王文(中油遼河油田公司歡喜嶺采油廠， 遼寧 盤錦 124114)

蒸汽復(fù)合驅(qū)替機(jī)理研究及優(yōu)化技術(shù)

王文(中油遼河油田公司歡喜嶺采油廠， 遼寧 盤錦 124114)

齊40蒸汽驅(qū)縱向動(dòng)用程度較低，且目前分注工藝無法實(shí)現(xiàn)縱向動(dòng)用程度進(jìn)一步提高，從而極大的制約了區(qū)塊的穩(wěn)產(chǎn)。多介質(zhì)氣體輔助汽驅(qū)可以起到縱向調(diào)剖作用，是一種有效的提高蒸汽驅(qū)縱向動(dòng)用的技術(shù)。如何選擇井組、氣體介質(zhì)及注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)和跟蹤評(píng)價(jià)，是提高縱向動(dòng)用的關(guān)鍵。

復(fù)合驅(qū);采收率;縱向動(dòng)用

0 引言

目前國內(nèi)開采稠油的方法主要是蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)。蒸汽吞吐作為初期開發(fā)模式具有成本低、發(fā)展成熟等優(yōu)勢(shì)，但在開采后期油藏壓力大幅度下降、采收率低；蒸汽驅(qū)技術(shù)具有較大的掃油面積，其局限性在于噸油成本高，蒸汽注入量大。蒸汽輔助重力泄油技術(shù)已經(jīng)取得現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成功，正在進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段，但這項(xiàng)技術(shù)需要大量的能源，汽油比過高，產(chǎn)生大量廢氣，需要適于高溫的設(shè)備和技術(shù)。Q40塊目前區(qū)塊已進(jìn)入蒸汽驅(qū)開發(fā)驅(qū)替階段末期，汽竄井不斷增多(汽竄井總數(shù)133口)，產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。通過剩余油研究，目前蒸汽驅(qū)波及體積系數(shù)55.4%左右，具有一定的剩余油潛力。為減緩產(chǎn)量遞減，改善汽驅(qū)開發(fā)效果，有必要開展復(fù)合驅(qū)輔助蒸汽驅(qū)研究，來提高汽驅(qū)波及系數(shù)。通過本項(xiàng)研究，明確復(fù)合驅(qū)輔助蒸汽驅(qū)提高采收率機(jī)理；進(jìn)行了復(fù)合驅(qū)輔助蒸汽驅(qū)的影響因素分析及參數(shù)優(yōu)化；明確稠油油藏復(fù)合驅(qū)輔助蒸汽驅(qū)對(duì)儲(chǔ)量動(dòng)用程度和加熱范圍的影響；確定了復(fù)合驅(qū)輔助蒸汽驅(qū)的適應(yīng)性分析。

1 復(fù)合驅(qū)替機(jī)理

蒸汽-氮?dú)?、蒸?空氣、蒸汽-泡沫復(fù)合驅(qū)作為提高開發(fā)效果的熱采方式，其驅(qū)油機(jī)理各不相同。

(1)蒸汽-氮?dú)怛?qū)替機(jī)理 蒸汽-氮?dú)怛?qū)驅(qū)替機(jī)理主要表現(xiàn)為：非混相驅(qū)替；補(bǔ)充地層能量，輔助傾斜油層或厚油層的重力泄油；多次接觸混相驅(qū)。氮?dú)鈱?duì)原油的降粘作用不明顯，原油降粘仍是高溫蒸汽的作用。

(2)蒸汽-空氣驅(qū)替機(jī)理 蒸汽-空氣驅(qū)替機(jī)理主要表現(xiàn)為：空氣與原油的氧化作用增加了熱量，降低了稠油粘度；大量殘余瀝青被轉(zhuǎn)化為焦炭質(zhì)，這將導(dǎo)致絕對(duì)油層滲透率的下降；空氣與原油的反應(yīng)，產(chǎn)生CO2、CO、O2和H2S等氣體，形成蒸汽—煙道氣復(fù)合驅(qū)。

(3)蒸汽-泡沫驅(qū)替機(jī)理 汽-泡沫驅(qū)驅(qū)油機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面：保持地層壓力,增加彈性能量，提高回采水率；氮?dú)獾膲嚎s膨脹作用分散和改變了原油流動(dòng)形態(tài)，增強(qiáng)了原油流動(dòng)性；強(qiáng)化蒸汽蒸餾效應(yīng)；泡沫的堵水調(diào)剖作用，防止汽竄水竄，擴(kuò)大蒸汽波及面積。通過調(diào)研過國外蒸汽泡沫復(fù)合驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，Mecca蒸汽泡沫驅(qū)試驗(yàn)、Bishop蒸汽泡沫驅(qū)試驗(yàn)、Dome-Tumbador蒸汽泡沫驅(qū)試驗(yàn)、Casper-Creek蒸汽泡沫驅(qū)試驗(yàn)、Midway-Sunset蒸汽泡沫驅(qū)試驗(yàn)、對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

2 復(fù)合驅(qū)技術(shù)參數(shù)優(yōu)化

(1)蒸汽泡沫驅(qū)的注入時(shí)機(jī) 應(yīng)該在蒸汽驅(qū)后期，和蒸汽驅(qū)的時(shí)間間隔小于2個(gè)月。

在蒸汽吞吐階段或蒸汽驅(qū)前期,含油飽和度較高,高溫發(fā)泡劑的注入不會(huì)取得理想的流度控制效果。在蒸汽驅(qū)晚期或蒸汽突破時(shí),汽竄孔道含油飽和度降至一定程度時(shí),注入高溫發(fā)泡劑對(duì)已發(fā)生汽竄的層段應(yīng)能取得較好的控制蒸汽流度效果。

例如，在Winkleman Dome Nugget先導(dǎo)試驗(yàn)1中，39#井已經(jīng)關(guān)井，在蒸汽驅(qū)和注入蒸汽泡沫之間只有2個(gè)月的間隔，蒸汽腔的幾何形狀沒有改變，因此效果很好。與此對(duì)比，先導(dǎo)試驗(yàn)2中，39#井一直生產(chǎn)，但向該井組注入的蒸汽量降低到很低，并保持了19個(gè)月。此時(shí)很可能蒸汽驅(qū)掃的區(qū)域已經(jīng)被熱水填充，熱水會(huì)將泡沫濃度稀釋得很低，最后效果較差。

(2)蒸汽泡沫驅(qū)的注入方式 最好的方式：間歇泡沫+連續(xù)蒸汽注入，小周期注入。影響蒸汽泡沫效果的最重要因素是注入方式，到目前為止，用單位質(zhì)量表面活性劑的增油量來衡量的話，有三個(gè)項(xiàng)目取得最好的效果(South Belridge，Midway Sunset Section 15，Midway Sunset Section 26)，采用的方式是 ：間歇泡沫+連續(xù)蒸汽注入，并且用小循環(huán)周期。South Belridge采用的泡沫循環(huán)周期是1天(注12小時(shí)，停12小時(shí))，另外兩個(gè)采用的泡沫循環(huán)周期是7天。

圖2-1 不同注入方式的增油量

Co-C= Coinjection with continuous injection of surfactant Co-D= Coinjection with discontinuous injection of surfactant(intermittent inje ction of surfactant)

(3)蒸汽泡沫驅(qū)的注入量 注入量一般在500t以下，但也有注入3000t，并且取得較好效果的。通過優(yōu)化，確定合理汽氣體積比為2.3:1，通過數(shù)值模擬能夠見到最優(yōu)效果。

(4)蒸汽泡沫驅(qū)的開發(fā)效果 蒸汽泡沫見效時(shí)間長，Dome-Tumbador先導(dǎo)試驗(yàn)在注泡沫6個(gè)月后增產(chǎn)油75%，而在Bishop和Meeea，注入泡沫兩年以后才見到很強(qiáng)的產(chǎn)量反應(yīng)。依據(jù)開發(fā)單元與另外兩類油田油藏參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，與Dome-Tumbador油田參數(shù)較為接近，因此預(yù)計(jì)試驗(yàn)區(qū)在半年內(nèi)見到一定效果。

3 結(jié)語

利用油藏工程及數(shù)值模擬方法，研究酸性氣體與蒸汽混注改善蒸汽吞吐(驅(qū))開發(fā)效果的生產(chǎn)機(jī)理，優(yōu)選出氣體與蒸汽的合理注入方式、注入比例和注入量；進(jìn)行稠油油藏酸性氣體對(duì)蒸汽熱采加熱范圍和加熱形狀影響的研究。