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稠油油藏注蒸汽开发后期转火驱技术_关文龙

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油油 蒸汽 开发 后期 转火驱 技术 关文龙
资源描述:
F ² >  Ð 7 ?452 2011M 8 文章编号: 1000011)04油油藏注蒸汽开发后期转火驱技术 关文龙1,2,席长丰1,2,陈亚平1,2,张霞1,2,木合塔尔3,梁金中1,2,黄继红3,吴键1,2( 1. 提高石油采收率国家重点实验室; 2. 中国石油勘探开发研究院; 3. 中国石油新疆油田公司) 基金项目: 国家科技重大专项“火烧驱油技术研究与现场试验”( 2008 摘要: 通过室内一维、三维物理模拟实验和油藏数值模拟,系统研究了稠油油藏注蒸汽后期转火驱开发的机理和相关油藏工程问题。研究表明:注蒸汽后期地层次生水体的存在会降低火驱燃烧带峰值温度、扩大热前缘波及范围,其干式注气过程同样具有湿式燃烧的机理,由次生水体造成的高含水饱和度对单位体积地层燃料沉积量、氧气消耗量等燃烧指标影响不大。三维物理模拟实验火驱最终采收率可以达到 65%,火驱过程中有明显的气体超覆现象,油层最底部存在未发生燃烧的结焦带,但结焦带中大部分原油已被驱扫,剩余油饱和度低于 20%。结合稠油油藏注蒸汽后期的储集层特征和现有井网条件,对火驱驱替模式、井网、井距和注气速度等进行了优化,并筛选了点火、举升、防腐等关键工艺技术。研究结果应用于新疆 区火驱矿场试验中,目前矿场试验初见成效。图 10 表 4 参 20 关键词: 稠油油藏;火烧油层;注蒸汽;湿式燃烧;物理模拟;数值模拟 中图分类号: 文献标识码: A in , , , , , (1. 00083, 2. 00083, 3. 34000, of in D & 3D of of of in by on of In D in a in of 5% on no 0%. to in of at of in 1 in 009 on to 0 „ý YÈzö1‹¨¿ÀµÜåVÿ£ÿ•7?¥²²Ÿbk¿zµ Ð7?c²B7? 38 Y„É›ÿaÝWõYŸ©k]Hyë˜=†SÑÆP­Ð¹ªL=fƒM˜b ④ zLbBî“Äa4Îÿa×çzaT¸ÿ©+ñ¨bLVñÏYV9ØLHS©˜"dò1o«Ä¥Ñaâïa@|LHS©—{-øØ»bW¥ZƒbzVñÏ’gÝBî^HÝÁ@8ÑÑV 300 ℃ Á8FsÏ¥cÑV 10%H|¾Ý1>=ðÝ3Áb’îµÝ(?3låªT¸Lb 验结果分析 m 2 sYóĪ 175 ªaÏa/†¥ÑÆb—VP˜¥ÿ /ÄÝ7S_ò3ÁÝwÉbmÏ£äÚÑuü^—{î)ÊÂP/˜„·˜¹gHÝ·/˜¹˜ÝbLϗ{¥KÚÑV[rž 600 ℃ [ †§WÑVÑ 700 ℃  Ü( 450~ 550 ℃ ?C—{¥ÑИ=†Ü(âïµ1Ü(âïv—{ÑÚb˜Ü(âï4Ú 1 —{ÑV[4Ú 50~ 70 ℃ bƒö1^y¹âï4ÚªMi‚M¥fƒ/sâ6Ú†Ê8=s0¥'c9vÄQ‹Î46ab£9vb 图 2 三维火驱不同时刻模型内部平面温度场 V‚]¨¥ÑÆA—{-ª¥Ñ©´LKáaÑ0Kvbù֗{¥u×Ñ0 lbzªù—{-øž3ÁÝ­W™îBñ vS¶¥ÚÑuƒö1^®¿²ªÏ¥£$Úї-øF£ªÁ3•™îBçñ¥•zc££z b ®m 2 VnÐ5²ªÜ(c£„rž 37%Œ—ÿB°û z—{×ç_3ÁÝwÉb×ïT¨/8Ñ­C`üA²ª†„φ—ƒüAz¿²ª/†b²ª/†'P^—{ž"¥ÊÂKÚÑ9ºµ 300 ℃左右 b m 3¹Äÿ 300 ×sE[13]‚]u{¥c²„É›©çKԒª:Ųuc²„¹ 35%~ 42%üA®¿ðSc²„b—{-ø²Š{:Ų„¹ b²ª¸†²Š{¥:Ų„Ü(´¹ 1—{-ø²Š{{ÚªüÐ5²ª¸†Àµ?3›†—ŒÏv†sð²XÜÚÑ£@8õ¡a•#££T¨/$z9Ÿb 2 ÿ•ªùz²Ÿýñ 定油藏数值模拟基础参数 'Óö1¨”´EZEùîÿ•7?ªùz¥²ŸýñÙ5b”´E¨ Èq¥zv¹É𘹍 ÝubEVñÏ—¥aÉ5zLÉ›Q¯E†i²†ð²Fss²TKԒç 7 Fsz”´˜¥'Fs•”nV 2b 表 2 区火驱数值模拟基本组分参数 Fs Ms0É "¸âï /"¸Ñ /℃ £ 22 ×ɲ 1 1 ɲ 1 7 2/3 5 Š zVñÏ¥—Q‹®[/ 4 ñZñeÅ ①×ɲ¹^ɲ +Š +l£ ② Š +O+£ ③ ×ɲ +O+£ ④ ^ɲ +O+£b 烧方式选择 ô—ZTV[|zs¹ÄT—„AT—bÄT—'zVñϺÿbAT—^ÿÆb¥]HõÃWuÿ£bAT—ö1^¹†®—{#-ø¥Ña”v£o#S¶a4Ú£æ¨qb’²ŸÏiQ3£8HÄTz—{#£-øö|üÍ¥Q3£8F£P£-ø—{-ø_3ÁÝÑTwÉb'ùîYV”´Eÿ•ªùzZà 1ÐðS²Ÿz Zà 2VñÉ›1bÕZÃî‹¥²ŸH qa Ý©Hq žZ™QôÄÝ© „ÿÎ 30 000 m3/d(M]‚]¥º^Zà 1 Ï3ÁÝÜå 5~7 ñ}Q¥•}s}s¨ñ 30%bm 4óÕZÃ/õÃÿ 5 a ª¹ªÜëÑÆ1bV[AM]Hq/Zà 1 ϗ{Ñ 图 4 注蒸汽后火驱与原始油藏火驱地层温度场对比 456 F²>Ð7?c²B7? 38 1®¿Zà 2 Ï¥Ñ7£-øÚÑu¥o#S¶v¿Zà 2 Ï¥o#S¶bm 4 °4¹ZUÿ•ªùzVñÏoÄTÿaAT—p¥ØªüN˲ŸzHB1-“ÿ£—º³†Bÿb'Vb 替模式选择 Üëz¥z9TBîµÕ ① ¨ëÝ©VÿÆÝ7S_¹Ûz9 ② ¨LŸÝ©ÿ݆-˜îLP—{_3Á݆†_z9b S=²²Ÿÿ•7?v¨žZ™ëÝ©ƒµæ¿7?ϪùÉ›FáØœbŒzVñϐ¨ëÝ©iBñlÙ5¿Bg3Áݟª’—{-øVBñZ_lå¾3ÁÝHüA¶|1>ƒ^’z½†3Á¥A–1pbÂNVðÀµ?3£-ø„Z_$zVŸ¥ð²ü“4$bs¹ÉHq„5ù7?åñ¥•Y'P3ÁݹÛîµÿݐ¨M]¥Îÿ¯–µV?CñZ_q5lå¥C`bLŸÝ©V[ z¹³%ƒñ±bV3ÁÝ¥³B§ÿÆ?3låH|¾3ÁÝ1>¿¹ÿÝÐ¥ð²V[V/B†3ÁÝϐb µ`˜¥¹ªÏ¨ëÝ©ÎiBñÙ5'`Z_Ð/`Z_—„Á‚(™b`Z_¥Á²„ÁÎüAÚ¿/`Z_bk¿N"-W¸?Kv¥ñðÿ݆bLŸzVñÏ®¿—{V/Ú†Ê_®†ÊwÉyNV[KvK¹æ¨×Ø3Å8Ñ­a4Ú:_o#"”b ÐëÝ©_¹Ûz9TM1LŸz9TεBñª]'BŠ™î×祗{-øªÃî³¥bÿÆ^šç¥bƒµæ¿¹ëâê_¥Ê4„Èa£asÖa)Ø©¥*!@y!b7ëݩϹ×çwɗ{-øî³1ÿÆ¥böïv9F¹ëy!“4ЭûÃÄ¥b¿ðy"? l¥†ÝFzk“¿ v?¥z7?ypInLŸzTb¿{`˜¹ª+Y^`˜v¿ 10°¥¹ª ‹ª5Ê4V/Ú†Ê_®†Êz9¥LŸzTb 网、井距 /排距优化 积驱替模式下的井网选择 S=²ÿ•c•}s„•zÝ©¹žZ™QôÄÝ©SÝBî¹ 150~ 200 m²ŸÏF£öåKŹ4ÚÜëî¨ñ•}sªùªª1ÜVQFáØœÄFáBQÝêl¹ðŸ¥ b"-S=•}s²²Ÿ¥Ýv 70~ 100 m[17]bƒñ$Æz7?‹sIniæ¨CµÝ©Hqbô²Ÿ¹ÉHq„-ùÿ•Ý©‚]zªVÊ4‚]¥Ý©b 蒸汽后期井距达到 100 m 的正方形井网 ’²ª¨ va˜Ÿ 0› 800 mHV|Ý©FáÀ 70 mbFáª|ÝT¹Ä /ÿÝ™îs¨Ð¥ëzÝ©Äñ¨(¹žZ™ôÄÝ©Ý©ëï)_“”vbÂm 5aîUzVñÜå 3 QÝ©Ð 3 ñ¨¥ÿÝsY¹70 mmmbô”´E9زTÿÝv¿ 140 m HVÿÝݸž—{-øâïå> vO¹ëÿ?ïa†Ý?着4[¡@L-ø¥1pbyNÝ©Ð“4?Ôvž 200 m Ýb؂ƒÕÝ©™T÷a†¿Üë1iqò_]Ÿ¥²ŸHqb¿Üëò_sŸ²ŸV[Ê4m 5bîU¥ôÄ|þÄëÝ©m 5b Ï£ÜZ_¹ÜëÚ1iŸZ_  图 5 面积驱替模式下的火驱井网 2011M 8  1ÓC ©²²Ÿÿ•7?ªùz/Œ 457 zù¹ÿÝ 70 m¥žZ™ôÄÝ©ªùйÿÝ 100 m„ 140 m¥|þÄëÝ©b ÂT%"ªþŸµa˜Ÿ'Ü6‚¸u FáÝ5VÊ4m 5cîUc 2 QÐ¥ôÄÝ©Ðm 5a„ 5bM1ݔhBö  9V[›†‚uÝ°¤ºÝ$Äaÿ™îÂm 7dîU¥žZ™Ý©ùÿÝ 100 mªùÿÝ 140 mb ˜7Ü6yÍÇVz9rTAm 5aÝ©zrTKzbn5 70 m¥ÿÝV[’BL3ÁÝ ¥HWnr QQÝ©ÐOÄQÐûÐBQp7 90° V[KvK¹û—{-øö@L[Í»õ™_¹ÛwÉV7¤Kv¥o#8„KԐlqbM1­/m 5cÝ©Ù–9Üå 2 QÝ©ÐŒQÐW@LÀµp7˜LwÉVñϸ^™îÉM#g3ÁÝW¸^™îµ²ub7m 7d5®¿ÿÝ vBL3ÁÝnr¥HWM̪bN“|ÿ•ºÝT¹ÿÝH®¿Íݹ{c²„®#ºÝ݃Hqµ©ðyÄiBç„BO³1]¸*5“_bÜë1iqò_]ŸHq/m 5b Ý©z9rT1m 5aÝ©µŒ¿Üë1iqò_sŸ¥fƒm 5bÝ©?|¤ ¡i¥z9rTb 蒸汽后期井距达到 70 m 的正方形井网 Ïÿ•ªùÿÝXÜrž 70 mz7?VñÏBî‚?uFáÝbYÈV[Ê4m 5a„m 5bîU¥Ý©mύÝNH¹ºÝÉ›s¨ÐÝ©zbƒÕfƒ/‹ºÝ݃ɛذ+Y^T¹zÿÝ¥ºÝ1’*5›za5“‚?3_bA1H1É›©Ýu÷Ýb 性驱替模式下的井网选择 LŸzTYȐ|ÕLŸÝ©LŸÜ› žÝ©„LŸŒpÝ©b?5¥LŸÝ©Ï ÿ݆¥ݔÐ3Á݆¥ݔM©bLŸÜ›Ý©Ïÿ݆òÿÝÐ3Á݆ò3ÁÝžLŸŒpÝ©Ïÿ݆ÐM#3Á݆ºMp77ÐïB†3ÁÝžb ²Ÿ”´EVüzù¨LŸÝ©cLŸÜ›Ý©„LŸŒpÝ© ¸^M#gÿÝ­W™îH{:ŲbM1­/—{VÿÝ_3ÁÝwÉVñÏLŸŒpÝ©÷µæ¿—{MºõYµù¿L-øÜ›¿݆wÉbk¿N€ÆÊ4LŸzTH‹ª5InLŸŒpÝ©b 距、排距优化 [ u¹É•”¹ð˜ yë 5 ÕLŸŒpÝ©¥$²Ÿ˜dB!ç†Ýÿι 15 000 m3/db 5 Õ˜ÏÝa†sY¹ ① Ý 140 ma† 140 m ② Ý 140 ma† 100 m ③ Ý 100 ma† 100 m ④ Ý 100 ma† 70 m ⑤ Ý 70 ma† 70 mbV˜ ① ž˜ ⑤ Ý©áï„Fvb 5ÕÝ©zE9زTnV 3b 表 3 不同线性交错井网火驱数值模拟结果对比 Ý / m † / m » 1 †3ÁÝ 7Snr HW /d » 1 †3ÁÝ×Áù /d » 1 †3ÁÝ pùÆ9 Á /t » 1 †3ÁÝ×ÁùÜ(Á /(t⋅d−1) » 2 †3ÁÝ×Áù /d» 2 †3ÁÝpùÆ9Á /t Æ9Á² /t » 2 †3ÁÝ pù²H lq /% Ü(†ÝÁ² /(t⋅d−1)Æ9 b²1 /(m3⋅m−3)140 140 810 3 085 21 101 803 27 064 47 810 78 100 430 1 587 11 427 273 10 340 21 537 70 100 390 1 511 11 323 520 13 952 25 173 81 70 228 1 092 8 215 77 8 596 16 811 77 70 170 774 6 025 55 6 292 12 318 81 ´E²TVüÝ©áv» 1 †3ÁÝnr*b’Ýa†(¹ 140 mHÿ 810 d» 1 †3ÁÝŒ7Snr€ÆkA–“4$¤sbN“Ý©ávÜ(†ÝÁÚaÆ9b²1lb[†3ÁÝT¹ßN 5 ÕÝ©zKԐlq( 70%[b’†M©HÝvlq®ö1ðy¿’M#gÿÝW vHÝW:Ų b؂BŠÿÝW¥—{›†õYaÜ›¿ÿ݆¥—H{™î5•YLwÉ„zrT¥ö1^†ʗ{ LÉ¥ÿÿ݆9¥ÿ7 ÐÿÝWÿݔ1"‚vb yN!9ÿ•ªù²²Ÿz7?ZÃHn5‹In¹ùCµÝ©™î v¥Ý©á Q‹!EPÿÝW¥—{Ð*õYÐy™îÜ›¥L-øb 458 F²>Ð7?c²B7? 38 气速度 积井网注气速度 ëÝ©zT/ϏÿÝ¥ÿ΋Û"—{¥”Z7ï)9vbŒÛ"LwÉö å„ÿ¥9vÿÝgݸâï9ö9vbôi=Ø»þؘL©ç—{o#8#LwÉβ†S“€Æk²TLçKv—öåHLKvwÉι m/dLwÉÎVÚ¸^™îo_p V®54[û× 5žZ™ôÄݩφÝKÚ°ÿV[G/T9Ø 1 TÏ — —²éî³b m3/a —— ÿÝ m h—— ²ª¨ mb ôÉ5zL²T |²é—{¹ 322 m3/²ª¨¹ 10 m5’ôÄÝ©ÿÝ¹ 70 mmmH®1T9إϏÝKvÿÎsY¹ 27 048 m3/d40 m3/d„ 54 096 m3/d ¿?5¥QþÄQôÄÝ©‹¥ÏÝKvÿÎV1T$sYð[ ¤žb ¹¤Kv¥Á²Î„K¥g'ílùYȬ—{-ø¥wÉÎyzbƒHü³1FvÿÎŒÿÎVv¸^/îLɆ®Üëo#rqb]HÿÎÎsž¹ª?ïa3Á݆A?ï[#¹ëÁ@8¥)Ø?ï¥KÅb€ÆLlÏÿHq¸¥fƒ/V[KvÿÎ[/Ê4KDÿÎb 性井网注气速度 ¿LŸÝ©ô”Dð„†¥€ÆL l[14Ü›L°wÉÎKÚV[rž 10 cmbƒH†Ý¸¥KvÿÎV[®/T9Ø 2 TÏ Lii M#gÿÝW mb ¯|²é{¹ 322 m3/²ª¨¹ 10 m’M#gÿÝW¹ 100 m H†ÝKvÿι 32 200 m3/db€ÆkH‹Nÿέ/ªÄL=ÿÎb YV”´E9ØÝ 140 ma† 70 m¥LŸŒpÝ©‚]ÿÎ/¥7?·S nV 4bVnÛ"†ÝÿÎ9v» 1†3ÁÝnrHWarž‚´Á¥HW4-Œµr3ÁHWêÆ9Á²„lq9µ/†t]bÆ9b²155†ª6b1ª¹†ÝKDÿι 15 000~ 20 000 m3/db 表 4 线性交错井网不同注气速度下开发指标 †ÝÿÎ / (m3⋅d−1)» 1 †3ÁÝnrHW / d µr3Á HW / d Æ9 Á² / t » 2 †3ÁÝpù²Hlq /% Æ9b²1 / (m3⋅m−3)10 000 630 5 965 21 482 807 15 000 410 4 034 21 769 756 20 000 300 2 530 19 623 578 25 000 240 2 280 19 916 862 30 000 210 1 970 18 955 123 层压力保持水平 ²²Ÿÿ•ªùzVñÏÿÝWV?ip8¯¥Úc£„1@Y¡bƒÕfƒ/“4YV؂ZEç©ÿÝÝgݸâïYȺ?YVÄ-¥kÿŸ’çbLlVü[ÿݹϏ¥b8¥Ü(âï'V[}V¹ªâïVi=zLA¾âï»ûBñ Ú¥£Ü
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