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王庄油田郑411块特超稠油开采机理与评价方法

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油田 411 块特超稠油 开采 机理 评价 方法
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2009年3月 石油地质与工程 23卷 第2期 文章编号:1673—8217【2009)02—0064—02 王庄油田郑41 1块 特超稠油开采机理与评价方法 李辉,李伟忠,周瑞松,梁金萍 (中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015) 摘要:粘度大于10×10 的特超稠油,在热采标准中目前是无法开采的,然而,王庄油田郑411块脱气原油 粘度在74×10 以上,通过打水平井并采用注助于蒸汽吞吐开采方式,对这类稠油却实现了有效的 开发。重点介绍了这种开采方式的出了经营率的开采评价方法,评价结果表明, 王庄油田郑41关键词:特超稠油;开采机理;开发效果;评价方法 中图分类号:献标识码:A 1地质及开发概况 胜利油区王庄油田南边部郑411块为受岩性 构造控制具边底水的特超稠油油藏。脱气原油粘度 (50℃)高达74×10 以上,含油层系为沙三 上,埋深1 350 1层温度为70℃、压力13 度一般在10 层岩性为砂砾岩,组分中石 英含量占45 、长石30 、岩屑20 ,其余为粘土基 质胶结物。粘土矿物中高岭石含量为45 、绿泥石 1l 、伊利石9 9/6、伊/蒙混层35 (混层比60)。储层 岩性疏松,物性好,渗透率5~7 隙度34 。 现场已打了一批水平井,水平井段长度一般为 200 采资料表明,油井无自然产能,注蒸汽吞 吐效果不理想,但采用“注蒸汽吞吐”开采可 取得较好的开采效果。 2 开采机理 根据现场条件及开采方式,分别对注蒸汽 吞吐及水平井的驱油机理进行了专项研究。 2.1 驱油机理 (1)溶解降粘:利用行了溶 解降粘实验。结果表明,易溶解于原油之中, 并使粘度大幅度降低(图1)。 (2)体积膨胀:利用高压物性设备,在地层温度 70℃、压力13 拟到现场注入 况。然后,释放压力相当于开采过程,当压力降到饱 和压力(6.2 下时,可明显看到原油的相对 体积随压力降低而增大,可使原油积体膨胀到36% 以上(图2)。这种膨胀作用不仅可以增加原油的内 动能,而且可以减少原油流动过程中的毛管阻力和 流动阻力,从而提高油井的产油能力Ⅲ。 奄 契 景 隧 0 20 4o 60 80 10o 尔百分数,% 图l 70℃时于原油的降粘曲线 压力,2 稿日期:2008—10—07 作者简介:李辉,工程师,1975年生,1998年毕业于长春地质学 院石油及天然气地质勘查专业,2006年获中国石油大学(华东) 地球探测与信息技术硕士学位,现从事石油开发地质综合研究。 基金项目:中国石化集团公司科技攻关项目“特超稠油开发技术 研究”(分研究内容。 ㈣ 姗 ㈣ 砌 舢 0 糕:皋}当蛰 李辉等.王庄油田郑411块特超稠油开采机理与评价方法 ·65· 2.2蒸汽吞吐机理 蒸汽吞吐机理主要是加温降粘,但它与 解降粘机理不同。粘主要是由于溶解在原油 中的使液层内部摩擦阻力减小而引起[2 ;而 加温降粘则是由于温度增加使液体分子运动速度增 加,导致液体分子引力减小,从而使原油粘度降低。 粘温测定表明(表1、图3),这类特超稠油粘度变对 温度非常敏感,其特点表现为: (1)当温度低于85℃以下时,粘温曲线陡峭,原 油粘度大于10 000 ,此间温度每上升10 ℃,原油粘度可降低3~4倍。 表1 试温度/(℃)29O 剪切速率/(S ) 1000 原油粘度/(s)~>10000 1000~100 100~1O <10 油品变化范畴 特、超稠 由普通稠油 常规原油 轻质油 热采区带划分 前缘带 热水带 汽液混相带高温蒸汽带 (2)在85~170℃区间,粘温曲线下降平缓,原 油粘度由10 000降到100 ,曲线的拐点温度 为170℃。 (3)当温度大于170℃以上时,原油粘度小于 100 以下,此时特超稠油粘度已转变为常规 原油的粘度范畴,因此,应把蒸汽吞吐井底温度下限 定为170℃。以往现场吞吐效果不理想,究其原因 主要是由于油井较深,热耗严重,油层温度没有达到 170℃以上的缘故。 2.3 基本驱油机 理是流体热对流与热传导相结合,它是以蒸汽为热 源,依靠原油的重力作用开采稠油为研究其采 油机理,我们采用油田实际岩心,洗油后制作成长管 (21 9.6 砂模型,饱和行蒸汽驱,求得驱油效率为39 。实验结束后将 模型沿轴切开,从 个射孔部位及其坑道两侧的原油被驱替干净。 温度,℃ 图3郑411块.4试验结论 综上所述,由于注蒸汽吞吐及水平井重 力泄油机理的联合作用,郑411块的高粘特超稠油 实现了有效动用。我们把这个成功开采模式概括为 “注汽吞吐+术 ~5]。 3开采效果与评价方法 3.1开采效果 从先导试验区6口井试采资料分析(表2)可以 看出,注助于蒸汽吞吐这种开采方式具有如 下开采效果:①单井日产量较高7~17 t,平均日产 油能力为12.7 t;②油汽比较高,最高达1.48,平均 为0.65;③在6口试采井中,除外,其余5口井均处于第一轮次吞吐,周期平均采 油量为1 420 t,目前已累积采油11 359 t。 表2郑411块注助蒸汽吞吐先导试验区试采情况 井号 周期t 注汽量/t 干度, 生产时间/t 周期产水/t 油汽质量比 日产油量/t 累积采油/t 一3 一7 一】3 2776 962 2673 732 130 平均 1~3 206 3.2评价方法 目前,对单纯注注1t 纯注汽热采 效果通用油汽比(t/t)评价。然而,这两种方法均不 能确切评价“注蒸汽吞吐”的开采效果。因 此,我们提出采用“经营率”评价的新方法。所谓经 营率是指周期产油量价值与注入介质价值的比值, (下转第69页) 橐漂 3 l 5 1 O 5 3 8 乱 m 坞仰档嬲∞船 2 5 3 2 7 4 6 4 1 l l 11 l 0 1 3 2 6 2 3 2 D 加 卯 坞 1 1 1 2 2 曲M 粥订 加他 ~~~ ~ ~ ~ ~ 加 订 加 ∞∞ ∞ ∞∞∞全 5 O 0 5 O O 0 0 猫枷 啪猢 1 2 3 1】1 1 1 丁静.单项措施增加可采储量计算 · 59· 表1单项措施增加可采储量 10 t 充。主要措施增产效果可以参考表1。 口(18.04+9.11+9..53+2.57)+98N + 1496731226 (11.36+6.07+2+2.14+1.19)+70~1+ 1307210282 a(12.00+5.6O+8.70+1.80+2.69)+69N + 1102060186 以(4..24+8.20+1.58+1.26)+371555274132 口(11.27+7.08+15..27+3.67)+86N + 15689917184 a(10.35+4.43+21.89+1.66+2.07)+100N + 1414096199 解得:.01×10 t;0.76×10 t;一0.11×10 t;.11 X 10 t;1.08× 10 t;口=10.84。 由式(3)解得单项措施增加可采储量(表2)。 表2单项措施增加可采储量 10 t 不是所有增产措施都能够增加可采储量,新井 平均单井次增加可采储量1.59 X 10 t,补孔平均单 井次损失可采储量0.24 X 10 t,防砂平均单井次增 加可采储量0.38 X 10 t,卡堵平均单井次增加可采 储量0.45 X 10 t,下大泵平均单井次损失可采储量 0.70 X 10 t。 3可靠性检验 2007年比2006年标定可采储量增加242 X 10 t。2007年投产新井80口,有效措施井次为补孔 145口、防砂407口、卡堵7口、下大泵11口,计算 可采储量增加值为242.5 X 10 t,计算精确度达到 99.8%。 4 结论 (1)提供一种有效计算单项措施增加可采储量 的方法。通过求解单项措施增加可采储量的方程 组,实现了在任意油藏、任意时问段确定单项措施增 加可采储量。 (2)该方法原理清晰、计算简单,可靠性强,可以 推广到考虑水井措施、注聚合物驱的更复杂情况。 措施分类有层次性,同一层次的措施才能方程组中 同时出现。 (3)不是所有增产措施都能够增加可采储量,措 施效果和标定可采储量数值的准确是该方法有效应 用的前提条件。 参考文献 1 中华人民共和国石油天然气行业标准.石油可采储量计 算方法(998)京:石油工业出版社, 1999 2陈元千.现代油藏工程[M].北京:石油工业出版社, 2001.865~934 3陈元千.对石油可采储量计算方法行业标准的评论与建 议油科技论坛,2002,(3):25~32 4俞启泰.俞启泰油田开发论文集京:石油工业出 版社,辑:彭刚
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