• / 5
  • 下载费用:1 下载币  

辽河油区超稠油双水平井SAGD技术研究

关 键 词:
辽河 油区 超稠油双 水平 SAGD 技术研究
资源描述:
  收稿日期 :2006 - 04 - 21 ;改回日期 :2006 - 07 - 18作者简介 :耿立峰 (1972 - ) ,男 ,工程师 ,1995 年毕业于石油大学 (北京 )石油工程专业 ,现从事油气田开发工作。文章编号 : 1006 - 6535(2007) 01 - 0055 - 03辽河油区超稠油双水平井 术研究耿立峰 1 ,2(11 南京大学 ,江苏  南京   210093 ;21 中油辽河油田公司 ,辽宁  盘锦   124010)摘要 :超稠油蒸汽吞吐开采 ,存在周期生产时间短 ,周期产油量低 ,油汽比低的问题 ,吞吐采收率一般低于 25 %。对辽河油区曙一区杜 84 块超稠油产能接替研究表明 ,双水平井 术能较好地应用于该块超稠油开发 ,最终采收率可达 4516 % ,可以作为超稠油蒸汽吞吐开采后期有效的产能接替技术 ,具有广阔的应用前景。关键词 :超稠油 ;双水平井 ;采收率 ;曙一区 ;辽河油区中图分类号 : 文献标识码 :言辽河油田曙一区杜 84 块超稠油 1997 年投入开发 ,以蒸汽吞吐为主要开发方式 ,具有上产快、周期短、递减快等特点 ,近年来蒸汽吞吐成本逐渐上升 ,继续采用该生产方式将面临较高的成本压力。平井蒸汽辅助重力泄油 ) 技术在加拿大等国的现场实施中 ,采收率可以达到 50 %以上 ,最高可达 70 %。曙一区油藏地质特点及 用条件研究表明 ,该技术在曙一区超稠油开采方面具有十分广阔的应用前景。1  油田概况111  地质特征辽河油田曙一区杜 84 块构造上位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中段 ,为一北西高南东低的单斜构造。地层自下而上依次为中上元古界、中生界和新生界。新生界下第三系沙河街组沙三段上段( 、沙一、二段 ( 2)及上第三系馆陶组 (N g) 为本区超稠油含油目的层。其中 ,沙河街组兴隆台油层探明含油面积为 612 油地质储量为 8 273× 104 t ,自上而下分为 6 个油层组 (表 1) ,其中沙三段上段兴 Ⅵ油层组为本次研究目的层。兴 Ⅵ组为湖底扇浊流沉积 ,砂体展布为北西 —南东向 ,整体呈东厚西薄、南厚北薄的分布特征 ,厚度一般在 100~ 200 m ;地层为灰色、深灰色泥岩与厚层块状砂砾岩组合 ,岩性主要为砾状砂岩和含砾表 1  杜 84 块兴隆台油层层组划分结果层位 油层组 砂岩组 个数 小层个数 地层厚度 / mⅠ 2 4 10~ 46Ⅱ 2 4 31~ 52 2 Ⅲ 2 4 15~ 43Ⅳ 2 4 0~ 45Ⅴ 2 2 0~ 63 3 3 50~ 300砂岩 ,粒度中值为 0147 岩石成分以岩屑为主 ,占 70 % ;岩石颗粒磨圆度较差 ,以次棱角 —次圆状为主 ,颗粒间呈点接触 ,泥质胶结 ,胶结类型以孔隙式为主。储层主要发育块状构造、递变层理和斜层理等。兴Ⅵ组储层为高孔隙度、高渗透率非均质储层 ,孔隙度平均为 27 % ,渗透率平均为 1192μ 间非均质性严重 , 突进系数为 5124 , 级差为15819 倍 ;储层中粘土矿物主要为蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石 ,根据扫描电镜观察和 X - 衍射分析 ,储层中粘土矿物绝对含量一般为 611 %~1216 % ,以蒙脱石为主 ,相对含量为 6116 % ,其次为伊利石、高岭石 ,平均相对含量分别为 2211 %和 11137 %。杜 84 块兴 Ⅵ组原油属超稠油 ,20 ℃时原油密度平均为 11001 g/ 50 ℃地面脱气原油粘度为161815 × 104 s ,胶质 + 沥青质含量平均为57184 % ,凝固点平均为 2615℃ ,含蜡量平均为 212 %。112  开发矛盾杜 84 块超稠油于 1997 年投入工业化开发 ,主要采用直井蒸汽吞吐开采技术 ,与普通稠油和特稠油相比 ,超稠油生产具有周期生产时间短、周期产第 14 卷第 1 期2007 年 2 月               特 种 油 气 藏il              007量低、油汽比低的特点 , 目前采出程度已超过12 % ,成本压力不断上升。开发矛盾主要有以下几个方面 :一是高轮蒸汽吞吐阶段周期产量低、日产水平低、油汽比低 ,单位操作成本上升 \[1 ,2 \];二是蒸汽吞吐阶段平面动用半径有限 ,井间剩余油得不到有效动用 ;三是产量递减快 ,年综合递减率平均为20 %左右 ;四是蒸汽吞吐阶段采收率低 ,兴隆台油层采收率仅为 25 %。2  双水平井 能接替研究211  双水平井 产机理双水平井 术在加拿大等国重油开采中已经得到广泛应用 ,在我国尚处于研究阶段 ,其原理就是在靠近油藏底部位置钻一对上下平行的水平井 ,经油层预热形成热连通后 ,上部水平井注汽 ,注入的蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔并不断向上及侧面扩展 ,与原油发生热交换 ,加热的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄流到下部的生产井中产出 \[3 ,4 \](图 1) 。其生产特点是利用蒸汽的汽化潜热加热油藏 ,以重力作为驱动原油的主要动力 ,可以使水平井生产获得相当高的采油速度 ,阶段采收率高 ,油汽比高 ,除了大面积的页岩夹层 ,对油藏非均质性不敏感。212  试验区选择图 1  双水平井 术原理选择合理的有代表性的试验区是客观评价试验效果的需要。根据国外重油开采经验和 [5 \],应用类比方法 ,在杜 84块北部优选出双水平井 验区 (表 2) ,含油面积为 0105 地质储量为 4914 × 104 t。开发目的层为兴 Ⅵ组 ,油层埋深 770~ 800 m ,最大单井解释油层厚度为 10315 m ,一般为 36~ 80 m ,平均为4618 m ,平面上厚度大于 40 m 的厚油层连片稳定分布。试验区隔夹层厚度变化范围在 014~ 510 m ,平面上连续性差 ,绝大多数夹层延伸不到 200 m ,对超稠油生产影响小。原始地层温度为 38 ℃ ,地温梯度为 318 ℃ / 100 m ;原始地层压力为 714 压力系数为 0198。试验区共有双水平井 2 口 ,上部注汽水平井水平段长 289124 m ,水平段垂深 769 m ;下部生产水平井水平段长 248118 m ,水平段垂深 776 m。直井 4口 ,与水平段间距 15~ 30 m 不等。表 2  试验区 作筛选标准指标 标准 验区 陶油层 兴Ⅵ组 试验区油层深度 / m 20 20 15~ 25 112 50~ 70 36~ 80孔隙度 / % > 20 35 33 3613 27 28 0150 3~ 5 2~ 3 5154 1192 1173 0135 / 0130~ 0150 > 0170 0156 0156净总厚度比 > 0170 / / > 0180 > 0180 > 0180含油饱和度 / % > 50 80 80 > 65 > 60 > 60地层温度下原油粘度/ 104s > 1 500 1~ 2 2312 1618 2714注 :验区、 为加拿大 发油藏。213  地质建模及历史拟合与国外双水平井 比 ,该试验区属已开发油藏 ,采出程度已达到 18123 %。油藏压力下降较多 ,含油饱和度也有所降低 ,水平段局部与周边直井已形成连通 ,地层温度升高 ,导致在实际操作中与国外类似试验有很大不同。收集试验区 2 口水平井、 4口观察井及周围 11 口直井测井数据 ,通过岩电对比和相关性分析 ,建立三维非均质地质模型 ,进行储层非均质计算 ,计算渗透率变异系数为 0176~ 0184 ,渗透率突进系数为 1143~ 3132。同时通过岩心对比分析 ,对 4 口观察井进行孔渗相关性回归 ,得到了油层孔隙度与渗透率关系表达式 (表 3) 。表 3  观察井孔隙度与渗透率关系表达式井号 孔隙度与渗透率关系曙 1 - 35 - 40 井 = 210013 + 011893 <平 1 - 观 1 井 = 012843 + 012992 <平 1 - 观 2 井 = 013196 + 012412 <平 1 - 观 3C井 = 119702 + 011856 <注 : <为孔隙度 , % ; 10 - 3μ 5             特 种 油 气 藏                    第 14 卷通过数值模拟进行历史拟合与试验区实际生产曲线吻合较好 ,比较真实的反应地层实际情况 ,为双水平井 入时机研究、操作参数优化和指标动态预测等提供了可靠的基础。214  双水平井 入时机研究双水平井 其特殊的操作原理 ,决定了转入 作必须具备以下 3 个标志 :地下温场是否形成 ,地层压力是否降到 3~ 4 双水平井间是否形成热连通。研究表明 ,双水平井吞吐预热3 周期后 ,即可转入 作 ,但在吞吐预热 5 周期后再转入 生产效果最佳。试验区在完成5 个周期的吞吐预热阶段后 ,实测油层温度上升到100 ℃以上 (最高达 160 ℃ ) ,油层压力已下降到 3双水平井间已形成有效热连通 ,具备转入作要求。215  双水平井 作参数研究双水平井 功的关键取决于蒸汽腔的形成与良好扩展 ,并保证液体最大程度地泄流到生产井筒 ,该阶段注汽干度、注汽速度、排液速度等参数的选取是 作成功与否的关键因素 (图 2、 3) 。图 2  蒸汽干度对产油量及油汽比的影响段 ,注入蒸汽中只有潜热部分用于原油加热 ,而凝积水则以几乎相同的温度从生产井中采出 ,对原油的加热不起任何作用 ,反而增加饱和水占据地层孔隙体积分量 \[6 \],致使油 井含水上升 ,原油产量降低。因此 , 作阶段必须保证注入较高干度的蒸汽 , 而注汽速度取决于注入井的注入压力、吸汽能力、生产井排液能力和油层中蒸汽腔的大小 , 在 段 , 注入蒸汽中除一小部分用于填充地层 , 大部分将以凝积水的形式被采出 \[7 \], 为保证蒸汽腔扩展和汽液界面平稳 ,试验区注采比为 0167~ 0183 较为适宜 ; 试验区经吞吐预热后 , 地层压力已下降到 3 在此条件下进行 作 , 注入压力对生产效果的影响不大。图 3  采注比对产油量及油汽比的影响生产井排液能力对 响很大 :排液能力太小 ,就会导致冷凝液体在生产井上方聚集 ,汽液界面逐渐上升 ,蒸汽腔压力也随之上升 ;排液能力太大 (大于重力泄油速度 ) ,汽液界面随之下降 ,蒸汽被直接采出 ,一方面蒸汽进入抽油泵闪蒸后会严重降低泵效 ,另一方面大量蒸汽的产出会降低热利用率。合理的排液速度应该与蒸汽腔的泄油速度相匹配 ,使汽液界面恰好在生产井上方 ,这时洗油效率和热效率可以达到最高。试验区双水平井水平段平均间距为 7 m ,试验及计算表明 ,汽液界面保持在生产井上方 3~ 5 m 较为适宜。汽液界面的控制可以通过调节排液量及注汽速度控制水平生产井内流体温度和压力来实现。为防止蒸汽突破到水平生产井 ,需要保持生产井井底的流体温度低于该压力下的饱和蒸汽温度 20~ 40 ℃。216  指标预测通过数值模拟方法预测该试验区可连续生产 8a ,段注汽 53138 × 104 t ,产液 64189 × 104 t ,产油 13152 × 104 t ,平均日产油 4614 t/ d ,油汽比为01253 ,阶段采出程度可达 27137 % ,作结束时最终采出程度可达到 4516 % ,较单纯采用蒸汽吞吐开采可提高采收率 21 %。按油价 1 000 元 / t、原油商品率 83 % ,采用增量法计算 ,累计税后财务净现值为 758 × 104 元 ,内部收益率为 2213 % ,投资回收期为415 a ,投资利润率为 16 %。 (下转第 65 页 )75第 1 期                耿立峰 :辽河油区超稠油双水平井 术研究表 4  蒸汽驱合理井网形式优选井网形式油层厚度/ 距注汽速度/ (t/ d)产液量/ (d) 可行性118m 井距注汽速度/ (t/ d)产液量/ (d) 可行性15 6715 2418 注汽速度低 13612 4919 可行20 9010 3310 可行 18116 6616 产液量达不到反九点 25 11215 4113 可行 22710 8312 产液量达不到30 13510 4915 可行 27214 9919 产液量达不到35 15715 5718 可行 31717 11615 产液量达不到15 3318 3711 注汽速度低 6811 7419 注汽速度低20 4510 4915 注汽速度低 9018 9919 产液量达不到反五点 25 5613 6119 注汽速度低 11315 12418 产液量达不到30 6715 7413 注汽速度低 13612 14918 产液量达不到35 7818 8616 注汽速度低 15819 17418 产液量达不到为 111∶ 110。(3) 在锦 91 块实际油层厚度和目前生产井产液能力条件下 ,83 m 井距反九点井网能实现设计的注采参数 ,可以进行有效的蒸汽驱替。参考文献 :\[1 \]张锐 1 稠油热采技术 \[M\]1 北京 :石油工业出版社 ,1999 :63~ 721\[2 \]刘文章 1 稠油注蒸汽热采工程 \[M\]1 北京 :石油工业出版社 ,1996 :429~ 4861\[3 \]刑景奎 1高 3 - 4 - 066试验区蒸汽驱数值模拟研究 \[J \]1特种油气藏 ,2004 ,11(4) :43~ 451\[4 \]刘斌 1 齐 40 断块蒸汽驱试验效果评价方法研究 \[J \]1特种油气藏 ,2005 ,12(1) :33~ 351\[5 \]岳清山 ,赵洪岩 ,马德胜 1 蒸汽驱最优方案设计新方法\[J \]1 特种油气藏 ,1997 ,4(4) :19~ 231\[6 \]向祖平 ,张烈辉 ,冯国庆 ,陈军 1[J \]1 特种油气藏 ,2005 ,12(1) :49~ 511编辑  姜  岭(上接第 57 页 )表 4  开发指标预测注汽量 / 104t 产油量 / 104t 油汽比 生产时间 / a 阶段采出程度 / % 最终采收率 / %继续吞吐 1112 3116 0128 2~ 3 614 2416314 13150 0125 8~ 10 2714 45163  结  论(1) 双水平井 术 ,可以较好的适用于辽河油田曙一区超稠油油藏开发 ,大幅度提高超稠油采收率。(2) 油藏温度场、压力场和双水平井间的有效热连通是转入 作的必要条件。(3) 保证较高的注汽干度和控制稳定的汽液界面是 作的关键。(4) 对于已开发油藏 ,需要对油层参数进行拟合修正 ,以反应油层的实际情况。参考文献 :\[1 \]刘文章 1 稠油注蒸汽热采工程 \[M\]1 北京 :石油工业出版社 ,1997 :135~ 1661\[2 \]刘福余 1 曙一区超稠油开采特征及开发对策 \[J \]1 特种油气藏 ,2002 ,9(6) :1~ 51\[3 \] 见 :王秉章 ,等译 1 重油和沥青的热力开采工艺 \[M\]1 北京 :石油工业出版社 ,1994 :214~ 2761\[4 \] [ J \]11994 ,33(2) :44~ 501\[5 \]杨乃群 ,常斌 ,等 1 超常规稠油油藏改进的蒸汽辅助重力泄油方式应用研究 \[J \]1 中国海上油气 (地质 ) ,2003 ,17 (2) :123~ 1271\[6 \]梁金国 ,全光辉 1 水平井蒸汽辅助重力泄油凝结水膜对泄油率的影响 \[J \]1 石油大学学报 (自然科学版 ) ,2001 ,25(6) :52~ 541\[7 \] D , J , T a J \]16970 - 0041编辑  董志刚56第 1 期                蔺玉秋等 :边底水非均质性稠油油藏蒸汽驱关键技术of on of i - a - 62552 , in of on of of by on . 10093 , 2. 24010 , by is by 5 %. of be of 5. 6 %. a of be as an in of on of J i - . 10500 , 2. 43000 , A of as on of A we of is of on is of on be in of of of u - . 24010 , 2. 00083 , 1 is a of 5. 8 % by in of is 020 % is to of 3m spot
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:辽河油区超稠油双水平井SAGD技术研究
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51802.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开