鄭文梅(中油遼河油田分公司特種油開發(fā)公司,遼寧盤錦124010)
水平井熱采提高二次開發(fā)效果
鄭文梅(中油遼河油田分公司特種油開發(fā)公司,遼寧盤錦124010)
針對二次開發(fā)開發(fā)中存在的問題,通過研究國內(nèi)外多種水平井底水脊進臨界產(chǎn)量解析模型,發(fā)現(xiàn)低粘度油藏流體驅(qū)替更加均勻,底水脊進趨勢比高粘度油藏更小,尋找出了解決問題的辦法。在此基礎上利用CMG軟件的STARS模型來模擬流體油、氣、水的流動規(guī)律,研究二次開發(fā)水平井的熱采效果和合理的注采參數(shù),實際應用結(jié)果表明水平井熱采能經(jīng)濟有效提高油井產(chǎn)量,提高二次開發(fā)水平。
熱采;底水油藏;水平井;二次開發(fā)
新海27塊地處遼寧省大洼縣城西南14 km的渤海海灘上,構造上位于遼河斷陷盆地中央隆起南部傾沒帶南端,主要開采層位為下第三系東營組東一段油層,含油面積2.3 km2,石油地質(zhì)儲量451×104t(二次開發(fā)后儲量672.66×104t)。1991~1992年通過新海27井試油獲得工業(yè)油氣流,1993年進入整體開發(fā)階段,2007年全面實施二次開發(fā)。
1.主要油藏特征
新海27塊為一短軸背斜構造,形態(tài)平緩,地層傾角2°~4°;屬于辮狀河三角洲沉積,發(fā)育水下分流河道和分流間微相;油藏埋深-1375~-1465 m;儲層平均孔隙度31.4%,平均滲透率1926.9×10-3μm2,為高孔~高滲儲層。東營組東一段地層劃分為4個砂巖組9個小層,油層主要集中在d1Ⅰ13小層和d1Ⅰ31小層。50℃地面脫氣原油粘度平均為2786mPa·s。油藏類型為厚層~特厚層邊底水普通稠油油藏。
2.一次開發(fā)簡況
該塊于1993年以一套層系、141m井距、正方形井網(wǎng)依靠天然能量投入開發(fā),1994年產(chǎn)量達到高峰,由于油藏邊底水能量活躍、原油粘度大,造成底水錐進快,油井水淹嚴重,區(qū)塊投產(chǎn)1年后綜合含水達到60%以上,中低含水期含水上升率高達55.2%,區(qū)塊產(chǎn)量快速遞減,4年間產(chǎn)量下降67%,1997年以來斷塊始終處于低速低效開發(fā)狀態(tài)。新海27塊共有油井41口,開井22口,日產(chǎn)液494 t,日產(chǎn)油32 t,綜合含水93.6%,累產(chǎn)油61×104t,累產(chǎn)水231×104t,采油速度0.26%,采出程度13.52%,油藏瀕臨廢棄。
1.水平井熱采原理
水平井注汽是通過對水平井內(nèi)注入蒸汽,利用蒸汽的超覆效應,使受熱原油降粘后依靠重力的作用流入水平生產(chǎn)井,同時也降低了井筒中油流阻力,提高稠油油藏的開發(fā)效果。對于底水油藏水平井注汽熱采還可降低稠油粘度,加大稠油滲流速度,從而有效減小底水錐進,控制油井含水。
根據(jù)目前國內(nèi)外多種水平井底水脊進臨界產(chǎn)量解析模型,假設地層水粘度不變,油水粘度比對水平井臨界產(chǎn)量的影響。研究表明,油水粘度比越低,油藏流體類似于活塞驅(qū)替,水平井臨界產(chǎn)量越高,反之水平井臨界產(chǎn)量下降。表明低粘度油藏流體驅(qū)替更加均勻,底水脊進趨勢比高粘度油藏更小。
2.熱采模型建立
通過運用CMG中的STARS軟件,根據(jù)油藏的基礎數(shù)據(jù),建立相應的模擬模型,對該區(qū)塊開發(fā)過程進行模擬計算,得出該區(qū)塊的模擬計算結(jié)果,包括累產(chǎn)液、累產(chǎn)油、累產(chǎn)水等。將實際生產(chǎn)動態(tài)統(tǒng)計與模擬統(tǒng)計結(jié)果作一比較,相對誤差均在5%以內(nèi),基本達到了精細油藏數(shù)值模擬要求,油藏模型基本符合地下實際情況。
3.熱采開采方式研究
研究通過模擬計算新海27塊水平井海平1井冷采和蒸汽吞吐的開采指標,評價新海27塊水平井熱采開發(fā)效果。設計方案為兩個——冷采和蒸汽吞吐方案,分別命名為方案C和方案T。模擬計算冷采方案C和熱采方案T,預測其開采指標。對比冷采與熱采后海平1井的累積產(chǎn)油量和日產(chǎn)油量可見,實施蒸汽吞吐后累積產(chǎn)油量和日產(chǎn)油量都大于冷采方案的累積產(chǎn)油量和日產(chǎn)油量。至熱采方案實施第10年,海平1井分別可凈增油量1.44×104t,因此實施蒸汽吞吐可以獲得更好的開發(fā)效果。
4.水平井注采參數(shù)優(yōu)化研究
合理注汽量方案設計主要在新海27塊開采方式研究的基礎上,針對海平1井蒸汽吞吐開采方式設計。設計周期注汽量為6000m3、8000m3和10000m3,方案名稱分別為方案ZQ-1、方案ZQ-2和方案ZQ-3。通過研究,結(jié)果表明方案實施5年后方案ZQ-3為最優(yōu),即最優(yōu)的周期注汽量為10000m3。
設計海平1和海平2采液速度在原基礎上的1.0倍、1.2倍和1.5倍,方案名稱分別為方案CY-1、方案CY-2和方案CY-3。隨著采液速度的增大,方案實施5年后累積采油量增大。通過研究,結(jié)果表明方案實施5年后方案CY-3為最優(yōu),即采液速度的越大,開發(fā)效果越好,因此建議在地層能量允許的條件下可適當加大采液量。
依靠水平井熱采的研究成果,選擇新海27塊16口粘度高、產(chǎn)量低的水平井進行蒸汽吞吐,16口水平井注汽前日產(chǎn)油41t,下泵初期日產(chǎn)油302 t,日產(chǎn)油103 t,階段累積產(chǎn)油4.19×104t,階段油汽比0.8,水平井熱采取得了較好的開發(fā)效果。
通過數(shù)值模擬研究和現(xiàn)場實踐均表明水平井熱采能有效控制底水脊進,提高油井產(chǎn)量,從而提高了新海27塊二次開發(fā)水平。
鄭文梅(1969-),女,安徽宣城人,工程師。2004年畢業(yè)于大慶石油學院及其石油工程,本科學歷?,F(xiàn)在遼河油田公司特種油開發(fā)公司,從事科技工作。