蘇哲
遼河油田特種油開(kāi)發(fā)公司 遼寧盤(pán)錦 124010
蒸汽吞吐方法就是將一定數(shù)量的高溫高壓濕飽和蒸汽注入油層,燜井?dāng)?shù)天,加熱油層中的原油,然后開(kāi)井回采。要提高蒸汽吞吐開(kāi)采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,必須針對(duì)具體油藏的地質(zhì)條件,優(yōu)化設(shè)計(jì)注汽工藝參數(shù),考慮各種因素,科學(xué)地施工作業(yè),才能取得最好的效果。
循環(huán)蒸汽吞吐又稱周期性蒸汽驅(qū)替,其常見(jiàn)形式是向油井中注入一定量蒸汽,關(guān)井若干天進(jìn)行熱燜降黏,然后使井自噴,再轉(zhuǎn)入采油過(guò)程。經(jīng)蒸汽處理后,可持續(xù)采油相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。這些油井注汽前幾乎不產(chǎn)油,注汽吞吐后,每口井初期高峰產(chǎn)量一般可達(dá)到100-200t/d。針對(duì)遼河斷陷盆地西部凹陷帶北端高一區(qū)油藏區(qū)塊所面臨的地層壓力低、原油黏度較高以及流動(dòng)性極差等問(wèn)題,以高1-5-12 井為例,通過(guò)實(shí)施一次超低溫蒸汽吞吐施工后,油層溫度由44.5℃升至49.83℃,油層壓力升高了0.69MPa,說(shuō)明蒸汽吞吐起到了提高地層溫度、增加地層壓力的作用[1]。
曙一區(qū)杜84 塊興隆臺(tái)油藏構(gòu)造上位于遼河盆地西部凹陷西斜坡中段,油藏含油面積5.6km 2,地質(zhì)儲(chǔ)量8309×10 4t。儲(chǔ)層有效孔隙度27.0%,滲透率1920×10-3um 2。原油性質(zhì)具有 “四高一低” 的特點(diǎn):即高原油密度、高原油粘度、高凝固點(diǎn)、高瀝青+膠質(zhì)含量、低含蠟量,屬于高孔高滲超稠油油藏,主要以蒸汽吞吐方式開(kāi)發(fā)。
超稠油原油粘度高,50℃脫氣原油粘度一般在5-30×10 4 mPa.S,油層條件下基本沒(méi)有流動(dòng)能力,與普通稠油相比超稠油開(kāi)采具有油層溫度低、流動(dòng)溫度高、啟動(dòng)溫差大的特點(diǎn),開(kāi)采過(guò)程需全程伴熱保溫,以保證原油的流動(dòng)性。普通稠油在油層中的可流動(dòng)溫度為40-50℃,超稠油在油層中的可流動(dòng)溫度為70-80℃。因此超稠油開(kāi)采中如何提高熱利用率,降低原油粘度是改善開(kāi)發(fā)效果的關(guān)鍵因素之一。
熱利用率是影響超稠油生產(chǎn)效果的關(guān)鍵因素,而影響油層熱利用率的主要地質(zhì)因素就是油層產(chǎn)狀。厚層塊狀油藏,油層熱損失小,熱利用率高,生產(chǎn)效果好;中厚層狀油藏,由于單層厚度小,熱損失大,熱利用率低,因此生產(chǎn)效果相對(duì)較差。根據(jù)數(shù)模研究結(jié)果,射開(kāi)單層厚度4m 油層的熱損失比射開(kāi)單層厚度10m 油層的熱損失增加20%。隨凈總比增加,隔夾層熱損失比例依次下降10%,油層有效熱利用率依次提高10% 左右[2]。
杜84 塊興隆臺(tái)油層由于上、下層系沉積類型不同,造成上、下層系間的物性有一定差別。上層系儲(chǔ)層物性較好,平均孔隙度31.0%,平均滲透率1.55m 2,含油飽和度65.4%;下層系儲(chǔ)層物性明顯變差,平均孔隙度26.6%,平均滲透率1.062m 2,含油飽和度為60.6%。通過(guò)對(duì)上、下層系吞吐10 周期產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)對(duì)比,上層系油井平均單井累油8800t,下層系油井平均單井累油9700t,下層系的油井生產(chǎn)效果普遍好于上層系。
由于超稠油流動(dòng)溫度較高,因此需要更高的蒸汽熱焓,對(duì)蒸汽干度的變化就更加敏感。曙1X 井的測(cè)試結(jié)果表明,第一周期注汽時(shí)射孔段內(nèi)的蒸汽干度為零,其周期產(chǎn)油只有57t;當(dāng)井口蒸汽干度只有20%,相應(yīng)周期產(chǎn)油量只有253t;當(dāng)井口蒸汽干度在70%以上,周期產(chǎn)油量分別達(dá)1181t。說(shuō)明注入油層的蒸汽干度越高,蒸汽所攜帶的熱焓越大,傳遞給原油的熱量就越多,蒸汽吞吐效果越好。
不同蒸汽吞吐階段具有不同的最佳注汽速度。超稠油在油層溫度下不流動(dòng),因此吞吐初期需要比普通稠油更長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱及壓力傳導(dǎo)。吞吐初期的注汽速度在6-8t/h 時(shí)最佳,對(duì)應(yīng)周期產(chǎn)油、油汽比最高;蒸汽吞吐中期(3-6 周期),近井地帶油層已初步形成了一定的溫場(chǎng),原油粘度比吞吐初期大大降低,油層吸汽能力提高,此時(shí)提高注汽速度可加大受熱區(qū)加熱半徑擴(kuò)展速度,增大加熱半徑,改善周期生產(chǎn)效果,較佳注汽速度為8-12t/h;蒸汽吞吐六周期以后,最佳注汽速度應(yīng)為12-16t/h。
注汽強(qiáng)度對(duì)采油強(qiáng)度、油汽比的影響可分為二個(gè)階段,1-3 周期為第一階段,當(dāng)注汽強(qiáng)度為70-90t/m 時(shí),采油強(qiáng)度、油汽比的綜合指標(biāo)最高;4 周期以后為第二階段,注汽強(qiáng)度90-110t/m 時(shí)采油強(qiáng)度、油汽比的綜合指標(biāo)最高。因此,對(duì)于超稠油蒸汽吞吐開(kāi)采應(yīng)采用低周期低強(qiáng)度、高周期高強(qiáng)度的注汽方法,使注汽強(qiáng)度與油層吸汽能力相匹配,從而改善超稠油吞吐效果。
統(tǒng)計(jì)曙一區(qū)興隆臺(tái)油層油井射開(kāi)厚度與周期累產(chǎn)油量、累積油汽比的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于興隆臺(tái)油層,隨著射孔厚度增加,產(chǎn)油量和油汽比指標(biāo)均增加,25-30m 射孔厚度為曲線的拐點(diǎn),當(dāng)超過(guò)這一射孔厚度時(shí),產(chǎn)油量和油汽比增加幅度明顯減小,說(shuō)明對(duì)于中厚互層狀超稠油油層較佳射孔厚度為25-30m。
視凈總厚度比定義為射孔井段內(nèi)射開(kāi)的純油層厚度與總厚度比值,反映油層集中程度的一項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)于互層狀油層凈總比對(duì)開(kāi)發(fā)效果有直接的影響。統(tǒng)計(jì)杜84 塊薄互層油井前六周期累產(chǎn)油和油汽比與視凈總比關(guān)系曲線[3]。隨著視凈總比的增加,累產(chǎn)油和油汽比指標(biāo)都增加。因此對(duì)于互層狀超稠油油藏,要盡可能保持視凈總比在0.4 以上。
①超稠油開(kāi)采降低原油粘度,提高油藏?zé)崂寐?,降低油層熱損是改善開(kāi)發(fā)效果的關(guān)鍵因素。②注汽工藝參數(shù)對(duì)蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)效果影響較大,注汽干度越大,穩(wěn)定的注汽速度,每周期注汽強(qiáng)度100t/ m時(shí)油井生產(chǎn)效果最好。③中厚互層狀超稠油油層較佳射孔厚度為25-30m,視凈總比在0.4 以上,油井保證較好的生產(chǎn)效果。