苏丹Fula油田稠油蒸汽吞吐适应性研究

余江莲

(中国石油集团长城钻探工程公司地质研究院,辽宁盘锦124010)

苏丹油田FC、FNE区块位于苏丹6区Fula油田二级盆地构造带上,在Moga油田的西南部,距Fula大约9km。主要含油层系为白垩系的Aradeiba和Bentiu组,其中Bentiu组油层为普通稠油油藏,含油面积13.18km2,P1级储量278.99MMbbl。针对该区块内4口井的Bentiu层采用螺杆泵进行了试油试采,日产量95～352bbl/d,动液面476～201m,表明单井常规冷采生产能力较低。苏丹OEPA(苏丹国家石油勘探开发部)决定在FC、FNE区块进行蒸汽吞吐先导试验,若试验成功,将在整个区块推广该项目在苏丹稠油区块的应用。2009年6月,中石油委托长城公司开展油藏地质研究、蒸汽吞吐数模研究和先导试验研究。结合国内稠油开发经验[1],在FC、FNE区块开展了蒸汽吞吐先导试验。到2010年7月25日,共对7口井 (FC-12、17,FNE-16、18、26、28、38)进行了先导试验,平均单井日产油2000 bbl/d。因此,使用该技术可大大提高油田产能。

1 研究区概况

Fula油田包括FC区块和FNE区块。FC区块位于Fula油田中部,其Bentiu组为被3条断层切割的断鼻构造。油层埋深1338～1364m,油层发育相对集中,净总比一般在0.7;储层为细-中砂岩,平均孔隙度23.6%,平均渗透率222.3×10-3μm2;油藏原始地层压力9.5～10.8MPa,油藏温度62～67℃,为层状构造边底水普通稠油油藏,含油面积1.18km2,P1级储量43MMbbl。此次开展蒸汽吞吐先导试验2口井。FNE区块位于Fula油田东北部,其Bentiu组油藏为被2条断层切割的鼻状构造。油层埋深517～556m,油层发育相对集中,净总比一般为0.68;储层为中-粗砂岩,平均孔隙度32.0%,平均渗透率4000×10-3μm2;油藏原始地层压力4.1～4.2MPa,油藏温度41～45℃,为层状构造边底水稠油油藏,含油面积12km2,P1级储量235.99MMbbl,该区块开展蒸汽吞吐试验5口井,开井4口。

原油重度为9.13～7.91 API°,50℃时脱气原油粘度在674～47966mPa·s,凝固点2～17℃,为普通稠油。其中Fula Centra区块在断鼻构造翼部的油层较断鼻高部位埋藏深,但由于受底水的氧化,其原油粘度较高,达25496～47966mPa·s,而断鼻高部位粘度较小,为7206mPa·s;FNE区块B层50℃时脱气原油粘度在674～2128mPa·s。天然气甲烷含量44.2%～81.7%,为湿气。地层水为碳酸氢钠型。在FNE区块整个B层油藏受底水控制,底水厚度大,底水分布范围与含油面积相同,面积为10km2。

2 FNE区块注蒸汽热采数值模拟

2.1 实施蒸汽吞吐主要参数模拟

为保证该技术的实施效果,利用油藏注采参数数值模拟方法对FNE区块热采进行了数值模拟研究[2],对不同注汽速度下的井底干度、不同注汽速度下的井底压力、注汽强度对原油增产量的影响、不同焖井时间对应的热损失等方面进行综合模拟分析。

1)注汽速度 不同注汽速度下的井底干度如图1所示。从图1可以看出,注汽速度越大,井底蒸汽干度越大,但以注汽压力不超过地层破裂压力为限,因而井底蒸汽干度应大于50%。注汽速度与井底压力关系如图2所示。从图2可以看出,注汽速度为200～250t/d时,井底注汽压力不会高于地层的破裂压力 (该地区地层破裂压力参考值为1522.03～1556.30psi)。因此,注汽速度应达到200m3/d。

图1 不同注汽速度下的井底干度

图2 注汽速度与井底压力关系

2)注汽强度 应用数值模拟优选注汽强度,注汽强度对原油增加量的影响如图3所示。综合考虑周期产油量及总体经济性,确定注汽强度以120～160 t/m为宜。

3)焖井时间 不同焖井时间对应的热损失如图4所示。从图4可以看出,焖井时间越长,油藏原油吸收的热量越多,则生产时热损失越少。然而,焖井时间越长,热损失于上覆和下覆岩层的热量也越大。根据上述分析,选择焖井时间为7～10d。

图3 注汽强度对原油增加量的影响

图4 不同焖井时间对应的热损失

根据数值模拟结果,推荐注汽参数为:①井底蒸汽干度＞50%;②注汽速度应达到200m3/d;③第1周期注汽强度为160t/m;④焖井时间为7～10d。

2.2 单井热采数值模拟

以FNE-34井为例,主要针对该井的Bentiu砂岩组进行热采数值模拟:①根据岩性组合、沉积旋回、电性特点及地震反射的等时性,结合含油气性,共解释出8个小层。②依据层组划分结果和测井解释结论,对该井进行纵向数模分层,共分20个数模层。③模型采用径向网格系统,为10×1×20,平面上I方向网格长度以0.5、2、2.5、20、25、50和70不等间距划分,纵向上分20层,共计200个网格。经优选,第1周期注汽速度为200m3/d、注汽强度确定为140t/m、注汽干度50%以上、焖井时间为5d。

3 现场试验

目前,现场已累计应用7口井,累计注汽量10983.6t,累计采油474621bbl,累计油汽比5.92,与冷采对比,产量提高4.6倍,增产效果明显。截止2010年9月13日,其中5口井的生产统计如表2所示。从表2可以看出,蒸汽吞吐先导试验取得了较好的开发效果。

表2 FNE区块热采井产量统计表

4 结 论

1)油藏数值模拟和先导试验表明:井底蒸汽干度＞50%;注汽速度应达到200m3/d;注汽强度以120～160t/m为宜;焖井时间为7～10d。

2)各井注汽后平均日产油量均大幅上升,增产效果明显。由于使用蒸汽吞吐技术能大大提高油田产能,因而该技术适合于苏丹油田FC、FNE区块的稠油开发。

[1]王春鹏.辽河油区油田开发实践[M].北京:石油工业出版社,2002.

[2]杜云星,何顺利.M稠油油藏注采参数优化数值模拟研究[J].内蒙古石油化工,2008(21):146-148.