《影响稠油藏蒸汽吞吐效果的因素分析》
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摘 要：本文针对某油田稠油区块开发后期,蒸汽吞吐效果逐年变差的情况,从地质、注入工艺和现场管理三方面入手,分析了影响蒸汽吞吐效果的多种因素,并提出了三项改善开发效果的技术,为后期提高稠油油藏开发效果提供了借鉴作用.
关键词：蒸汽吞吐;稠油;效果;影响因素
1.地质特点
欢西油田稠油藏是复杂的断块油藏,分布在辽河断陷西部凹陷西斜坡的上台阶,主要受四条断层控制,共有19个开发单元.发育四套含油层系,含油面积31.37Km2,地质储量12160×104t,油藏埋深在660m-1286m.油层物性差异大,孔隙度在19.0%-37.5%,渗透率0.39μm2-1.2μm2.原油物性差别也比较大,原油密度在0.945g/cm3-0.994g/cm3,地层原油粘度在420mpa.s-85981mpa.s,含蜡量1.76%-4.18%,胶质+沥青质含量22.3%-46.1%,油藏类型多为边底水油藏.
2.地质因素对蒸汽吞吐效果的影响
原油粘度和相对密度.稠油的特点是原油粘度高和相对密度大,注蒸汽的过程就是降粘过程,从原油的粘温曲结线上可以看出,原油粘度越高,原油达到可流动的粘度,所要求的温度越高,注汽后生产时间越短.从稠油区块的生产来看,原油粘度越大,周期越短,采收率越低,如锦45块于Ⅰ组原油粘度为 7697mPa.s,兴Ⅰ组原油粘度494mPa.s,于Ⅰ组周期产油量和采收率均低于兴Ⅰ组.于Ⅰ组周期产油量为2991t,采收率为29.9%,兴1组周期产油为4208t,采收率为41.7%.
油层非均质性.稠油区块油层非均质性非常严重,油层渗透率级差都在10000以上,油层注入高温高压蒸汽后,近井地带相当距离内的地层温度升高,将油层及原油加热,注入油层的蒸汽先进入高渗透层,从油井吸汽剖面来看,渗透率大于1000mD的油层吸汽好,渗透率500-1000mD的油层吸汽较差,渗透率小于500mD的油层基本不吸汽.同时由于蒸汽的密度小,蒸汽将向油层顶部超覆,油层加热并不均匀,从稠油井所测吸汽剖面来看,上部油层比下部油层吸汽好[1].
地层压力.稠油蒸汽吞吐是一种降压开采的采油方式,随着周期的增加,地层压力不断下降,造成油井生产压差下降,对油的举升能力下降,油井产量低,周期短,油汽比下降.目前稠油区块地层压力水平在4MPa以下,局部地区地层压力已下降到2MPa,造成低产低效井逐年增加.
地层水.油吞吐井一旦有地层水侵入,注汽就达不到预计的效果.这主要是注汽时由于水的流动阻力小,热焓大,大量的热能被水吸收,生产时,由于水的粘度比油的粘度小,又抑制了油的流动.
3工艺参数对蒸汽吞吐效果的影响
蒸汽干度对吞吐效果的影响.用数模和物模技术研究及大量现场生产实践的结果都表明,保证井底蒸汽干度在较高水平非常重要,蒸汽干度是影响蒸汽吞吐效果的首要因素,因为干度不同,蒸汽中的热焓不同,压力12MPa时,10%干度的蒸汽热焓为1602.7KJ/Kg,50%干度的蒸汽热焓为2085.9KJ/Kg,70%干度的蒸汽热焓为22327.4KJ/Kg.在同等注汽量下,增加注汽干度就等于增加注入热量,增大了加热半径[2].
注汽量对吞吐效果的影响.用数学模型研究注汽量对吞吐效果的影响,结果表明,在同样的井底干度下,注汽量增加,吞吐增产油量增加.现场实践和研究结果表明,注汽量不能太小,否则峰值产量低,增产周期短,周期累积产量低,但也不能太高,太高后虽然周期产油高,但油汽比低.
注汽速度对吞吐效果的影响.注汽速度要适当,注汽速度太低井筒热损失过大,太高则可能使注汽压力过高而超过油层破裂压力而压开油层,导致油层注汽中产生汽窜.数模研究表明,在同样的注汽干度和注汽量下,注汽速度对吞吐效果形响很小.
4.生产管理因素对蒸汽吞吐效果的影响
隔热管保温性对吞吐效果的影响.室内试验发现,隔热管的导热系数随着使用時间的增加而增大,隔热效果明显变差,以辽河Ⅲ型隔热管为例,使用前隔热管导热系数为0.0485（w/m.k）,使用后导热系数为0.0768.主要原因是高温高压下氢离子对钢管的渗透作用,热油管在井下使用一段时间后,将有部分氢离子渗透到内外管的隔热层中,形成导热系数较大的氢气分子,增加了隔热管的导热系数,在使用中,隔热管的质量必须检验,如果有机械损伤必须更换,即使良好的隔热管,也有一定的使用寿命,老化的隔热管应及时更换[3].
注汽管线热损失对吞吐效果的影响.目前区块大部分区块采用大炉子注汽,导致部分井离注汽炉较远,由于管线具有一定导热系数,管线越长,管线热损失越大,对注汽效果形响越大,特别在冬季,由于气温低,热损失更大,从区块油汽比来看,冬季油汽比明显低于夏季油汽比.
注汽周期对吞吐效果的影响.不论那个周期,油井都有低产期,低产期的主要特征是产液量低,日产油低,但含水较高,对未见水的油井来说,所产水主要是注汽水,如果尽早结束周期,注汽水就会聚集在近井地带,使近井地带含水饱和度升高,影响以后的吞吐效果.由于低产期油井管理比较困难,油井容易出现泵漏等问题,部分井泵漏后直接注汽,即影响本周期注汽效果,也影响以后的注汽效果.
射孔厚度对吞吐效果的影响.要蒸汽具有上浮作用,上部油层吸汽好于下部油层,因此对于井段长,油层厚度大的油藏,射孔时要确定合理的射孔厚度,根据油层吸汽情况,射孔厚度15-20m吸汽情况较为理想.另外数模物模研究表明,对于不同沉积韵律的油藏,射孔方式要有所区别,正韵律的油藏可全部射开,反韵律油藏,射开下部3/4或1/2吞吐效果要比全部射开好.
5.改善蒸汽吞吐效果技术
针对性地改善纵向吸汽程度.针对部分井纵向上非均质较严重,高、低渗层吸汽差异大的问题,对具备卡封条件、隔夹层发育的油井采用分层注汽、选层注汽工艺,不具备卡封条件、隔夹层不发育的油井采用高温暂堵、高温调剖改善纵向吸汽状况,提高纵向储量动用程度.
蒸汽吞吐化学助排.针对高轮次井地下存水多、油品性质较差,采取磺酸盐、薄膜扩展剂、MG固体气源等化学助排措施,抑制形成高粘油包水乳状液,溶解近井地带的重质组分,降低油水流度比,增加流体返排能力;针对部份油井油层泥浆污染严重,采取泥浆综合解堵措施[4].
参考文献：
[1]张锐.稠油热采技术[M].北京：石油工业出版社,1999：1～3.
[2]刘文章.中国稠油热采现状及发展前景[J].世界石油工业,1998,14（5）：15～18.
[3]吴奇,张义堂,任芳祥,等.国际稠油开采论文集[C].北京：石油工业出版社,2002：36～44.
[4]刘文章.热采稠油油藏开发模式[M].北京：石油工业出版社,1998：8～9.
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因素分析引用文献:
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