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浅层特稠油油藏蒸汽驱驱替特征研究

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浅层特稠 油油 蒸汽 驱驱替 特征 研究
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第 3卷 第 1期2007年 3月                                新 疆 石 油 天 然 气 3 12007文 章 编 号 : 1673— 2677 (2007) 01— 0060 - 03收 稿 日 期 : 2006 - 12 - 10作 者 简 介 :李 爱 军 (1966 - ) ,女 , 1987年 毕 业 于 华 东 石 油 学 院 开 发 系 ,讲 师 ,从 事 采 油 工 程 方 面 科 学 科 研 工 作 。浅 层 特 稠 油 油 藏 蒸 汽 驱 驱 替 特 征 研 究李 爱 军(新 疆 石 油 学 院 勘 探 开 发 系 ,新 疆 乌 鲁 木 齐 830000)摘   要 :克 拉 玛 依 油 田 九 6区 齐 古 组 油 藏 为 浅 层 特 稠 油 油 藏 ,初 期 采 用 蒸 气 吞 吐 开 采 ,之 后 转 为 蒸气 驱 开 采 ,目 前 处 在 蒸 气 驱 后 期 阶 段 ,开 采 效 果 变 差 。 针 对 这 一 现 状 ,利 用 生 产 动 态 分 析 及 数 值 模拟 方 法 研 究 了 蒸 汽 驱 的 驱 替 特 征 ,定 量 地 分 析 了 平 面 及 纵 向 上 的 温 度 场 变 化 及 蒸 汽 波 及 状 况 ,提出 了 蒸 气 驱 后 期 开 采 应 采 取 的 对 策 。关 键 词 :浅 层 特 稠 油 油 藏 ;蒸 汽 驱 ;蒸 气 吞 吐 ;数 值 模 拟 ;驱 替 特 征中 图 分 类 号 :           文 献 标 识 码 : 油 田 九 6区 属 于 浅 层 特 稠 油 油 藏 。 1989年 6月 投 入 吞 吐 开 发 , 1996年 在 轴 部 进 行 了 大 面 积的 加 密 调 整 , 1998年 5月 将 加 密 区 转 入 蒸 汽 驱 开采 。 2005年 12月 蒸 汽 驱 进 入 后 期 阶 段 。 根 据 蒸 汽驱 的 生 产 动 态 及 数 值 模 拟 结 果 ,从 动 态 特 征 及 油 藏变 化 两 个 角 度 对 九 6区 蒸 汽 驱 的 驱 替 特 征 进 行 了研 究 ,旨 在 为 类 似 区 块 开 发 规 律 的 认 识 及 后 期 调 整提 供 借 鉴 。1  九 6区 油 藏 基 本 概 况九 6区 齐 古 组 油 藏 主 要 含 油 目 的 层 为 J3 层 。 构 造 形 态 基 本 为 一 由 西 北 向 东 南 缓 倾 的 单 斜构 造 。 构 造 高 点 埋 深 100m,海 拔 170m ,地 层 倾 角3° ~ 5° 。 主 要 岩 性 中 ~ 细 砂 岩 。 储 层 为 高 孔 - 特高 孔 、 高 渗 储 层 。 孔 隙 度 平 均 31. 7% ,渗 透 率 平 均2025 × 10 - 3μ 油 层 有 效 厚 度 一 般 7. 0~ 24. 5m,平 均 13. 9m。 主 体 部 位 平 均 原 油 粘 度 ( 20℃ 脱 气 )21097s。1989年 6月 采 用 100 正 方 形 井 网 投 入蒸 汽 吞 吐 开 发 。 1996年 在 轴 部 地 区 进 行 了 大 面 积加 密 ,使 轴 部 地 区 成 为 70 正 方 形 井 网 继 续 吞吐 。 1998年 5月 将 加 密 区 的 中 部 和 南 部 转 入 连 续汽 驱 。 2000年 底 又 将 加 密 区 的 北 部 转 入 连 续 汽 驱 ,先 后 共 转 蒸 汽 驱 85个 井 组 。 2001年 开 始 进 行 汽 驱综 合 治 理 ,主 要 措 施 有 间 歇 注 汽 、 脉 冲 注 汽 、 停 注 及吞 吐 引 效 。经 统 计 ,全 区 从 投 产 到 2005年 5月 底 ,累 积 注汽 1971 × 104 t, 累 产 油 493 × 104 t, 累 积 油 汽 比0125,采 出 程 度 31. 9%。2  蒸 汽 驱 生 产 动 态 特 征一 般 而 言 ,成 功 蒸 汽 驱 的 生 产 特 征 是 转 驱 后 半年 到 一 年 产 量 达 到 高 峰 [ 1 ] ,高 峰 期 持 续 2年 左 右 后开 始 缓 慢 递 减 ,一 直 到 极 限 油 汽 比 。 中 部 蒸 汽 驱 33个 井 组 的 动 态 曲 线 (图 1)表 明 , 1998年 5月 转 驱 ,产 油 量 经 过 半 年 时 间 的 下 降 后 开 始 持 续 上 升 ,到1999年 7月 达 到 高 峰 ,日 产 油 量 212 t/d,比 转 驱 前(90 t/d)提 高 了 两 倍 [ 2 ]。 转 驱 后 中 部 汽 驱 井 组 的 采油 速 度 一 直 稳 定 在 2%以 上 (图 2)。 说 明 该 区 的 蒸汽 驱 生 产 特 征 比 较 符 合 成 功 蒸 汽 驱 的 生 产 特 征 。06第 3卷 第 1期         李 爱 军 :浅 层 特 稠 油 油 藏 蒸 汽 驱 驱 替 特 征 研 究图 1  九 6区 中 部 蒸 汽 驱 生 产 动 态 曲 线图 2  九 6区 中 部 蒸 汽 驱 采 油 速 度 变 化 曲 线3  油 藏 变 化 特 征利 用 数 值 模 拟 结 果 来 描 述 蒸 汽 驱 后 的 油 藏 变化 特 征 。3. 1  数 值 模 拟 模 型 的 建 立在 区 块 的 中 部 选 择 了 4个 70 反 九 点 注采 井 组 作 为 模 拟 区 ,其 外 部 被 同 样 的 汽 驱 井 组 所 包围 ,因 此 ,模 拟 区 为 封 闭 的 汽 驱 井 组 。 所 选 模 型 的油 藏 条 件 及 生 产 动 态 与 区 块 中 部 的 平 均 值 基 本 相近 ,具 有 一 定 的 代 表 性 。纵 向 上 主 力 油 层 J3 主 要 发 育 为 J3 - 1、J3 - 2、 J3 - 3三 个 小 层 ,其 中 前 两 层 全 区 发 育 ,J3 - 3层 仅 局 部 发 育 。 根 据 油 层 发 育 状 况 划 分了 7个 模 拟 层 ,其 中 油 层 5层 ,分 别 为 1、 2、 4、 5、 7模 拟 层 。 隔 层 2 层 ,分 别 为 3、 6 模 拟 层 。 即 将J3 - 1划 分 为 1、 2两 个 模 拟 层 ,将 J3 - 2层 划 分 为4、 5两 个 模 拟 层 ,将 J3 - 3层 作 为 一 个 模 拟 层 (即 7号 模 拟 层 )。 这 样 处 理 的 目 的 是 为 了 更 好 地 模 拟 主力 油 层 在 蒸 汽 驱 过 程 中 的 油 藏 状 况 的 变 化 。 网 格系 统 为 35 × 32 × 7,网 格 节 点 数 7840个 。3. 2  油 藏 温 度 的 变 化数 值 模 拟 结 果 表 明 ,蒸 汽 驱 后 油 藏 温 度 大 幅 度上 升 。 其 变 化 特 征 为 :纵 向 上 , 2001年 5月 (之 后 为 间 歇 汽 驱 )连 续汽 驱 3年 后 ,上 部 油 层 温 度 高 ,下 部 油 层 温 度 低 ,反映 出 汽 驱 过 程 中 存 在 严 重 的 蒸 汽 超 覆 现 象 。 模 拟层 1、 2和 4号 层 生 产 井 井 底 的 油 层 温 度 基 本 在120℃ 以 上 ,其 中 1号 层 最 高 达 到 190℃ 左 右 。 而 下部 的 5号 模 拟 层 的 温 度 在 100℃ 左 右 。 1998年 5月转 驱 前 井 间 的 油 层 温 度 仅 为 20~ 50℃ 。平 面 上 ,上 部 油 层 高 温 区 的 范 围 比 下 部 油 层大 。 1、 2号 模 拟 层 即 J3 - 1层 温 度 大 于 190℃ 的 范围 占 井 组 面 积 的 65% ,平 均 半 径 55m。 4、 5号 模 拟层 即 J3 - 2层 温 度 大 于 190℃ 的 范 围 占 井 组 面 积的 30% ,平 均 半 径 25m。 说 明 上 部 油 层 的 蒸 汽 前 缘扩 展 到 了 注 采 井 间 的 2 /3以 上 。3. 3蒸 汽 波 及 状 况用 剩 余 油 饱 和 度 55%区 域 的 孔 隙 体 积 占 总 孔 隙 体 积 的 百 分 数 来 分 别 代表 蒸 汽 波 及 系 数 、 热 水 波 及 系 数 和 弱 波 及 系 数 [ 3 ]。16                                      新 疆 石 油 天 然 气 2007年蒸 汽 +热 水 的 波 及 系 数 可 以 作 为 蒸 汽 驱 的 总 波及 系 数 。 一 般 来 说 ,成 功 蒸 汽 驱 的 总 波 及 系 数 在 70%~ 80% ,蒸 汽 波 及 系 数 在 40%~ 50%。 从 本 模 拟 结 果看 出 ,上 部 油 层 (1、 2号 模 拟 层 )的 总 波 及 系 数 为 占 孔隙 体 积 的 70. 7% ,蒸 汽 的 波 及 系 数 为 3212% ,与 成 功蒸 汽 驱 的 波 及 情 况 比 较 接 近 (表 1)。表 1  不 同 剩 余 油 所 占 比 例 — — — 数 值 模 拟 所 选 模 型 的 计 算 结 果模 拟 层 孔 隙 体 积 蒸 汽 波 及 系 数 热 水 波 及 系 数 冷 凝 水 波 及 系 数m3 占 % 占 % 占 %1 101671 58561 57. 60 11920 11. 72 31190 30. 682 101671 6977 6. 86 66232 65. 14 28461 27. 994 147654 9487 6. 42 50794 34. 40 87374 59. 175 147654 868 0. 59 51941 35. 18 94846 64. 237 8949 0 0. 00 998 11. 15 7951 88. 85合 计 507599 75894 14. 95 181884 35. 83 249822 49. 223. 4  剩 余 油 的 变 化从 波 及 状 况 看 ,蒸 汽 和 热 水 的 波 及 区 的 剩 余 油量 低 ,弱 波 及 区 的 剩 余 油 量 高 。从 油 层 纵 向 上 的 分 布 看 ,上 部 油 层 的 剩 余 油 量低 ,下 部 油 层 的 剩 余 油 量 高 。具 体 而 言 ,数 值 模 拟 的 统 计 结 果 (图 3、 4)表明 ,模 拟 区 总 剩 余 油 量 22. 5 × 104 t,为 原 始 储 量 的62. 2%。 其 中 ,蒸 汽 波 及 区 的 残 余 油 量 1. 0 × 104 t,占 总 剩 余 油 量 的 4. 7% ;热 水 波 及 区 的 剩 余 油 量613 × 104 t,占 总 剩 余 油 量 的 27. 9% ;两 者 剩 余 油 量占 总 剩 余 油 量 的 32. 6%。 这 部 分 基 本 很 难 开 采 出来 。 弱 波 及 区 的 剩 余 油 量 15. 1 × 104 t,占 总 剩 余 油量 的 67. 4%。 这 部 分 是 今 后 的 主 要 挖 潜 对 象 。纵 向 上 ,上 部 J3 - 1层 剩 余 油 量 7. 3 × 104 t,占总 剩 余 油 量 的 32. 6% ,下 部 J3 - 2层 剩 余 油 量1417 × 104 t,占 总 剩 余 油 量 的 65. 3%。 最 下 部 的J3 - 3层 为 零 星 分 布 ,其 剩 余 油 量 0. 5 × 104 t,占 总剩 余 油 量 的 2. 2%。 其 中 ,下 部 J3 - 2层 可 供 挖 潜的 剩 余 油 集 中 在 弱 波 及 区 ,剩 余 油 量 为 10. 0 ×104 t,占 总 剩 余 油 量 的 49. 8%。图 3  中 部 模 型 不 同 波 及 区 剩 余 油 量 对 比 图图 4  中 部 模 型 不 同 波 及 区 剩 余 油 量 比 例4  结 论(1)九 6区 齐 古 组 转 驱 后 一 年 零 两 个 月 产 量 达到 高 峰 ,高 峰 期 持 续 约 两 年 后 开 始 缓 慢 递 减 ,其 生产 动 态 特 征 基 本 符 合 成 功 蒸 汽 驱 的 一 般 特 征 。(2)数 值 模 拟 所 得 出 的 油 藏 在 蒸 汽 驱 后 的 变 化特 征 ,与 生 产 实 际 基 本 相 符 ,是 研 究 油 藏 动 态 的 一个 重 要 手 段 。(3)数 值 模 拟 研 究 表 明 ,汽 驱 过 程 中 的 蒸 气 超覆 现 象 ,是 制 约 蒸 汽 驱 油 藏 产 量 及 采 收 率 的 重 要 因素 。 上 部 油 层 实 现 了 较 好 的 蒸 汽 驱 ,下 部 油 层 波 及较 弱 ,潜 力 很 大 ,是 今 后 挖 潜 的 目 标 区 。参 考 文 献 :[ 1 ] [美 ] K. C. 洪 . 蒸 汽 驱 油 藏 管 理 [M ]. 北 京 :石 油 工 业 出版 社 , 1996.[ 2 ] 常 毓 文 ,等 . 稠 油 热 采 技 术 新 进 展 [M ]. 北 京 :石 油 工业 出 版 社 , 1997.[ 3 ] [美 ]C. R. 史 密 斯 ,等 . 实 用 油 藏 工 程 [M ]. 北 京 :石 油工 业 出 版 社 , 3 12007 O N M O F W O O N E F L W D u Q et om in 31511 /X i, 2007, 3 (1) : 56~ 59on p of a be O ld be up is of p on of a of ly N C O F R / L i A i - X in U X in i, 2007, 3 (1) : 60~ 62Q is it is by p it is by it is in of at p to be In of p of by of p ic of in of is p in N F W N O N C O F R et a l. f Ta 41000 /X i, 2007, 3 (1) : 63~ 66p ic of as p ic by In we le to p ic of p is in we is an p ic of It is p in is a to id of N O N O F O R D O N L 30W 1 5 R J W et X in X 34008 /X in i, 2007, 3 (1) : 67~ 71530 1 5 of a of p s in ic 002 06, so to O il % p is 530 1 5 D
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