河南油田高浅3区普通稠油油藏过热蒸汽吞吐注采参数优化研究

2011-11-16陈彩云中石化河南油田分公司第二采油厂河南南阳473400

石油天然气学报 2011年6期

陈彩云（中石化河南油田分公司第二采油厂，河南南阳473400）

陈彩云（中石化河南油田分公司第二采油厂，河南南阳473400）

河南油田采油二厂普通稠油油藏转过热蒸汽注汽吞吐后，生产过程中沿用湿蒸汽注汽时的注采参数，2009年8月至2010年3月底，油汽比仅达到0.16。应用数值模拟技术，对高浅3区普通稠油油藏在不同油藏温度下过热蒸汽吞吐的注采参数进行优化研究，现场应用后，油汽比提高到0.2，达到了降本增效的目的。

普通稠油；过热蒸汽吞吐；注采参数

河南油田过热蒸汽吞吐2009年8月投入运行，生产过程中沿用湿蒸汽注汽时的注采参数，汽窜严重，吞吐效果不理想，笔者利用数值模拟技术［1］对普通稠油油藏过热蒸汽吞吐的注采参数进行优化，达到降本增效的目的。

1 模型建立

根据高浅3区油藏地质特征，建立油藏顶面深度为220m，油藏有效厚度为1.8m，粘度为4306mPa·s，储层渗透率为1250×10－3μm2，孔隙度为31%，原始含油饱和度为65%，初始地层温度为26℃。该油藏模型为21×21×3的网格系统，其中第2层为夹隔层，平面网格步长为5m。

2 周期注汽量

先设计其他注采参数：注汽天数为6d，焖井时间3d，采液强度为10t/（d·m），注入温度300℃，注入压力8.5MPa，吞吐周期为3个月，各个吞吐井在上述数据的基础上，周期注汽量分别选择110、130、150、170和190t/m，对应井的日注汽量见表1所示。

表1 厚度为1～3m的吞吐井不同周期注汽量下对应的日注汽量

在第8轮次的增产油汽比均达不到0.2，因此，选择第6轮次的模拟结果优化周期注汽量。图1为经过6个周期过热蒸汽吞吐后，累积产油量、累积油汽比及增产油汽比随注汽强度的变化关系图。

由图1可见，6轮次的累积产油量随着注入强度的增加而增大，累积油汽比和增产油汽比均随周期注汽量的增加而降低；当周期注汽量超过170t/m时，增产油汽比为0.218m3/m3，而当周期注汽量达到190t/m时，增产油汽比小于 0.2，达到0.185m3/m3。综合各因素可知，有效厚度为1～3m的普通稠油油藏的最优周期注汽量为170t/m左右。现场应用湿蒸汽周期注汽量为200t/m，两者对比，过热蒸汽第1周期每米减少注汽量30t/m。

图1 厚度为1～3m的吞吐井注汽强度与采出程度关系图

3 采液强度

优化厚度1.8m普通稠油油藏过热蒸汽吞吐的采液强度，其他注采参数的设计为：注汽天数7d，焖井时间3d，注入温度300℃，注入压力8.5MPa，周期注汽量200t/m。各个吞吐井在上述数据的基础上，采液强度分别选择8.0、9.0、10.0、11.0和12.0t/ （d·m），所对应的日产油量分别为：14.4、16.2、18.0、19.8 和 21.6t。图2为经过8个周期过热蒸汽吞吐后，全区累积产油量随采液强度的变化关系图。

由图2可见，累积产油量随着采液强度的增加先增大而后降低。当采液强度为11.0t/（d·m）时，累积产油量最大。综合各因素分析可知，对于1～3m厚的普通稠油油藏过热蒸汽吞吐的最优采液强度为11.0t/ （d·m），对应的日产液量为20t左右。

图2 累积产油量与排液强度关系图

图3 1～3m厚的普通稠油油藏累积产油量与焖井时间的关系图

4 焖井时间

针对1～3m厚的普通稠油油藏的过热蒸汽吞吐井，优化其过热蒸汽吞吐的焖井时间，对应的该吞吐井的注汽量和采液强度采用最优值，各个吞吐井在周期注汽量及采液强度优化的基础上，焖井时间分别选择0、1、2、3和4d。图3为经过8个周期过热蒸汽吞吐后，全区累积产油量随焖井时间的变化关系图。由图3可以看出，随焖井时间的增加累积产油量逐渐增加，当焖井时间超过1d后累积产油量的增加幅度变得平缓，而不焖井的措施累积产油量明显低于具有一定焖井时间的方案结果。综合各因素分析可知，对于1～3m厚的普通稠油油藏最优焖井时间为2～3左右。

5 周期递增率

研究不同轮次间注入蒸汽量的递增率对吞吐开发效果的影响。其中，周期注入量、采液强度、焖井时间按前面优化结果设置，过热蒸汽为干度100%的干蒸汽，井底温度300℃。周期间递增率分别选择11%、12%、13.5%、15%和16%。由统计结果可知：随蒸汽注入量递增率的增加，累积产油量呈线性增加关系，而累积油汽比呈线性递减关系；但增产油汽比先增加而后降低，其关系特征为先缓慢增加，当递增率超过15%后出现大幅度降低。因此，对于1～3m厚的普通稠油油藏注入蒸汽量的周期间递增率应选择14.6%，3个周期后不再递增，湿蒸汽周期注汽量是第5周期后不再递增，相比减少2个周期的注汽量。