高3618块火烧油层跟踪效果评价

2009-11-29刘应忠胡士清西安石油大学资源学院西安710000

长江大学学报(自科版) 2009年1期

刘应忠，胡士清 (西安石油大学资源学院，西安 710000)

在动态跟踪的基础上，采用数值模拟和数理统计等方法，对高3-6-18块火烧油层产量、产出气体成分、温度、压力进行了跟踪评价，对产量进行了跟踪拟合，对火烧油层先导试验阶段开发效果、燃烧动态指标、平面及纵向火线波及情况进行了分析，得出目前该块的燃烧模式以高温氧化燃烧为主，高温氧化燃烧带位于构造低部位，试验区西部、西南部；目前火驱试验区二线井已经见到了一定的反应，纵向已经波及到射孔井段上下6～10m的油层，最高已经波及到火井射孔井段下部25m；火驱先导试验见到了一定的效果。由于吞吐阶段纵向动用不均，平面及层间压力差异大，油井排液量小，致使火窜和空气外溢，将会降低火烧油层开发的体积波及系数。

燃烧动态指标；火烧油层；数值模拟；高3-6-18块；辽河油田

高3-6-18块莲花油层是一个由四条断层封闭的单斜构造，构造简单，发育有2套含油层系，分别为L5、L6砂岩组。L5砂岩组为试验目的层，油层分布受岩性影响较大，向上倾方向砂岩厚度和油层厚度逐渐尖灭，自下而上油层分布范围变小，为高渗、中孔储层，油藏类型为块状纯油藏；L5砂岩组内部隔层不发育，上下层间隔层发育。试验区L5砂岩组油层埋深-1640～-1740m，平均油层厚度85.1m，纵向上分为4个小层，各小层又分为上下层，含油面积0.057km2，原始石油地质储量70.9×104t。

该块于1987年投入蒸汽吞吐开发，目前L5砂岩组平均单井日产油量1.1t/d，油汽比0.25，采出程度16.45%，采油速度0.4%，回采水率低，仅27.6%，地层压力2～3MPa，继续吞吐生产效果差，急需转换开发方式。但储层水敏程度为中强到强，地下存水量大，采用以水为驱替介质的热水驱、蒸汽驱开发，热损失大，热利用率低。采用火烧油层(In Situ Combustion)采油方法(又称火驱)可有效地利用油层存水量大等上述不利因素，因此，该块L5砂岩组油层于2008年5月6日开始火驱先导性试验，试验阶段火驱燃烧动态指标、产油量反映明显，火窜也有所表现，为此，笔者对2008年5月6日至10月4日火驱先导试验5个月的跟踪效果进行总结，以便及时了解火驱动态参数变化规律。

1 火驱先导性试验油藏工程设计要点

2 先导试验区火驱特征参数变化规律

由于扩大试验生产时间短，该次研究以先导试验井区为单元进行评价，先导试验起止时间为2008年5月6日～10月4日。

2.1单井产量变化

见效井位于构造低部位，目前地层压力低、累产油量高的部位(见表1)，从单井来看，见效井分3类，各自的生产特点如下：①产油量、产气量上升，这类井有4口；②周期生产时间加长，周期最高日产油和累产油量增加，产气量上升，这类井有2口；③产气量上升，其他指标变化不明显，这类井有3口；④加深泵挂的措施井能提高油井排液量。由于火驱阶段单井排液量低，因此选择了4口井进行了加深泵挂措施，实施后，高3-52-162和6-171C排液量增加，其他2口井产量变化不明显。

表1 一线油井见效井生产特点统计表

2.2试验区产量变化规律

1)2008年5月6日第一口火井转注，初期一线井产量增加快(与火驱前补层有关)，但产量下降速度变慢，日产油基本在继续吞吐产油量预测线以上，日产油由转驱前的9.3/d上升到18.5t/d，含水由81.76%下降到57.95%。

2)火驱3个月(8月初)二线井产量上升，9月底部分二线井吞吐关井导致产量有所下降，含水由转驱前的81.41%下降到79.88%。

3)一、二线井日产油量总体呈上升趋势，火驱3个月后日产油基本在继续吞吐产油量预测线以上，说明火驱减缓了产量递减趋势。

总的来看，试验区日产油下降幅度变缓，产气量上升幅度加大，含水呈下降趋势；二线井见效较一线井滞后3个月。与火驱前相比，一线井日产油由9.3t/d上升到18.5t/d，产气量由463m3/d上升到23580m3/d，含水由81.76%下降到57.95%，只考虑一线井的产油量目前空气油比为1826m3/t，低于极限空气油比2220m3/t(见表2)。火驱阶段一线井累产油2625t，空气油比1882m3/t(见表3)。

表2 一、二线井火驱前后产量对比表

表3 一、二线井火驱阶段累计产量统计结果

注：2008年5月6日至10月4日的累积产量。

2.3产出气组分及燃烧动态指标变化

油井产出气组分及含量变化明显，高3-6-171C距火井距离最近，约32m，目前在生产，日产油3.2t/d，日产水2.3t/d，日产气7136m3/d。2008年7月23日测得该井产出气体中CO2含量高，为11.9%，N2含量71.5%，O2含量1.49%；2008年11月5日测得该井产出气体中CO2含量为19.22%，N2含量78.24%，O2含量1.46%，CO2和N2含量最高，说明火线向该方向推进速度最快[1]，从该井产出气体组分变化曲线(见图1)可以看出，N2和CO2含量稳步上升，说明油层燃烧情况良好；其它油井的产气量变化也呈现类似的规律，只是含量较之略低，这与高3-6-171C井距离火井的距离的远近有关。

图1 高3-6-171C产出气组分变化曲线

从试验区所测产出气含量的平均值变化曲线(见图2)来看，产出气体组份和含量发生了较明显的变化，火驱产出混合气体中CO2含量由6.5%上升到目前的10.0%，N2含量由21.6%上升到60.9%，CH4含量由66.4%下降到27.9%，O2含量小于1%。

图2 产出气体指标变化曲线

从判定燃烧动态指标[2](如：氧气的利用率和视H/C原子比)计算结果(见表4)来看，氧气的利用率均大于85%，氧气的利用率高，说明燃烧充分；视H/C原子比在0～10之间，一线井产出气体测试井7口，视H/C原子比在0～3之间的有5口，说明不同的方向燃烧模式不一样，高温氧化燃烧主要位于吞吐阶段采出程度高、地层压力低的部位，这些部位储层物性好，燃烧充分；二线井产出气体测试井4口，视H/C原子比在0～3之间的只有1口，说明除了受底层能量补充，产量有所上升外，火驱燃烧动态指标在二线井的反映还不是很明显。

从产出CO2平面分布图上看，产出气体含量分布也是构造低部位和西部采出程度高、地层压力低，距火井距离近的油井产出气体中的CO2、N2含量高。

2.4平面及纵向火线推进规律

高3-6-0173为观察井，火驱初期测温二次，地层温度有明显的上升，而同井场的高3-6-0172由于产气量高达10000m3/d以上，初步估计是气窜，该井于2008年7月31日关井。

表4 2008年11月5日产出气体含量及指标计算结果

从2008年11月4日跟踪数模场图(见图4～图5)上看，高3-61-164平面上火线前缘最大距离10.5m，温度大于200℃最大距离13.5m；纵向上火线前缘向下9.0～9.5m，温度大于200℃向下推进距离12.0m，平面上火线前缘推进速度约0.07m/d，纵向上火线前缘推进速度约0.06m/d。

高3-52-164平面上火线前缘最大距离8.5m，温度大于200℃最大距离10.5m；纵向上火线前缘向下5.0～5.5m，温度大于200℃向下推进距离9.5m。