但是四種方案的累產(chǎn)油和階段采出程度逐漸減少，其中吞吐三輪后轉(zhuǎn)驅(qū)方案的累產(chǎn)油最高，綜上可知實(shí)際吞吐三輪后進(jìn)行汽驅(qū)轉(zhuǎn)汽驅(qū)開采為最佳轉(zhuǎn)汽驅(qū)時機(jī)。

表2 吞吐轉(zhuǎn)汽驅(qū)時機(jī)對比Table 2 Contrast of tuning steam flooding time

2.3 轉(zhuǎn)汽驅(qū)開發(fā)方式對比研究

K油田吞吐三輪后開始轉(zhuǎn)驅(qū)，下面對最佳轉(zhuǎn)驅(qū)開發(fā)方式進(jìn)行研究，共設(shè)計3個汽驅(qū)開發(fā)方案：連續(xù)汽驅(qū)、注一停一間歇汽驅(qū)以及注一停二間歇汽驅(qū)，三種方式下的注采比為1.0且注氣速度保持相同均為160 m3/d。通過用數(shù)模軟件對其進(jìn)行模擬研究，開采四年，產(chǎn)出結(jié)果，見表3。

表3 轉(zhuǎn)驅(qū)方式對比分析Table 3 Drive way analysis

對表3結(jié)果進(jìn)行分析知：方案1的注氣量分別是方案2和方案3的1.99倍和2.98倍，但這三種方式下采出程度相差不大，且方案3的油氣比分別是方案1和方案2的2.83倍和1.41倍，因此利用間歇汽驅(qū)注一停一的開發(fā)方式對K油田經(jīng)濟(jì)效益最佳。

2.4 汽驅(qū)井距研究

K油田目前的井距主體為100 m×140 m，同時有些加密的區(qū)域?yàn)?0 m×100 m,。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，選擇反九點(diǎn)重新布井，共設(shè)計出3個方案，方案一：100 m×140 m，方案二：80 m×120 m，方案三：60 m×100 m。按照反九點(diǎn)布井生產(chǎn)4 a后，生產(chǎn)統(tǒng)計見表4。

表4 井距優(yōu)化設(shè)計Table 4 Well spacing and to optimize the design of the production

通過表4可以看到通過方案3設(shè)計的井距累計產(chǎn)油量比方案1的累產(chǎn)油多3.52×104m3,采出程度相比于方案1高3.83%，當(dāng)井距井排的減少時，油汽比成下降趨勢，且方案2開發(fā)井距方式下的累產(chǎn)油采出程度以及油汽比均在方案1和方案3之間，因此K油田轉(zhuǎn)汽驅(qū)井井距在60 m×100 m～80 m×120 m之間較為合理，采油反九點(diǎn)法布井。

3 結(jié) 論

（1）蒸汽吞吐優(yōu)化受注入介質(zhì)、時機(jī)、開發(fā)方式、汽驅(qū)井距的影響。

（2）通過數(shù)值模擬研究，為了獲得最優(yōu)的吞吐生產(chǎn)效果，應(yīng)采用井距為60 m×100 m～80 m×120 m之間的反九點(diǎn)布井，在吞吐三輪后立刻進(jìn)行以濕蒸汽為介質(zhì)的轉(zhuǎn)汽驅(qū)開發(fā)方式。

（3）蒸汽吞吐轉(zhuǎn)汽驅(qū)開發(fā)的最佳選擇是注一停一間歇汽驅(qū)的生產(chǎn)方式。

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Research on Adjustment of Heavy Oil Reservoir Development Scheme From Steam Stimulation to Steam Flooding

LU Jun-qing1，WANG You-fu1，MA Yin-man2

（1. Yangtze University, Hubei WuHan 430100，China；2. PetroChina QingHai Oilfield Company, Gansu Dunhuang 736200，China）

In order to improve the recovery of heavy oil reservoirs, after steam stimulation, flooding way needs to be adjusted to increase the flow of crude oil and improve the economic benefits of oil field. In this paper, taking K oilfield as an example, through numerical simulation, comparison research on injection medium, drive time, injection pattern and well spacing was carried out to enhance K oilfield recovery and improve its economic benefits. It’s found that the optimal K oilfield development way in switching steam stimulation to steam flooding is the inverted nine-spot pattern, using wet steam as medium.

steam huff and puff; steam flooding; injection medium; drive time

TE 357

A

1671-0460（2016）11-2580-03

2016-04-23

盧俊卿（1989-），男，湖北潛江人，研究方向：油氣田開采技術(shù)與理論。E-m ail：28818539@qq.com。