齊40塊蒸汽驅(qū)技術(shù)應(yīng)用效果分析

■文/王瑞晨

齊40塊蒸汽驅(qū)技術(shù)應(yīng)用效果分析

■文/王瑞晨

摘要蒸汽驅(qū)是目前大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的熱采技術(shù)，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加熱半徑有限的弱點，能夠持續(xù)給地層提供熱量，成為蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取得了良好的效果。蒸汽驅(qū)的機(jī)理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相可以是水蒸氣、烴汽與蒸汽、水蒸氣與CO2，這樣不僅能加熱油層從而降粘，加入的其他氣體和流動前緣的稠油發(fā)生作用，會降低驅(qū)替前緣稠油的粘度，從而可以提高蒸汽驅(qū)效果。

關(guān)鍵詞蒸汽驅(qū)采收率干度應(yīng)用

一、蒸汽驅(qū)采油機(jī)理

在蒸汽驅(qū)開采過程中，由注汽井注入油藏的蒸汽加熱原油并將它驅(qū)向生產(chǎn)井中。注入油藏的蒸汽，由注入井推向生產(chǎn)井過程中，形成幾個不同的溫度區(qū)及飽和度區(qū)，有蒸汽區(qū)、凝結(jié)熱水區(qū)、油帶/冷水帶以及原始油層帶。熱水凝結(jié)帶又可以分為溶劑帶及熱水帶，事實上這些區(qū)帶之間并無明顯的界限。由于每個區(qū)帶的驅(qū)替機(jī)理不同，因此注入井與生產(chǎn)井之間的油飽和度也不同。原油飽和度主要取決于它的熱特性，蒸汽帶中的殘余原油飽和度因經(jīng)受的溫度最高而降至最低程度，它不取決于原始含油飽和度，而取決于溫度及原油的組分。在蒸汽溫度下，原油中輕質(zhì)餾分受到蒸汽的蒸餾作用，在蒸汽帶前緣形成溶劑油帶或輕餾分油帶。在凝結(jié)帶中，這種輕餾分油帶從油層中能抽提部分原油形成了油相混相驅(qū)替作用。同時熱凝結(jié)帶的溫度較高，使原油粘度大大降低，受熱水驅(qū)掃后的油飽和度遠(yuǎn)低于冷水驅(qū)。

蒸汽驅(qū)采油的機(jī)理有：（1）原油粘度加熱后降低；（2）蒸汽的蒸餾作用（包括氣體脫油作用）；（3）蒸汽驅(qū)動作用；（4）熱膨脹作用；（5）重力分離作用；（6）相對滲透率及毛管壓力的變化；（7）溶解氣驅(qū)作用；（8）油相混相驅(qū)（油層中抽提輕餾分溶劑油）及（9）乳狀液驅(qū)替作用等。這些機(jī)理在油層各個區(qū)帶中的作用程度是不一樣的，而且主要取決于原油及油層的性質(zhì)。在蒸汽帶中，蒸汽驅(qū)的主要機(jī)理是蒸汽的蒸餾作用及蒸汽驅(qū)油作用。在熱凝結(jié)帶中，主要是降粘、熱膨脹、高溫滲透率變化、重力分離及溶劑驅(qū)油等作用。在原始帶中，主要是常規(guī)水驅(qū)及重力分離作用。

不同類型的原油，起主導(dǎo)作用的蒸汽驅(qū)機(jī)理不同。例如，對于稠油油藏，加熱降粘及蒸汽蒸餾作用是最主要的采油機(jī)理；而對于輕質(zhì)油油藏，熱膨脹、蒸汽蒸餾（與溶劑油混相帶同時發(fā)生）及氣體脫油作用是主要的采油機(jī)理。但是，氣體脫油及蒸汽的蒸餾作用程度主要取決于原油的組分、系統(tǒng)壓力及蒸汽的注入速度。此外，油層厚度、蒸汽干度、注汽溫度等在極大程度上影響蒸汽驅(qū)的機(jī)理作用。對于厚油層、高滲透率稠油油藏、重力分離作用是很重要的機(jī)理作用。

二、齊40塊蒸汽驅(qū)開發(fā)實例

齊40塊隸屬遼河油田公司歡喜嶺采油廠管轄，地處遼寧省凌海市東部。構(gòu)造上位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡上臺階中段，東北部緊鄰齊108塊，西南與歡60塊相接，四周為斷層所圍限，構(gòu)造面積8.5km2。截止2005年底探明含油面積7.9km2，探明石油地質(zhì)儲量3774×104t。該塊開發(fā)效果好，是普通稠油油藏開發(fā)的成功典范。

（一）蒸汽驅(qū)油藏特性

①吞吐后轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)的篩選標(biāo)準(zhǔn)

遼河油田經(jīng)過多年的蒸汽驅(qū)先導(dǎo)試驗及擴(kuò)大試驗，總結(jié)出了適合蒸汽驅(qū)的油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)，對類似油田具有指導(dǎo)和借鑒意義。遼河油田蒸汽驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)是油藏埋深＜1400，油層厚度，m＞7m，凈總厚度比＞0.4，有效孔隙度＞0.2，滲透率＞20010-3 m2。

（二）吞吐后轉(zhuǎn)驅(qū)時機(jī)判斷

經(jīng)過多年的室內(nèi)研究及現(xiàn)場試驗，綜合分析認(rèn)為，當(dāng)油層壓力下降到5MPa且吞吐效果變差時轉(zhuǎn)驅(qū)，效果較好。由吞吐效果評價中產(chǎn)油量與周期關(guān)系看出，當(dāng)吞吐6 ~7個周期時，地層壓力下降到5MPa左右，且6周期以后吞吐效果已很差,因此應(yīng)在吞吐5周期后轉(zhuǎn)驅(qū)。目前齊40塊老井吞吐周期已經(jīng)達(dá)到15~16周期，油層壓力下降到1~2MPa，含油飽和度在50%左右，蒸汽驅(qū)開采仍能取得較好的開發(fā)效果，因此應(yīng)及早轉(zhuǎn)驅(qū)。

蒸汽驅(qū)生產(chǎn)現(xiàn)狀及注汽參數(shù)：

①齊40塊汽驅(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)概況

根據(jù)相關(guān)參數(shù)，齊40塊符合相關(guān)蒸汽驅(qū)相關(guān)篩選標(biāo)準(zhǔn)。因為進(jìn)行了先導(dǎo)試驗，相關(guān)的注汽參數(shù)是：井底干度，＞50，注汽速度1.8 t/（d·ha·m）。井組日注蒸汽540t（CWE）/d。井組配產(chǎn)液量641m3/d。平均單井，53m3/d，采注比1.2。

②齊40蒸汽驅(qū)生產(chǎn)狀況及效果分析

齊40塊試驗區(qū)的蒸汽驅(qū)先導(dǎo)開發(fā)指標(biāo)基本達(dá)到方案水平。整個試驗階段（1998年1月~2005年12月），共注汽130.7×104t，產(chǎn)油量22.9×104t，階段油汽比0.18，累積采注比0.85，階段采出程度26.63。與方案設(shè)計（階段采出程度24.5%，油汽比0.18）相比，蒸汽驅(qū)試驗取得了較好的開發(fā)效果。

三、結(jié)論與認(rèn)識

目前我國已投入蒸汽驅(qū)開采的稠油油藏，類型很多，有深層氣頂巨厚狀稠油油藏、具有邊底水的深層塊狀稠油油藏、深層中厚互層稠油油藏、深層中薄互層稠油油藏等。通過多種稠油油藏的蒸汽驅(qū)物理模型、數(shù)值模擬、室內(nèi)試驗研究以及現(xiàn)場蒸汽驅(qū)實踐的調(diào)研分析認(rèn)為：

蒸汽驅(qū)的油汽比遠(yuǎn)低于先吞吐后汽驅(qū)的累積油汽比，而且投資比吞吐階段高，因此不能超越蒸汽吞吐開采階段直接汽驅(qū)；也不能將蒸汽吞吐開采與蒸汽驅(qū)開采這兩個階段截然分割開。蒸汽吞吐階段要為蒸汽驅(qū)開采創(chuàng)造有利條件（增油、降壓、預(yù)熱及技術(shù)準(zhǔn)備等）。

對于壓力分布不均的油藏，轉(zhuǎn)汽驅(qū)開采后，某些生產(chǎn)井還要繼續(xù)進(jìn)行蒸汽吞吐作業(yè)以調(diào)整平面上壓力分布、控制汽竄或蒸汽帶流向，引效，增產(chǎn)。

四、結(jié)語

蒸汽驅(qū)是目前大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的熱采技術(shù)，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加熱半徑有限的弱點，能夠持續(xù)給地層提供熱量，成為蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取得了良好的效果。蒸汽驅(qū)的機(jī)理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相可以是水蒸氣、烴汽與蒸汽、水蒸氣與CO2，這樣不僅能加熱油層從而降粘，加入的其他氣體和流動前緣的稠油發(fā)生作用，會降低驅(qū)替前緣稠油的粘度，從而可以提高蒸汽驅(qū)效果。

（作者單位：江漢油田采油工藝研究院）