武凡皓
摘要:本文針對某油田稠油區(qū)塊開發(fā)后期,蒸汽吞吐效果逐年變差的情況,從地質(zhì)、注入工藝和現(xiàn)場管理三方面入手,分析了影響蒸汽吞吐效果的多種因素,并提出了三項改善開發(fā)效果的技術(shù),為后期提高稠油油藏開發(fā)效果提供了借鑒作用。
關(guān)鍵詞:蒸汽吞吐;稠油;效果;影響因素
1 地質(zhì)特點
歡西油田稠油藏是復(fù)雜的斷塊油藏,分布在遼河斷陷西部凹陷西斜坡的上臺階,主要受四條三級斷層控制,共有19個開發(fā)單元。發(fā)育四套含油層系,含油面積31.37Km2,地質(zhì)儲量12160×104t,油藏埋深在660m-1286m。油層物性差異大,孔隙度在19.0%-37.5%,滲透率0.39μm2-1.2μm2。原油物性差別也比較大,原油密度在0.945g/cm3-0.994g/cm3,地層原油粘度在420mpa.s-85981mpa.s,含蠟量1.76%-4.18%,膠質(zhì)+瀝青質(zhì)含量22.3%-46.1%,油藏類型多為邊底水油藏。
2 地質(zhì)因素對蒸汽吞吐效果的影響
原油粘度和相對密度。稠油的特點是原油粘度高和相對密度大,注蒸汽的過程就是降粘過程,從原油的粘溫曲結(jié)線上可以看出,原油粘度越高,原油達(dá)到可流動的粘度,所要求的溫度越高,注汽后生產(chǎn)時間越短。從稠油區(qū)塊的生產(chǎn)來看,原油粘度越大,周期越短,采收率越低,如錦45塊于Ⅰ組原油粘度為 7697mPa.s,興Ⅰ組原油粘度494mPa.s,于Ⅰ組周期產(chǎn)油量和采收率均低于興Ⅰ組。于Ⅰ組周期產(chǎn)油量為2991t,采收率為29.9%,興1組周期產(chǎn)油為4208t,采收率為41.7%。
油層非均質(zhì)性。稠油區(qū)塊油層非均質(zhì)性非常嚴(yán)重,油層滲透率級差都在10000以上,油層注入高溫高壓蒸汽后,近井地帶相當(dāng)距離內(nèi)的地層溫度升高,將油層及原油加熱,注入油層的蒸汽先進(jìn)入高滲透層,從油井吸汽剖面來看,滲透率大于1000mD的油層吸汽好,滲透率500-1000mD的油層吸汽較差,滲透率小于500mD的油層基本不吸汽。同時由于蒸汽的密度小,蒸汽將向油層頂部超覆,油層加熱并不均勻,從稠油井所測吸汽剖面來看,上部油層比下部油層吸汽好[1]。
地層壓力。稠油蒸汽吞吐是一種降壓開采的采油方式,隨著周期的增加,地層壓力不斷下降,造成油井生產(chǎn)壓差下降,對油的舉升能力下降,油井產(chǎn)量低,周期短,油汽比下降。目前稠油區(qū)塊地層壓力水平在4MPa以下,局部地區(qū)地層壓力已下降到2MPa,造成低產(chǎn)低效井逐年增加。
地層水。油吞吐井一旦有地層水侵入,注汽就達(dá)不到預(yù)計的效果。這主要是注汽時由于水的流動阻力小,熱焓大,大量的熱能被水吸收,生產(chǎn)時,由于水的粘度比油的粘度小,又抑制了油的流動。
3工藝參數(shù)對蒸汽吞吐效果的影響
蒸汽干度對吞吐效果的影響。用數(shù)模和物模技術(shù)研究及大量現(xiàn)場生產(chǎn)實踐的結(jié)果都表明,保證井底蒸汽干度在較高水平非常重要,蒸汽干度是影響蒸汽吞吐效果的首要因素,因為干度不同,蒸汽中的熱焓不同,壓力12MPa時,10%干度的蒸汽熱焓為1602.7KJ/Kg,50%干度的蒸汽熱焓為2085.9KJ/Kg,70%干度的蒸汽熱焓為22327.4KJ/Kg。在同等注汽量下,增加注汽干度就等于增加注入熱量,增大了加熱半徑[2]。
注汽量對吞吐效果的影響。用數(shù)學(xué)模型研究注汽量對吞吐效果的影響,結(jié)果表明,在同樣的井底干度下,注汽量增加,吞吐增產(chǎn)油量增加?,F(xiàn)場實踐和研究結(jié)果表明,注汽量不能太小,否則峰值產(chǎn)量低,增產(chǎn)周期短,周期累積產(chǎn)量低,但也不能太高,太高后雖然周期產(chǎn)油高,但油汽比低。
注汽速度對吞吐效果的影響。注汽速度要適當(dāng),注汽速度太低井筒熱損失過大,太高則可能使注汽壓力過高而超過油層破裂壓力而壓開油層,導(dǎo)致油層注汽中產(chǎn)生汽竄。數(shù)模研究表明,在同樣的注汽干度和注汽量下,注汽速度對吞吐效果形響很小。
4 生產(chǎn)管理因素對蒸汽吞吐效果的影響
隔熱管保溫性對吞吐效果的影響。室內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn),隔熱管的導(dǎo)熱系數(shù)隨著使用時間的增加而增大,隔熱效果明顯變差,以遼河Ⅲ型隔熱管為例,使用前隔熱管導(dǎo)熱系數(shù)為0.0485(w/m.k),使用后導(dǎo)熱系數(shù)為0.0768。主要原因是高溫高壓下氫離子對鋼管的滲透作用,熱油管在井下使用一段時間后,將有部分氫離子滲透到內(nèi)外管的隔熱層中,形成導(dǎo)熱系數(shù)較大的氫氣分子,增加了隔熱管的導(dǎo)熱系數(shù),在使用中,隔熱管的質(zhì)量必須檢驗,如果有機(jī)械損傷必須更換,即使良好的隔熱管,也有一定的使用壽命,老化的隔熱管應(yīng)及時更換[3]。
注汽管線熱損失對吞吐效果的影響。目前區(qū)塊大部分區(qū)塊采用大爐子注汽,導(dǎo)致部分井離注汽爐較遠(yuǎn),由于管線具有一定導(dǎo)熱系數(shù),管線越長,管線熱損失越大,對注汽效果形響越大,特別在冬季,由于氣溫低,熱損失更大,從區(qū)塊油汽比來看,冬季油汽比明顯低于夏季油汽比。
注汽周期對吞吐效果的影響。不論那個周期,油井都有低產(chǎn)期,低產(chǎn)期的主要特征是產(chǎn)液量低,日產(chǎn)油低,但含水較高,對未見水的油井來說,所產(chǎn)水主要是注汽水,如果盡早結(jié)束周期,注汽水就會聚集在近井地帶,使近井地帶含水飽和度升高,影響以后的吞吐效果。由于低產(chǎn)期油井管理比較困難,油井容易出現(xiàn)泵漏等問題,部分井泵漏后直接注汽,即影響本周期注汽效果,也影響以后的注汽效果。
射孔厚度對吞吐效果的影響。要蒸汽具有上浮作用,上部油層吸汽好于下部油層,因此對于井段長,油層厚度大的油藏,射孔時要確定合理的射孔厚度,根據(jù)油層吸汽情況,射孔厚度15-20m吸汽情況較為理想。另外數(shù)模物模研究表明,對于不同沉積韻律的油藏,射孔方式要有所區(qū)別,正韻律的油藏可全部射開,反韻律油藏,射開下部3/4或1/2吞吐效果要比全部射開好。
5 改善蒸汽吞吐效果技術(shù)
針對性地改善縱向吸汽程度。針對部分井縱向上非均質(zhì)較嚴(yán)重,高、低滲層吸汽差異大的問題,對具備卡封條件、隔夾層發(fā)育的油井采用分層注汽、選層注汽工藝,不具備卡封條件、隔夾層不發(fā)育的油井采用高溫暫堵、高溫調(diào)剖改善縱向吸汽狀況,提高縱向儲量動用程度。
蒸汽吞吐化學(xué)助排。針對高輪次井地下存水多、油品性質(zhì)較差,采取磺酸鹽、薄膜擴(kuò)展劑、MG固體氣源等化學(xué)助排措施,抑制形成高粘油包水乳狀液,溶解近井地帶的重質(zhì)組分,降低油水流度比,增加流體返排能力;針對部份油井油層泥漿污染嚴(yán)重,采取泥漿綜合解堵措施[4]。
參考文獻(xiàn):
[1]張銳.稠油熱采技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999:1~3.
[2]劉文章.中國稠油熱采現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].世界石油工業(yè),1998,14(5):15~18.
[3]吳奇,張義堂,任芳祥,等.國際稠油開采論文集[C].北京:石油工業(yè)出版社,2002:36~44.
[4]劉文章.熱采稠油油藏開發(fā)模式[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998:8~9.