蒸汽注入量对超稠油吞吐生产影响室内研究

闫军

前言：将高温高压饱和蒸汽注入地下，与超稠油油藏进行热量交换，超稠油受热后变成可流动状态，通过举升系统开采出来，这种蒸汽吞吐是开采超稠油普遍方式，本文通过室内试验，得出蒸汽注入量与开采效果的关系规律，知道现场实际操作，提高开发效果。

1、模型的建立。蒸汽是超稠油开采的热量来源，蒸汽注入量是三元复合吞吐采油措施的主要参数，并对周期产油量产生直接的影响。为了研究杜84、32块三元复合吞吐采油较合适的蒸汽量，设计了三组不同蒸汽注入量的三元复合吞吐物理模拟实验，根据储层特征，建立了三组松散砂线性物理模型，模型基础参数见表5-10。

表5-10 模型基础数据表

2、岩芯模拟吞吐实验：将模型抽空饱和地层水，模拟油运移进行油驱水，建立束缚水饱和度；模拟油藏压力、温度条件，先进行2个周期的单纯蒸汽吞吐，再进行三个周期的活性剂+CO2+水蒸汽吞吐，其活性剂选用2#，浓度为5‰；CO2注入最先择第二周期的蒸汽注入量的1/5，1#模型的蒸汽注入量是保持压力为15MPa时注入达到平衡时的注入量，2#模型的蒸汽注入量是在1#模型的基础上下降20%，3#模型的蒸汽注入量是在1#模型的基础上下降10%，通过这组实验研究蒸汽注入量对吞吐生产的影响规律。实验结果见表5-11、图5-4。

实验结果表明，蒸汽注入量越大，原油采出程度越高。1#模型的蒸汽注入量比3#模型高10%，五个周期累积采出程度比3#模型高15.78%；1#模型的蒸汽注入量比2#模型高20%，五个周期累积采出程度比2#模型高37.53%。

表5-11 不同蒸汽注入量吞吐驱油实验数据表

由此可见，三元复合吞吐中蒸汽注入量是一个影响生产的最重要因素。超稠油粘度对温度敏感，温度升高促使原油粘度大幅下降，这是蒸汽吞的最根本的原理。蒸汽注入越大，带入岩心的热量越大，使更多的原油性质发生变化，因此可采出更多的原油。

图5-4周期数与周期采出程度关系曲线

虽然周期产油量随蒸汽注入量的增加而增大，但是，注入量超过一定界线后，增加蒸汽注入量，加热原油的体积增加的速度会减缓，产量增长的幅度减小，吞吐油汽比下降。同时，周期注汽量过大，井底压力增高，影响有效地提高蒸汽干度；注汽量大，注汽时间长，油井停产作业时间长；蒸汽注入量的增加，将提高开采过程中的热采费用，加大原油开采成本，从而抵消了增产油量带来的效益。因此，在技术、经济条件的限制下，对于一具体的稠油油藏，蒸汽吞吐开采的周期注入量存在一个优选范围。

结论：对于多周期吞吐作业来说，随吞吐周期数增加，周期注汽量应按一定比例递增，这样才能使各周期内加热半径持续增长，提高注入能量的利用率。针对多周期作业过程中注采转换频繁、油层储热、存水等情况，为了取得较好的开发效果，后续周期的注入量应根据油藏的开发生产实际而定。一般的配汽原则如下：

（1）累积采注比<0.8时，后续周期注汽量递减10%；

（2）累积采注比0.8—1.0时，后续周期注汽量持平；

（3）累积采注比1.0—1.2时，后续周期注汽量递增10%；

（4）累积采注比>1.2时，后续周期注汽量递增20%。