蘇哲
遼河油田特種油開發(fā)公司 遼寧盤錦 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,燜井數(shù)天,加熱油層中的原油,然后開井回采。要提高蒸汽吞吐開采的技術經(jīng)濟效果,必須針對具體油藏的地質條件,優(yōu)化設計注汽工藝參數(shù),考慮各種因素,科學地施工作業(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替,其常見形式是向油井中注入一定量蒸汽,關井若干天進行熱燜降黏,然后使井自噴,再轉入采油過程。經(jīng)蒸汽處理后,可持續(xù)采油相當長的時間。這些油井注汽前幾乎不產油,注汽吞吐后,每口井初期高峰產量一般可達到100-200t/d。針對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性極差等問題,以高1-5-12 井為例,通過實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 塊興隆臺油藏構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,地質儲量8309×10 4t。儲層有效孔隙度27.0%,滲透率1920×10-3um 2。原油性質具有 “四高一低” 的特點:即高原油密度、高原油粘度、高凝固點、高瀝青+膠質含量、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,油層條件下基本沒有流動能力,與普通稠油相比超稠油開采具有油層溫度低、流動溫度高、啟動溫差大的特點,開采過程需全程伴熱保溫,以保證原油的流動性。普通稠油在油層中的可流動溫度為40-50℃,超稠油在油層中的可流動溫度為70-80℃。因此超稠油開采中如何提高熱利用率,降低原油粘度是改善開發(fā)效果的關鍵因素之一。
熱利用率是影響超稠油生產效果的關鍵因素,而影響油層熱利用率的主要地質因素就是油層產狀。厚層塊狀油藏,油層熱損失小,熱利用率高,生產效果好;中厚層狀油藏,由于單層厚度小,熱損失大,熱利用率低,因此生產效果相對較差。根據(jù)數(shù)模研究結果,射開單層厚度4m 油層的熱損失比射開單層厚度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%。通過對上、下層系吞吐10 周期產量的統(tǒng)計對比,上層系油井平均單井累油8800t,下層系油井平均單井累油9700t,下層系的油井生產效果普遍好于上層系。
由于超稠油流動溫度較高,因此需要更高的蒸汽熱焓,對蒸汽干度的變化就更加敏感。曙1X 井的測試結果表明,第一周期注汽時射孔段內的蒸汽干度為零,其周期產油只有57t;當井口蒸汽干度只有20%,相應周期產油量只有253t;當井口蒸汽干度在70%以上,周期產油量分別達1181t。說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,因此吞吐初期需要比普通稠油更長時間預熱及壓力傳導。吞吐初期的注汽速度在6-8t/h 時最佳,對應周期產油、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,原油粘度比吞吐初期大大降低,油層吸汽能力提高,此時提高注汽速度可加大受熱區(qū)加熱半徑擴展速度,增大加熱半徑,改善周期生產效果,較佳注汽速度為8-12t/h;蒸汽吞吐六周期以后,最佳注汽速度應為12-16t/h。
注汽強度對采油強度、油汽比的影響可分為二個階段,1-3 周期為第一階段,當注汽強度為70-90t/m 時,采油強度、油汽比的綜合指標最高;4 周期以后為第二階段,注汽強度90-110t/m 時采油強度、油汽比的綜合指標最高。因此,對于超稠油蒸汽吞吐開采應采用低周期低強度、高周期高強度的注汽方法,使注汽強度與油層吸汽能力相匹配,從而改善超稠油吞吐效果。
統(tǒng)計曙一區(qū)興隆臺油層油井射開厚度與周期累產油量、累積油汽比的對應關系。對于興隆臺油層,隨著射孔厚度增加,產油量和油汽比指標均增加,25-30m 射孔厚度為曲線的拐點,當超過這一射孔厚度時,產油量和油汽比增加幅度明顯減小,說明對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射開的純油層厚度與總厚度比值,反映油層集中程度的一項指標。對于互層狀油層凈總比對開發(fā)效果有直接的影響。統(tǒng)計杜84 塊薄互層油井前六周期累產油和油汽比與視凈總比關系曲線[3]。隨著視凈總比的增加,累產油和油汽比指標都增加。因此對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超稠油開采降低原油粘度,提高油藏熱利用率,降低油層熱損是改善開發(fā)效果的關鍵因素。②注汽工藝參數(shù)對蒸汽吞吐開發(fā)效果影響較大,注汽干度越大,穩(wěn)定的注汽速度,每周期注汽強度100t/ m時油井生產效果最好。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效果。