目前, 大庆油田已进入后续水驱的注聚区块有16个, 地质储量2.75×108t, 综合含水96.07%, 采出程度52.5%, 聚驱后仍有近一半地质储量残留地下。通过研究初步得出聚驱后油藏进行蒸汽驱提高采收率的技术及经济可行性, 确定主力油层聚驱后蒸汽驱合理的注采参数, 完善相关配套工艺技术。
为了定量研究针对稀油油藏注蒸汽提高采收率的机理, 共开展了9次实验。结果表明:对萨北开发区原油进行蒸汽驱270℃时, 降粘的机理占5.4%, 热膨胀占7.9%, 脱气作用占3.0%, 蒸馏作用占11.5%, 混相及其它占3.3%。与稠油油藏蒸汽驱相比, 而蒸汽蒸馏作用和岩石流体热膨胀作用对采收率贡献值增大。
在理想地质模型中, 采用萨北开发区原油物理实验分析组分, 进行的数值模拟研究结果表明, 蒸汽蒸馏作用对采收率的贡献值为8.7%。
在理想地质模型中, 采用萨北开发区原油物理实验分析组分, 进行的数值模拟研究结果表明, 稀油油藏岩石原油膨胀对蒸汽驱采收率影响较大, 达到了6.01% (其中岩石膨胀影响占0.71%, 原油膨胀的影响占5.30%) 。而对于稠油油藏来说, 岩石膨胀影响占0.05%, 原油膨胀影响占3.43%。
由于蒸汽的相对密度远小于原油及水, 因而在蒸汽驱过程中, 必然发生汽水分离。进入油层的蒸汽超覆于油层顶部, 并向平面方向扩展;而蒸汽凝结水则从油层下部向前推进。由于被蒸汽加热的原油粘度降低、变轻及膨胀, 促使在油层上部的蒸汽向前推进的速度快于下部热水带。
为了探索聚驱后油藏采油蒸汽驱提高采收率技术, 2008年在大庆油田萨北开发区北二西区块开展了蒸汽驱先导性矿场试验。试验利用该区块内的13口油水井, 采用五点法面积井网, 平均注采井距150m (试验区内平均注采井距149m) , 其中共有4口注汽井、9口采油井。目的层为PI1-4。试验区面积0.18km2, 地质储量36.83×104t, 砂岩厚度15.9m, 有效厚度12.9m, 渗透率0.6610μm2, 地层系数7.8819μm2·m。
通过数值模拟对蒸汽驱参数进行优选, 最终确定蒸汽驱优选的注采参数为注汽强度为210t/m·km2·d, 井底蒸汽干度0.4, 采注比为1.3。通过数值模拟研究对比了常规水驱、间歇汽驱1年降压后连续蒸汽驱、常规连续蒸汽驱和调剖后连续蒸汽驱三种不同的开发方式。经过经济评价后, 最终确定采用调剖后连续蒸汽驱的开采方式。
在注汽前关闭试验区附近注水井, 地层压力降低到8.0MPa。注汽第一阶段为2008年8月28日至2009年3月10日, 第二阶段为2009年7月10日到现在, 采取高温泡沫调剖连续汽驱的方式。目前的注汽速度为0.39PV/a, 注汽强度为230t/m·km2·d, 日注入量为685m3/d, 锅炉出口干度为0.76。截止到2010年6月31日累计注入蒸汽333612m3, 累积产油18316.4t, 含水95.6%。
试验区9口生产井的产液、产油能力提高幅度较大, 含水大幅下降。其生产曲线特征与稠油油藏相似:预热阶段产液、含水上升, 产油下降;启动阶段过后, 含水缓慢下降, 产油逐渐升高。随着累积注汽量的增加, 热前缘向油层中上部拓展, 并随着蒸汽超覆的加剧最终实现油层上部得到充分的动用。目前试验区处于蒸汽驱见效阶段。有3口井见效效果明显, 3口井平均单井日增油4.7t, 含水下降2.57%。单井最高日产油量达到了53.6t。
从2008年8月28日蒸汽驱后, 有部分井主力油层P12油层和P13油层的底部, 基本形成水淹, 导致汽窜快, 温度上升快。PI1、PI2上、PI3上油层剩余油饱和度较高, 与蒸汽驱前差别不大, 蒸汽超覆作用较弱, 说明注汽质量较差。
从2009年7月14日开始采用高温泡沫调剖, 测试结果显示吸汽剖面得到了改善, 控制高渗通道的汽窜, 提高中低渗透层的动用程度。
蒸汽驱前后的原油物性检测分析结果表明, 原油粘度、含蜡量、含胶量均有所下降, 原油物性有所改善。原油重质组分有所降低, 原油物性得到一定改善。蒸汽可以蒸馏剩余油中的轻烃组分, 凝结为液态的轻质油, 与该处原油互溶, 增加了原油中的轻烃组分, 部分轻烃气化会增加油层弹性能量, 进一步提高驱油效率。
(1) 稀油油藏与稠油油藏蒸汽驱相比, 蒸汽蒸馏作用和岩石流体热膨胀作用对采收率贡献值增大。 (2) 蒸汽驱过程中蒸汽超覆现象明显, 蒸汽驱可以弥补水驱下部油层强水洗、上部油层弱水洗的动用不均的问题。 (3) 注汽强度、蒸汽干度、采注比等是蒸汽驱能否取得成功的重要影响因素, 需对上述参数进行优选, 才能确保获得较好的开发效果。 (4) 蒸汽泡沫驱比常规蒸汽驱能大幅度提高采收率。 (5) 室内实验、数值模拟研究和先期小规模试验表明:大庆油田聚驱后油藏转蒸汽驱开发能够获得良好效果。
摘要：大庆油田主力油层投入聚合物开采后取得了较好的效果, 但聚驱后仍有近一半地质储量残留地下。室内研究及取心井资料表明:在采取耐高温泡沫调剖的前提下, 可以降低聚合物驱后油层底部形成的大孔道和次生水体对注入蒸汽的不良影响, 充分发挥水蒸汽对原油的蒸馏、降粘等作用, 改善油井附近的流通性及原油品质, 有效动用分布在厚油层顶部和薄差层中的剩余油, 进一步提高了聚合物驱后油藏的采收率。
关键词：油气田开发工程,提高采收率,稠油油藏,数值模拟,蒸汽驱
[1] 姜颜波.孤岛油田中一区聚合物驱后油层的波及状况[J].油气地质与采收率, 2005, 12 (1) :66-70.
[2] 钱昱, 张思富.泡沫复合驱泡沫稳定性及影响因素研究[J].大庆石油地质与开发, 2010, 2 (2) :33-36.
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