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普通稠油吞吐开采后转热水驱技术研究-石晓渠

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普通 吞吐 开采 热水 技术研究 石晓渠
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文 章 编 号 :1006 - 4095 (2004)增 - 0044 - 02普 通 稠 油 吞 吐 开 采 后 转 热 水 驱 技 术 研 究石 晓 渠 ,李 胜 彪 ,郭 晓 芳 ,李 云 ,刘 军 红 ,郝 晓 峰(河 南 油 田 分 公 司 第 二 采 油 厂 ,河 南 唐 河 473400)摘 要 :古 城 油 田 泌 125 区 经 过 蒸 汽 吞 吐 后 ,生 产 效 果 较 差 ,油 汽 比 降 到 了 经 济 极 限 。 但 由 于 油 层 非 均 质 性严 重 ,吞 吐 后 采 出 程 度 较 低 ,大 部 分 油 层 未 被 蒸 汽 驱 替 ,为 了 提 高 储 量 动 用 程 度 ,对 该 区 块 Ⅴ 油 组 进 行 了 热水 驱 试 验 。 成 功 后 在 全 区 进 行 了 推 广 ,取 得 了 较 好 效 果 ,为 此 类 油 藏 在 蒸 汽 吞 吐 后 期 利 用 热 水 驱 技 术 提 高采 收 率 提 供 了 宝 贵 的 经 验 。关 键 词 :稠 油 吞 吐 后 期 ;热 水 驱 ;驱 油 机 理 ;应 用 效 果中 图 分 类 号 :3                 文 献 标 识 码 : 油 藏 地 质 特 征 及 开 发 简 况 块 属 断 鼻 边 水 油 气 藏 。 油 层 主 要 为 5、 V 4 层 系 ,地 质 储 量 为 309 × 104t ,占 断 块 总 储 量 的 74. 3 %。 主 力 层 系 Ⅴ 2 - 5 ,油层 埋 藏 深 度 659. 4 m ,油 层 厚 度 11. 9 m ,地 质 储 量223 × 104 t ;孔 隙 度 28. 5 % ,渗 透 率 1. 606μ 纵向 渗 透 率 级 差 14. 4 ,纯 总 厚 度 比 0. 28 ,油 层 温 度下 原 始 原 油 粘 度 700 ~ 3 000 s , 胶质 沥 青 含 量 2 1 . 9 %~ 4 4 . 4 % ,含 腊 量 7 . 4 %~15. 5 % ,凝 固 点 - 1~ 18 ℃ 。该 区 块 于 1987 年 7 月 投 产 ,经 历 了 常 规 降压 、 蒸 汽 吞 吐 、 热 水 驱 试 验 开 采 三 个 阶 段 ,采 出 程度 分 别 为 1. 44 %、 5. 96 %、 5. 44 %。 常 规 降 压 开采 油 井 产 能 递 减 快 ,初 期 的 日 产 能 力 30 t ,生 产20 d 后 迅 速 递 减 到 10 t 左 右 ,年 平 均 综 合 递 减 率21. 7 % ; Ⅴ 2 - 5 层 蒸 汽 吞 吐 效 果 较 差 ,吞 吐 后 期平 均 单 井 日 产 油 仅 1. 3 t ,采 油 速 度 0. 54 % ,地 层压 力 2. 4 为 原 始 地 层 压 力 的 44 % ,地 层 温度 为 52 ℃ ,比 原 始 地 层 温 度 高 12 ℃ ,油 层 温 度 下原 油 粘 度 在 350~ 1 000 s ,比 原 始 地 层 粘 度降 低 了 一 半 以 上 。 1996 年 9 月 开 始 在 Ⅴ 2 - 5 层 个 井 组 进 行 热 水 驱 试 验 。成 功 后 在 Ⅴ 油 组 扩 大 到 11 个 井 组 ,对 应 采 油 井37 口 ,占 Ⅴ 油 组 总 井 数 的 90 % ,热 水 驱 产 量 占99 % ,平 均 单 井 日 产 油 2. 8 t ,采 油 速 度 0. 68 %。2   热 水 驱 开 发 驱 油 机 理 及 可 行 性 研 究2. 1   热 水 驱 开 发 提 出 背 景与 其 它 稠 油 油 藏 一 样 ,随 着 吞 吐 轮 次 升 高 ,吞吐 效 果 逐 渐 变 差 ,特 别 是 油 层 薄 、 非 均 质 严 重 ,这种 特 点 更 加 明 显 ,泌 125 区 吞 吐 5 个 周 期 后 ,油 汽比 已 降 到 0. 15 极 限 经 济 油 汽 比 界 限 ,采 收 率 仅2. 9 %(见 图 1) 。 必 须 寻 找 新 的 开 采 方 式 。图 1   Ⅴ 2 - 5 层 系 分 周 期 吞 吐 效 果 曲 线2. 2   热 水 驱 增 产 机 理 研 究(1)加 热 降 粘 作 用   稠 油 对 温 度 很 敏 感 ,当 原油 加 热 至 200 ℃ 时 ,其 粘 度 降 至 10 s 左 右 ,温 度 为 80 ℃ 时 ,其 粘 度 为 60~ 300 s。(2) 热 膨 胀 作 用   和 注 蒸 汽 一 样 ,注 入 热 水后 ,储 层 基 岩 及 原 油 受 加 热 膨 胀 ,将 产 生 驱 油 作用 。 热 膨 胀 的 大 小 取 决 于 加 热 温 度 及 原 油 性 质 。收 稿 日 期 :2004 - 04 - 25作 者 简 介 :石 晓 渠 ,油 藏 工 程 师 ,1963 年 生 ,1981 年 毕 业 于 重庆 石 油 学 校 ,现 为 地 质 研 究 所 动 态 室 主 任 。 电 话 : 0377 南   石   油2004 年 6 月                                                             第 18 卷   增 刊(3)原 油 相 渗 改 善 ,岩 石 润 湿 性 转 亲 水   随 着温 度 升 高 ,岩 石 表 面 沥 青 、 胶 质 等 极 性 物 质 被 解 除吸 附 ,岩 石 转 向 亲 水 性 ,束 缚 水 饱 和 度 增 加 ,水 驱残 余 油 饱 和 度 下 降 ,驱 油 效 率 增 加 。(4)扩 大 水 驱 波 及 体 积 ,提 高 采 收 率   由 于 油层 非 均 质 性 严 重 ,吞 吐 后 采 出 程 度 仅 7. 4 % ,大 部分 油 层 未 被 蒸 汽 驱 替 ,依 靠 热 水 驱 可 扩 大 水 驱 波及 体 积 ,进 一 步 提 高 采 收 率 。2. 3   热 水 驱 可 行 性 研 究(1)蒸 汽 吞 吐 已 形 成 热 连 通 ,为 转 热 水 驱 提 供了 有 利 条 件   伴 随 着 轮 次 升 高 ,汽 窜 干 扰 井 数 增加 ,主 力 油 层 连 通 率 已 达 90 %。 通 过 吞 吐 ,泌 125区 油 层 压 力 下 降 ;温 度 上 升 ,蒸 汽 吞 吐 的 预 热 和 降压 作 用 为 热 水 驱 创 造 有 利 条 件 。(2) 原 油 性 质 适 合 热 水 驱   80 ℃ 时 原 油 粘 度降 为 60~ 300 s ,即 油 层 温 度 增 加 一 倍 ,原 油粘 度 下 降 90 %多 (图 2) ,克 拉 玛 依 油 田 四 2 区J 131 井 区 类 似 油 藏 研 究 表 明 ,井 底 为 80 ℃ 热 水 驱效 果 最 好 ,采 收 率 略 低 于 蒸 汽 驱 。 结 合 泌 125 区室 内 实 验 情 况 ,确 定 热 水 温 度 为 80 ℃ 。(3)可 形 成 规 则 的 注 采 井 网   蒸 汽 吞 吐 时 该区 为 200 m 井 距 的 排 式 井 网 ,热 水 驱 在 不 打 乱 原井 网 的 条 件 下 ,即 可 形 成 规 则 的 反 七 点 发 井 网 注水 开 发 ,注 采 井 距 200 m。图 2   泌 125 区 各 小 层 原 油 粘 度 对 比 图(4)工 艺 技 术 配 套 容 易 实 现   利 用 原 注 汽 站的 大 部 分 设 备 ,注 水 站 的 改 、 扩 建 工 程 容 易 实 现 。增 装 400/ 10 多 级 离 心 式 高 压 注 水泵 3 台 、 增 装 80 万 大 卡 水 套 炉 1 台 、 改 200 油 罐 为 注 水 罐 、 铺 设 地 面 管 线 2. 3 实 现 注 热水 能 力 800 d ,可 满 足 泌 125 区 热 水 驱 需 要 。3   热 水 驱 先 导 试 验 及 推 广 应 用 效 果3. 1   热 水 驱 先 导 试 验1996 年 9 月 开 始 在 Ⅴ 2 - 5 层 选 择 了 三 个 井组 进 行 热 水 驱 先 导 试 验 ,见 效 后 在 Ⅴ 2 - 5 层 系 全面 推 广 试 验 。 试 验 前 共 有 油 井 41 口 ,以 常 采 、 吞吐 两 种 方 式 生 产 ,热 采 井 累 计 吞 吐 243 井 次 ,平 均单 井 7. 8 周 期 。 累 积 产 液 31. 569 × 104 t ,产 油14. 715 × 104 t ,采 出 程 度 6. 6 % ,注 汽 18. 418 ×104 t ,地 层 亏 空 13. 739 × 104 日 产 液 水 平145. 2 t ,日 产 油 水 平 41. 5 t ,含 水 71. 4 % ,平 均 单井 日 产 油 1. 3 t ,采 油 速 度 0. 54 %。 地 层 压 力 在2. 4 右 。 热 水 驱 试 验 后 ,1999 至 2000 年平 均 日 产 液 水 平 230. 3 t ,日 产 油 水 平 64. 6 t ,含水 7 2 % ,平 均 单 井 日 产 油 2 . 8 t ,采 油 速 度 为0. 68 % ,地 层 压 力 2. 4 右 (表 1) ,取 得 了较 好 的 效 果 。表 1   Ⅴ 油 组 热 水 驱 效 果 统 计分 项 实 施 前 实 施 后日 产 液 / t 145. 2 230. 3日 产 油 / t 41. 5 64. 6含 水 , % 71. 4 72. 0地 层 压 力 / . 4 2. 4回 注 污 水 / t 16. 148 2 × 104增 油 / t 9 7003. 2   热 水 驱 推 广 应 用 及 效 果 分 析3. 2. 1   推 广 目 的 及 主 要 工 作 量(1)推 广 目 的   1996 年 Ⅴ 2 - 5 层 系采 用 反 七 点 法 井 网 ,注 采 井 距 200 m 进 行 热 水 驱开 发 ,初 期 日 产 油 水 平 增 加 一 倍 ,但 随 着 热 水 驱 开发 的 深 入 ,层 间 层 内 矛 盾 突 出 ,注 水 指 进 严 重 ,含水 上 升 快 ,效 果 变 差 ,为 进 一 步 扭 转 Ⅴ 2 - 5 层 热水 驱 开 发 效 果 ,提 高 采 收 率 ,配 套 完 善 有 针 对 性 的油 藏 工 艺 技 术 ,为 全 面 推 广 应 用 热 水 驱技 术 ,提 高 储 量 动 用 程 度 奠 定 基 础 。(2) 主 要 工 作 量   完 善 V 油 组 热 水驱 注 采 井 网 ,注 采 参 数 优 化 设 计 及 配 套 相 应 的 调剖 、 增 效 、 分 层 注 水 工 艺 技 术 ,并 将 入 热 水 驱 开 发 (见 表 2) 。3. 2. 2   热 水 驱 效 果 分 析(1)热 水 驱 日 注 水 能 力 达 到 了 450 注 采比 为 1. 1 ,主 力 层 地 层 压 力 下 降 趋 势 得 到 了 控 制 ;完 善 注 采 井 网 后 , Ⅳ 、 Ⅴ 油 组 水 驱 储 量 控 制 程 度 由55 %提 高 到 88 %。(下 转 第 48 页 )·54·石 晓 渠 等 . 普 通 稠 油 吞 吐 开 采 后 转 热 水 驱 技 术 研 究吞 吐 中 低 渗 透 层 。 要 求 油 层 夹 层 厚 度 在 2 m 以上 ,此 技 术 可 解 决 挤 水 泥 封 堵 上 部 高 渗 透 层 局 限 ,而 封 堵 上 部 及 下 部 高 渗 层 操 作 方 便 。3. 3. 4   套 管 补 贴 封 堵 上 部 强 水 淹 层主 要 对 油 层 非 均 质 严 重 ,夹 层 厚 度 在 0. 2~2. 0 m ,边 水 淹 油 层 段 位 于 油 层 上 部 ,边 水 能 量 充足 ,用 水 泥 和 机 械 封 堵 无 法 实 现 封 堵 ,可 采 用 套 管补 贴 封 堵 上 部 水 淹 层 ,实 现 水 淹 层 封 堵 。3. 4   分 层 注 汽 油 层 剖 面 均 衡 动 用特 超 稠 油 油 藏 内 部 边 水 淹 相 对 较 低 ,部 分 水淹 井 有 一 定 生 产 价 值 ,可 采 用 分 层 管 柱 分 层 注 汽 ,提 高 吞 吐 采 收 率 。 分 层 注 汽 管 柱 分 一 级 二 段 和 二级 三 段 ,依 据 剖 面 上 水 淹 程 度 实 施 动 态 分 层 注 汽 ,对 水 淹 程 度 低 的 油 层 配 注 量 按 每 米 150~ 200 t ,水 淹 程 度 中 等 的 油 层 配 注 量 按 每 米 100~ 120 t ,而 水 淹 程 度 高 的 油 层 不 注 汽 ,分 层 注 汽 使 油 层 剖面 上 动 用 均 衡 ,从 而 提 高 剖 面 上 动 用 程 度 。通 过 配 套 短 周 期 注 采 优 化 技 术 、 采 “ 过 路 油 ”技 术 、 封 堵 边 水 技 术 、 分 层 注 汽 等 技 术 ,特 超 稠 油水 淹 储 量 275 × 104 t 中 仍 有 35 %的 潜 力 挖 潜 ,可以 增 加 可 采 储 量 25 × 104 t ,水 淹 储 量 采 收 率 可 由8. 1 %提 高 到 15. 5 %。4   结 论(1)特 超 稠 油 水 淹 影 响 因 素 主 要 有 原 油 粘 度 、油 层 沉 积 韵 律 、 物 性 、 非 均 质 性 和 水 体 大 小 等 。(2)特 超 稠 油 水 淹 一 线 井 较 二 、 三 线 水 淹 速 度快 ,吞 吐 效 果 差 ;特 超 稠 油 边 水 较 蒸 汽 冷 凝 水 形 成的 水 淹 层 潜 力 小 。(3)通 过 配 套 短 周 期 注 采 优 化 技 术 、 采 过 路 油技 术 、 封 堵 边 水 技 术 、 分 层 注 汽 等 技 术 ,提 高 热 能利 用 率 和 热 采 效 益 ,从 而 提 高 水 淹 储 量 采 收 率 。参 考 文 献1   陈 民 锋 . 超 稠 油 油 藏 蒸 汽 吞 吐 参 数 优 选 及 合 理 开 发 界限 的 确 定 [J ]. 石 油 大 学 学 报 ,2002 ,26 (1)编 辑 :彭   刚    (上 接 第 45 页 )表 2   泌 125 区 热 水 驱 措 施 工 作 量层 系 调 剖 方 式 井 组 调 剖 前 日 产 能 力液 / t 油 / t 含 水 , % 调 剖 后 日 产 能 力液 / t 油 / t 含 水 , %Ⅴ 2 - 5Ⅳ 9分 层调 剖笼 统调 剖125445064407平 均 合 计46074707平 均 合 计36. 463. 064. 0163. 463. 931. 995. 82. 111. 07. 720. 810. 23. 814. 09483888784888550. 470. 669. 0190. 075. 137. 0112. 17. 513. 911. 332. 712. 75. 217. 985. 180. 383. 682. 893. 185. 984. 0合 计 259. 2 34. 8 86. 6 302. 1 50. 6 83. 3(2)据 统 计 区 块 平 均 日 增 产 能 26. 1 t ,含 水 下降 3. 3 个 百 分 点 ,年 增 油 6 850 t ,提 高 采 油 速 度0. 19 %。 水 驱 控 制 储 量 由 100. 4 × 104 t ,提 高 到215. 5 × 104 t ,增 加 115. 15 × 104 t ,增 加 可 采 储 量9. 2 × 104 t ,提 高 采 收 率 3~ 5 个 百 分 点 。4   热 水 驱 试 验 取 得 的 认 识(1)试 验 证 明 ,泌 125 区 采 用 80 ℃ 的 热 水 驱 ,采 收 率 比 蒸 汽 吞 吐 提 高 3~ 5 个 百 分 点 。(2) 对 于 油 层 埋 藏 深 、 厚 度 较 大 、 非 均 质 严 重的 普 通 稠 油 油 藏 ,蒸 汽 吞 吐 效 果 差 、 采 出 程 度 小 于20 % ,采 取 热 水 驱 是 吞 吐 后 期 较 好 的 开 发 方 式 。(3)吞 吐 后 期 转 热 水 驱 开 采 ,由 于 油 水 粘 度 比较 大 ,水 窜 严 重 。 因 此 ,对 非 均 质 严 重 的 油 藏 ,特别 要 实 施 分 层 调 剖 技 术 ,动 用 非 主 力 层 ,是 保 证 热水 驱 成 功 的 关 键 。(4) 在 热 水 驱 过 程 中 ,经 过 蒸 汽 吞 吐 后 ,地 层压 力 下 降 较 大 ,注 采 矛 盾 十 分 突 出 ,如 何 解 决 含 水上 升 与 补 充 地 层 压 力 ,加 强 注 采 动 态 调 配 及 跟 踪调 整 研 究 是 确 保 开 发 效 果 的 基 础 。编 辑 :彭   刚    ·84· 河   南   石   油 2004 年   增 刊
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