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喇嘛甸油田聚驱后蒸汽驱提高采收率研究

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喇嘛 油田 聚驱后 蒸汽 提高 收率 研究
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.1 14. 第27卷 第5期 大庆石油地质与开发P.G.0.D.D. 2008年10月 文章编号:100f 2008)054嘛甸油田聚驱后蒸汽驱提高采收率研究 王家震 (I.南京大学地球科学学院,江苏南京210013;2.大庆油龙 1 大庆163摘要:喇嘛甸油田葡油层聚合物驱结束后剩余油分布零散,开采难度大,蒸汽驱的降粘、蒸汽 蒸馏及蒸汽超覆等作用使其成为聚驱后提高采收率的主要方法之一。喇嘛甸油田岩石及聚驱后原油热 物性参数实验和蒸汽驱岩心驱替实验结果表明,聚驱后进行蒸汽驱可增加油相渗透率,降低残余油饱 和度,大幅度提高驱油效率和原油采收率 关键词:蒸汽驱;聚驱;蒸汽驱;采收率 中图分类号:献标识码:A of ia—1.1 001 3,2. 631 14,he I 1—2 is to of as O on it of to he of of re il 蒸汽采油是开采稠油的主要方法,其主要机理 是通过降粘、热膨胀、蒸汽蒸馏、脱气、油的混相 驱、提高油相渗透率及蒸汽超覆等作用提高原油采收 率 。。 。喇嘛甸油田葡I 1散但丰度仍然较高,可以利用注蒸汽采油的作用提 高油层动用程度。因此,在喇嘛甸油田开展了聚驱后 注蒸汽采油提高采收率的探索性研究。 1 聚驱后剩余油的分布特征 从喇嘛甸油田北东块葡I 1—2油层聚驱后的数 值模拟结果看出,在注采不完善井区和分流线滞留区 存在零散的剩余油,平均含油饱和度由注聚前的 50%左右降到聚驱后的40%左右,局部砂体变差部 位含油饱和度可达60%,分流线滞留区可达50%。 从取心井水洗状况看,聚驱后中、弱、未水洗向 强、中水洗转移,弱、未水洗厚度比例分别减少 收稿日期:20087 作者简介:王家震(1977一),男,助理1 程师,从事油藏工程研究。 22.5%和21.8%,强水洗厚度比例增加了40.5%。 从驱油效率看,聚驱前平均驱油效率为41.3%,聚 驱后平均驱油效率为53.1%,提高了个百分 点。从取心井纵向动用程度看,均是上部结构单元动 用较差。聚驱后结构单元上部平均驱油效率只有 48%,比下部低2岩石及聚驱后原油热参数 2.1岩石热物性 在进行注蒸汽开采技术中,需要研究井筒及油层 传热的相关问题,如计算井简热损失、井底干度及套 管温度,需要知道井筒周围沿深度变化的地层导热 率。计算油层热损失、温度场分布、加热带的扩展及 加热效率等,需要知道油层中岩石及顶、底层的导热 率、热容量、热扩散系数、比热等热参数 。选取 喇嘛甸油田喇8一检008年10月 王家震:喇嘛甸油田聚驱后蒸汽驱提高采收率研究 ·115· 心,测取的相关热参数见表1。 2.2聚驱后原油热物性 2.2.1原油热参数 在进行原油物性研究中,油样取自喇嘛甸油田喇 19井原油的热膨胀系数为9.1667× 10 其它原油热参数见表2: 2.2.2原油流变性及粘度与温度的关系 将实验中测得的喇嘛甸油田北东块喇10一面脱气原油的粘温关系绘制在上,可以看出明显存在粘塑性区、假塑性流体区和 牛顿特性区。 (1)粘塑性区 表1喇8.检 of a 8182 区的原油为非牛顿流体,该区温度较低(T≤ 40(℃),原油析蜡较多,体系中分散颗粒的浓度也较 大,颗粒之间连成网络,体系内部物理结构发生了质 的变化,蜡晶颗粒连成网络而成为连续相。 (2)假塑性流体区 随着温度的升高(40 o(=≤,原油中 析出的蜡晶基本全部溶解,成为假均匀溶液。换句 话说,虽有蜡晶颗粒及沥青质等分散相存在,但浓 度低且处于高度分散状态即可视为稀的细分散体 系。 2.2.3原油的蒸汽蒸馏特性 原油在多孔介质中的蒸馏是蒸汽驱开采稠油的重 要机理之一。通过室内蒸汽蒸馏实验和数值模拟计算 可以估计蒸汽驱过程中油藏中可用于蒸馏的原油量 (1厂. )和所需要的蒸汽量(V ),并能够确定蒸汽驱 过程中溶剂带的大小 : 针对喇嘛甸油田喇10一汽蒸馏实验结果表明,该原油初馏点为 馏点以后,随着温度升高,原油蒸馏率会大幅度增 加,当温度达到200终蒸馏率可达54.7% (表3)。 表3原油蒸汽蒸馏实验结果 of of 聚驱后蒸汽驱对提高采收率的作用 为了研究蒸汽驱对提高驱油效率的作用,实验采 用喇嘛甸油田喇10一油在使用之前先 经负压脱水和过滤处理,实验用水为大庆盐水。岩心 在束缚水条件下进行冷水驱,接着热水驱,最后进行 蒸汽驱。 在油层温度下,由于原油处于从非牛顿流体向牛 顿流体过渡的区域,粘度比较大,水驱驱油效率较低 (仅有51.5%),残余油饱和度较高(达31.9%)。 当温度从油层温度升高到120 驱油效率提高 幅度较大,达16个百分点,但从120 00 个百分点,这主要是因 为温度升高使原油发生热膨胀及岩石润湿性改变所引 起的。在相同的温度(200℃)下,蒸汽驱的驱油效 率比热水驱有较大幅度提高,驱油效率提高了1O.4 个百分点;残余油饱和度有较大幅度的降低,降低 ·1大庆石油地质与开发P.G.0.D.D. 第27卷 第5期 6.4个百分点,这主要是因为蒸汽驱除有与热水驱相 同的机理外,还有蒸汽蒸馏等重要机理(表4)。 表4含油及束缚水岩心的驱油效率和残余油饱和度 f 应用三管非均质模型进行的聚驱后转蒸汽驱的 物理模拟研究中,将处理过的油砂按不同粒径制作成 渗透率为高、中、低3个级别的岩心,其变异系数为 0.786,岩心参数见表5。实验用原油为喇嘛甸油田 喇10一驱用水为大庆盐水,实验用聚 合物相对分子质量为1 200×10 ~1 500×10 ,聚合 物溶液浓度为1 000 ,配制聚合物溶液用水为上 述大庆盐水。 表5实验用岩心参数 in 1)水驱过程 实验温度为油藏温度(45 实验中用同一压 力系统控制三管注水,当产出液含水率达89%时水 驱实验结束,转为聚合物驱。 (2)聚合物驱过程 水驱结束后换注聚合物溶液,聚合物用量为1.0 次性注入,注完聚合物溶液后注水,进行后 续水驱,当水驱产液含水率达98%时转蒸汽驱。 (3)蒸汽驱过程 将蒸汽发生器产生的蒸汽引入实验流程,开始蒸 汽驱实验,蒸汽驱时蒸汽干度为70%,蒸汽驱注入 量为1.0 实验结果可以看出:① 由于地层非均质性较严重,渗透率变异系数达 0.786,常规水驱时波及效率低,当含水率达到89% 时,低渗透率带的驱油效率仅为7.7%,残余油饱和 度达68.4%,水驱采收率为29.8%;②常规水驱后 转聚合物驱(1.0 水驱时,其波及效率得到 一定改善,中、低渗透率层的驱油效率得到一定提 高,采收率也有提高,转聚合物驱采收率提高了 16.2个百分点;当聚合物驱的产液含水率达到98% 时,岩心的平均剩余油饱和度仍高达40.1%,且聚 合物驱不能大幅度降低残余油饱和度(高渗透率带 的剩余油饱和度仅降低了4.5个百分点);③聚合物 驱后再转200 于蒸汽驱有比水驱稳定 的前缘,所以聚合物驱后转蒸汽驱时没有发生蒸汽窜 流现象,加上蒸汽驱过程中蒸汽的超覆作用,使蒸汽 驱的蒸汽波及效率进一步提高,蒸汽驱在聚合物驱的 基础上又提高采收率32.2个百分点,平均残余油饱 和度降为16.2%。水驱+聚合物驱+蒸汽驱的采收 率达到78.2%(表6)。 表6三管岩心驱替实验结果 of 驱替 渗透含油每层的含剩余油驱油阶 段 饱和度油饱和度饱和度效率采出程度 号 方式 性 /% /% /% /% /% 低 74.1 68.4 7.7 1 水驱 中 74.2 74.3 59 3 19 7 29.8 高 74.2 28.7 61.4 转聚合 2 物驱+ 水驱 低 中 高 —— 低 山 高 再转 蒸汽驱 59.3 59.2 40.1 37.2 3O.3 32.2 24.2 4结论 (1)喇嘛甸油田原油初馏点为106℃,温度达 200 %。 (2)在相同的温度(200℃)下,蒸汽驱的驱 油效率比热水驱有较大幅度提高,驱油效率提高了 10.4个百分点。 (3)聚驱后进行蒸汽驱可增加油相渗透率,降 低残余油饱和度,大幅度提高驱油效率和原油采收 率,在聚合物驱的基础上又提高采收率32.2个百分 点,平均残余油饱和度降为16.2%。 参考文献: [I]韩培慧,赵群,穆爽书,等.聚合物驱后进一步提高采收率途 径的研究[J].大庆石油地质与开发,2006,25(4):81.84. [2]邵先杰.河南油田低品位稠油油藏蒸汽吞吐后进一步提高采收率 研究[J].大庆石油地质与开发,2005,24(6):84.85. [3]杨春梅,陆大卫,张方礼,等.蒸汽吞吐后期近井地带储层的变 化及其对油田开发效果的影响[J].石油学报,2005,26(3): 74_77. [4]刘尚奇,王晓春,杨立强,等.蒸汽超覆对块状超稠油油藏剩余 油分布影响研究[J].特种油气臧,2005,):29[5]于立君,岳清山.克拉玛依油田水驱后期转蒸汽驱开发效果分析 [J].石油大学学报(自然科学版),1999,23(1):45编辑:宋玉梅 2 6 3 2 0 ” 7 2 2 ” 4 7 7 醯 勰
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