APP下载

欢58块水平井蒸汽吞吐合理参数数值模拟研究

2014-04-27

石油地质与工程 2014年1期
关键词:干度段长度稠油

邱 林

(中国石油辽河油田公司勘探开发研究院,辽宁盘锦124010)

1 地质概况

欢58块是一北面被欢67断层遮挡的穹隆背斜构造,开发目的层为古近系沙河街组四段杜家台油层,欢58块储层平均孔隙度22.6%,平均渗透率157×10-3μm2,泥质含量平均9.43%,平均原油密度为0.92 g/cm3,原油粘度(50℃)54 mPa·s,含蜡量7.6%,沥青+胶质24.3%,石油地质储量331×104t。

欢58块杜家台油层1985年投入开发,由于天然能量弱,1992年6月实现注水开发,1995年开始直井蒸汽吞吐,由于该块物性较差,加上注采系统不完善,层间矛盾突出及各四级断块的储量动用程度差异较大等,直井吞吐效果不理想。为彻底改变该块生产状况,提高该块储量动用程度及开发效果,采取水平井蒸汽吞吐有效开发欢58块。

2 地质模型的建立及参数选取

数模软件采用CMG软件中的热采模型STARS。数模网格的选取在平面上采用正交网格,按网格方向尽可能与流场方向一致的原则,把西-东方向定为X方向,划分为79个网格,与X轴垂直的北-南方向定为Y方向,划分为56个网格,纵向上划分14个层,其中杜Ⅰ1、杜Ⅰ2、杜Ⅰ3、杜Ⅱ1各划分3个小层,杜Ⅱ2划分为两个小层,数模中以小层作为计算单元,模拟层与地质层位相对应,网格节点61936个。

油藏物性描述选取了岩石、油气水三相等一些物性数据。基础物性数据主要包括原始状态下的地层压力,岩石、流体压缩系数,流体密度、粘度、体积系数等。地层岩石及流体的热物性参数选取实验室实测数据,部分选用标准参数见表1,粘温曲线见图1。

表1 岩石及流体的热物性参数

图1 欢58块粘温曲线

相对渗透率曲线数据采用密闭取心井兴古7块兴古7-3井1#岩心实测数据,并做局部光滑调整。该块油藏为亲水油藏,束缚水饱和度为0.33,油水相渗交点的含水饱和度大于0.5,残余油饱和度为0.3。

3 水平井蒸汽吞吐合理参数优化设计

(1)水平段长度设计。模型选取两个井组作为水平井优选的基础,对水平段长度进行优选计算,注汽强度10 t/m,速度300 t/d,焖井时间5天,计算对比100、150、200、250、300、350、400 m 不同水平段长度的效果,结果表明,随着水平段长度的增加,单井控制储量增大,累产油增加,从产量增加幅度看,水平段长度大于200 m效果更明显,当水平段长度大于300 m后,增油效果不明显,采收率增加幅度较小。

水平段温度测试资料显示水平段吸汽段140~200 m。综合数值模拟、经济指标对比结果,结合油藏地质条件,水平段长度150 m可以收回投资。如果提高注汽工艺技术,保证水平段的吸汽长度及蒸汽质量,水平井开采效果有望进一步提高。考虑到加密区目前地层压力较低,老井加热半径已达到30 m,为了降低风险,保证开发效果及经济效益,优选水平段长度不低于200 m。综合考虑,欢58块优选水平井段长度为200~300 m。

(2)注汽强度优化设计。水平段长度200 m,注汽速度300 t/d,焖井时间5天,不同的注汽强度5~30 t/m开发效果模拟结果见表2。综合油汽比及增油量在注入量2 000至3 000 t当量水时,效果较好。对应的注入强度范围在10~15 t/m之间。优选周期注入量为3 000 t,对应的注汽强度为15 t/m。

表2 不同注汽强度下水平井吞吐效果对比

(3)注汽速度优化设计。注汽速度对开发效果有一定影响,数值模拟研究了不同注汽速度下开发效果,见表3。计算结果表明250~300 t/d注汽速度是增油极值点。注汽速度选择为300 t/d,折合排量12.5 t/h。

表3 不同注汽速度下水平井开发效果对比

(4)焖井时间优化设计。从表4中可以看出,当焖井时间从3天增到5天生产效果变好,但再增加焖井时间,产油量下降。这主要是因为焖井时间过长,热损失过大,从而导致吞吐效果变差。综合分析表明:焖井时间5~7天最好。本次模拟计算采用的最佳焖井时间为5~7天,最长不能超过9天。

表4 水平井不同焖井时间开发效果对比

(5)注汽干度优化设计。要保证浅层稠油油藏水平井吞吐有效的开发,蒸汽注入干度必须有保证。本次数模计算不同井底干度下的开发效果,从表5中可知,干度对水平井的开发影响较大,为保证取得较好的周期生产效果,水平井井底蒸汽干度至少达到40%。

表5 不同注汽干度下水平井开发效果对比

4 结论

(1)通过数值模拟,水平井蒸汽吞吐较直井可以取得更好的开发效果,说明低渗透稠油油藏水平井蒸汽吞吐开发可以大幅度提高采收率。

(2)随着水平段长度的增加,单井控制储量增大,累产油增加,当达到一定的长度时,增油效果不明显,采收率增加幅度较小。

(3)蒸汽干度对蒸汽吞吐效果的影响比较明显,在相同的条件下,干度越高,吞吐效果越明显,但成本较高。

(4)欢58块水平井蒸汽吞吐的合理参数为:水平井段长为200~300 m;水平井一周期注汽强度为15 t/m;注汽速度为300 t/d,折合排量12.5 t/h;焖并时间5~7天;水平井井底蒸汽干度至少达到40%。

[1] 张方礼,赵洪岩.辽河油田稠油油藏注蒸汽开发技术[M].北京:石油工业出版社,2007:85-89.

[2] 刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].北京:石油工业出版社,1997.

[3] 曾玉强,刘蜀知,王琴,等.稠油蒸汽吞吐开采技术研究概述[J].特种油气藏,2006,13(6):5-9.

[4] 杜殿发,石达友,张玉晓,等.超稠油油藏水平井开发优化设计[J].大庆石油地质与开发,2009,28(6):96~99.

[5] 史连杰.低渗透高粘稀油油藏蒸汽吞吐采油技术演技[D].黑龙江大庆:大庆石油学院,2006.

[6] 万仁溥.中国不同类型油藏水平井开采技术[M].北京:石油工业出版社,1999.

[7] 张锐.稠油热采技术[M].北京:石油工业出版社,1999.

[8] 张义堂.热力采油提高采收率技术[M].北京:石油工业出版社,2006.

猜你喜欢

干度段长度稠油
相变换热技术在油田稠油开采中应用
稠油不愁
重力热管几何结构优化的数值研究
过渡段长度对混合梁桥的受力影响
注汽锅炉应用干度自控系统提高稠油采收率
生化微生物技术在稠油采出水处理中的应用
辽河油田破解稠油高温调剖难题
高强钢组合K型偏心支撑框架耗能梁段长度研究
稠油注汽锅炉蒸汽干度测控装置的应用
不同自由段长度预应力锚索力学特性分析