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稠油油藏蒸汽驱特征曲线研究_刘立成

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油油 蒸汽 特征 曲线 研究 刘立成
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稠油油藏蒸汽驱特征曲线研究摘要:在研究稠油油藏渗流机理及稠油流体特性的基础上,推导出蒸汽驱特征曲线。由齐40块蒸汽驱先导试验和扩大试验的成功实践,总结了理想型蒸汽驱特征曲线。研究表明,影响蒸汽驱特征曲线的主要因素是油藏的水油粘度比和随温度变化的相渗特征,蒸汽驱过程由非汽窜向汽窜转变。实例应用表明,理论计算的蒸汽驱特征曲线与实际的反演特征曲线吻合较好,二者相互结合可以评价蒸汽驱开发效果,对蒸汽驱后期开发动态调控具有指导意义。关键词:稠油油藏;蒸汽驱;特征曲线;影响因素;应用;齐40块中图分类号:献标识码:油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010)收稿日期:2008回日期:2008立成(1977-),男,博士,工程师,2001年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,现从事稠油油藏开发研究工作。引 言辽河油区稠油开发经历了十多年蒸汽吞吐后,大多数稠油区块已进入开发中后期,蒸汽吞吐开发效果和经济效益明显变差。欢喜岭油田齐40块自1998年开展蒸汽驱先导试验和扩大试验以来,取得了成功。至2008年3月,该块150个井组全面工业化转驱,标志着蒸汽驱作为一种有效的接替稠油开采方式在辽河油田全面推广。对于蒸汽驱先导试验取得的初步成果,目前还没有统一的蒸汽驱评价方法和评价体系。研究稠油油藏蒸汽及原油的渗流规律,揭示油藏注蒸汽开发的主要矛盾和潜力,建立一套成熟的蒸汽驱系统评价方法,对科学地将试验成果应用于大规模稠油蒸汽驱开发具有十分重要的意义[1]。通过稠油油藏的渗流机理、流体特性及现场动态研究,推导出蒸汽驱特征曲线,并将其反演曲线应用于齐40块的蒸汽驱效果评价。1 蒸汽驱特征曲线的理论推导油藏岩石对油和水的相对渗透率概念可以用多种曲线和关系式来表达[2~4]。统计齐40块的稠油高温相渗曲线,其符合如下表达式:书书书)由式(1)可以推导出:书书书)式中:书书书书书书书书书s。书书书书书23)将式(3)代入式(2),校正后得到:书书书)式中:为采出程度;书书书为体积系数;γ为油的相对密度。由分流量公式可知,蒸汽驱未发生井间汽窜时,有:书书书27)当发生井间汽窜时,书书书有:书书书216)式中:书书书t/d;书书书t/d;书书书果用n=0表示未发生井间汽窜,n=1表示第 15 卷 第 6 期2008 年 12 油 气 藏il 006008)06蒸汽驱过程由非汽窜向汽窜转变时,映了井间汽窜程度由弱到强,因此将书书书并令书书书)到:书书书22)7)由式(7)可以看出,油藏最终采收率和表征油藏流体性质的书书书式(1)变换可以得到:书书书)8)将式(8)代入A、过整理后可得:书书书)24))))从式(9)可以明显看出,是水油粘度比,在稠油蒸汽驱开发中,水油粘度比随温度变化大;二是油层岩石的相对渗透率特征,稠油油藏随温度变化的相渗特征较为复杂[5,6]。同时还可以看出,这些因素都是以对数方式影响着而不同油藏采收率的差异就没有岩石和流体性质差异那样显著,因此可以预测大多数油藏的最终采收率差异不会很大。2 理想型蒸汽驱特征曲线及其反演通过对齐40块先导蒸汽驱和扩大试验累计产油量和累计产液量的生产动态对比发现,其半对数坐标曲线具有与水驱特征曲线相似的后期直线特征。对比分析国内已出现的水驱特征曲线[7~9],结合中国石油天然气行业标准《石油可采储量计算方法》中规定的6种水驱特征曲线[10],推导出理想型汽驱特征曲线,其表达式为:书书书240)式中:书书书累计产油量,104t;书书书累计产水量,104t;书书书汽驱前累计产液量,104t。对式(10)进行微分反演,得到:书书书)1)由于书书书书书可将式(11)改写为:书书书22)2)按分流量公式可知:书书书3)综合式(10)和式(12)、(13)可得:书书书242428)4)考虑到书书书式(14)转化为:书书书2428)5)式中:书书书04t。3 蒸汽驱特征曲线的应用齐 40 块先导试验区石油地质储量为 04t,蒸汽驱试验开始前,04t,04t,采出程度为24%;04t,蒸汽驱试验开始前,04t,04t,采出程度为29%。该油藏在60、120、200℃时的相渗曲线回归方程分别为:书书书)60℃)(16)书书书)120℃)(17)书书书)200℃)(18)考虑地面质量的油水粘度比,回归式为:书书书)9)式中:。先导试验区及扩大试验区的理想型汽驱特征曲线的回归公式及相关系数如图1、2所示。通过文中推导的计算方法,可以求出考虑油藏温度变化的R-3、4)。从图中可以看出,理论推导的R-想型汽驱曲线可以反映蒸汽驱开发过程中油藏的平均温度上升动态。按平均经济极限含水率为95%分别计算齐4特 种 油 气 藏 65第 15 卷66 第 6 期刘立成等:稠油油藏蒸汽驱特征曲线研究块蒸汽驱先导试验和扩大试验的最终采收率,并与开发方案进行对比(表1)。结合现场动态分析可知,蒸汽驱先导试验和扩大试验取得好于方案预期的开发效果。由于先导试验区井组不封闭,并且转驱时机较早,其开发效果好于扩大试验区。4 结 论(1)从稠油油藏渗流机理和稠油流体特性出发推导出稠油蒸汽驱特征曲线,该曲线可应用于各种类型的稠油油藏。(2)总结出理想型蒸汽驱特征曲线,适应不同转驱时机及形态多样的反演曲线。(3)理论蒸汽驱特征曲线和理想型蒸汽驱特征曲线相结合可以准确评价稠油油藏蒸汽驱的开发效果,对蒸汽驱后期动态调控具有重要的指导意义。参考文献:[1] ]005,12(1):35~371.[2] ]油工业出版社,1989:50~51.[3] ]油工业出版社,1981:56~57.[4] 高文君,]007,28(3):89~92.[5] 魏桂萍,胡桂林,]996,3(增刊):7~11.[6] 岳清山,]002,9(1):26~291.[7] 高文君,]001,22(3):247~250.[8] ]999,20(1):56~60.[9] 曾玉强,]005,12(2):49~51.[10] 5367—1998,石油可采储量计算方法[S] 岭表1 最终采收率对比区块先导试验区扩大试验区计算方法方案设计理想曲线反演理论推导方案设计理想曲线反演理论推导最终采收率/%+大试验区实例反演曲线与理论推导曲线图3 先导试验区实例反演曲线与理论推导曲线图2 扩大试验区理想型蒸汽驱曲线图1 先导试验区理想型蒸汽驱曲线
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