侯軍剛,康 帥,岳 琛,李國營,李 巖,楊 文
(中國石油長慶油田公司第一采油廠,陜西延安 716000)
安塞油田高52井區(qū)長10油藏為構(gòu)造-巖性油藏,油藏原始地層壓力低,為13.05 MPa,壓力系數(shù)0.79,飽和壓力10.78 MPa,地飽壓差2.27 MPa,屬低壓油藏,油藏天然能量貧乏。油藏原始驅(qū)動類型為彈性溶解氣驅(qū)。前期注水開發(fā)實(shí)踐表明,注水壓力高,部分井出現(xiàn)注不進(jìn)現(xiàn)象。水驅(qū)試驗(yàn)表明,無水期驅(qū)油效率為43.33%,含水95%時驅(qū)油效率為49.98%,含水98%時驅(qū)油效率為50.86%,最終期驅(qū)油效率為54.14%,且見水后,采收率僅能提高6%[1]。注水開發(fā)效果不理想。
針對高52井區(qū)開發(fā)存在的問題,決定開展伴生氣驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)。伴生氣驅(qū)可降低界面張力,在較低的地層壓力下實(shí)現(xiàn)與原油混相,降低原油粘度、改善原油與水的流度比、提高波及體積,同時使原油體積膨脹,增加彈性能,提高驅(qū)油效率,達(dá)到提高采收率目的。
(1)伴生氣驅(qū)與原油物性有關(guān)。長10層原油性質(zhì)較好,地層原油粘度低(0.83 mPa·s),體積系數(shù)大(1.349),溶解氣油比高(116.9 m3/t),適合注氣開發(fā)。
(2)室內(nèi)細(xì)管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)顯示,長10油藏注氣混相驅(qū)的注入體積為1.2 PV時的驅(qū)油效率都在85%以上,最小混相壓力為14.8 MPa,比注水的最終驅(qū)油效率高了30%,另外即使不混相,驅(qū)替壓力小于14.8 MPa,在多驅(qū)一定體積后,注入體積大于2.0PV時驅(qū)油效率也能達(dá)到80%以上,當(dāng)?shù)貙訅毫υ谠嫉貙訅毫Ω浇鼤r(13.05 MPa),注入體積為1.2 PV時的驅(qū)油效率為66.35%,說明高52井區(qū)無論是非混相驅(qū)還是混相驅(qū)其開發(fā)效果都是較好的(表1、圖1和圖2)。
表1 不同驅(qū)替壓力下伴生氣注入1.2PV的驅(qū)油效率
圖1 13.05 MPa時注入體積與驅(qū)油效率及氣油比
圖2 11.53 MPa時注入體積與驅(qū)油效率及氣油比
(3)同類油藏吐哈油田葡北油田進(jìn)行的氣水交替開發(fā),實(shí)現(xiàn)了連續(xù)五年高速穩(wěn)產(chǎn),采油速度最高達(dá)到6.9%,累積產(chǎn)油104.26×104t。與葡北油田的東部注水開發(fā)相比,其目前的采出程度高了10.3%,含水降低了11.1%。注氣開發(fā)的效果明顯好于注水開發(fā)[2]。
綜合室內(nèi)細(xì)管驅(qū)替試驗(yàn)結(jié)果和國內(nèi)同類油藏現(xiàn)場注氣成功開發(fā)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為高52井區(qū)長10油藏注氣開發(fā)可行。
長10油藏的伴生氣為富氣(地層原油多次脫氣后C1的含量為51.093%,C3-5的含量為29.49%),但經(jīng)過壓縮機(jī)多級壓縮,重?zé)N組分析出,實(shí)際注入氣幾乎為干氣,和目前的輕烴回收后的干氣近似,且目前現(xiàn)場可組織規(guī)模實(shí)施的注入氣為輕烴回收后的干氣,因此確定注入介質(zhì)為輕烴回收后的干氣(表2)。
要判斷為混相驅(qū)還是非混相驅(qū),首先就是確定最小混相壓力。通過3種經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出,高52井區(qū)長10油藏注輕烴回收后的干氣的最小混相壓力均大于原始地層壓力13.05 MPa(表3),因此在目前的油藏條件下注輕烴回收后的干氣,只能為非混相驅(qū)。
表2 長10油藏伴生氣組分分析 %
表3 不同經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的最小混相壓力結(jié)果 MPa
高52井區(qū)長10油藏溫度為60.5℃,注輕烴回收后的干氣。單井注入量經(jīng)驗(yàn)公式為:
式中:No——采油井?dāng)?shù);Ng——注氣井?dāng)?shù);Qo——采油井日采油量,t/d;Qg——注氣井日配注量,m3/d;Bo——原油的體積系數(shù);Bg——伴生氣的體積系數(shù);Bw——水的體積系數(shù);ρo——地面原油的密度,kg/m3;Sw——采油井的初期含水率,小數(shù);M——注采比,小數(shù)。
計(jì)算出在地層壓力保持在原始地層壓力附近(13.05 MPa)時,注入氣體積系數(shù)為0.0075,注采比為1.0時,初期按3600 m3/d配注執(zhí)行(表4)。
表4 單井日注氣量計(jì)算結(jié)果
選取注氣開發(fā)試驗(yàn)區(qū)儲層物性具有代表性的巖心(滲透率3.0×10-3μm2),用加拿大 HYCAL公司的長巖心驅(qū)替裝置,開展了水驅(qū)、干氣驅(qū)和干氣/水交替驅(qū)3種驅(qū)替方式的長巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干氣/水交替驅(qū)的最終驅(qū)油效率最高,為63.3%,比水驅(qū)的最終采收率高29.4%[1]。
結(jié)合氣水交替驅(qū)段塞尺寸[1],初步確定采用氣水交替驅(qū)油的開發(fā)方式,氣水替換周期為6個月。
井組選擇原則:砂體發(fā)育、油層厚度較大、物性較好,伴生氣資源豐富,距站點(diǎn)較近,能夠提供足夠氣源,便于工程實(shí)施,降低投資和生產(chǎn)管理。
根據(jù)選井原則優(yōu)選高24-20、高24-22兩個注氣井組進(jìn)行先導(dǎo)性試驗(yàn)。
根據(jù)注氣要求,注氣工藝設(shè)計(jì)為雙流程,確保設(shè)備、氣源充足連續(xù)。將處理后的伴生氣供至CNG加注站,通過壓縮機(jī)兩級增壓后,至四井式配氣閥組,為高24-20、高24-22注氣井注氣。同時,CNG站內(nèi)2臺為罐車加氣的壓縮機(jī)也可注氣。
高24-20、高24-22井組對應(yīng)采油井13口,對應(yīng)區(qū)塊標(biāo)定遞減16.8%,相對于長10區(qū)塊整體遞減率28.1%,開發(fā)效果得到明顯改善。
(1)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明,安塞油田高52井區(qū)長10油藏采用注伴生氣的開發(fā)方式能夠有效提高采收率,改善開發(fā)效果。
(2)在注入?yún)?shù)、注入量和注入工藝研究基礎(chǔ)上,優(yōu)選2個井組,成功開展了先導(dǎo)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明區(qū)塊綜合遞減下降了11.3%。
(3)注氣試驗(yàn)是安塞油田正在探索的提高采收率有效手段,對于后期推廣試驗(yàn)具有重要的指導(dǎo)意義,建議加強(qiáng)地層壓力、氣驅(qū)前緣等相關(guān)測試。
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