井楼油田零区稠油热采组合吞吐技术实验研究

2017-12-17魏振国王若浩熊正友刘志强

石油地质与工程 2017年6期

关键词：波及产油量单井

魏振国，王若浩，熊正友，刘志强，方舒

（中国石化河南油田分公司第二采油厂，河南唐河 473400）

井楼油田零区稠油热采组合吞吐技术实验研究

魏振国，王若浩，熊正友，刘志强，方舒

（中国石化河南油田分公司第二采油厂，河南唐河 473400）

井楼油田零区热采汽窜现象严重，已经形成大面积汽窜，为此，开发过程中通过物模方法探索面积汽窜井区扩大蒸汽波及体积、提高采收率的技术。实验采取单井轮流蒸汽吞吐后转组合蒸汽吞吐、组合蒸汽+氮气、组合蒸汽+氮气+泡沫三组平行实验，通过汽窜井区周期产油量、周期油汽比和温度场变化，研究组合吞吐方案的实施效果。结果表明，氮气辅助组合蒸汽吞吐和氮气泡沫辅助组合蒸汽吞吐均能够有效封堵汽窜通道，扩大蒸汽的热波及；组合吞吐技术是扩大汽窜井区蒸汽波及体积、提高采收率的有效手段。

井楼油田；稠油热采；组合吞吐；波及体积

1 油藏基本特征

井楼油田零区位于前杜楼鼻状构造南翼，地层由东南向西北平缓抬起，倾角约11°，属岩性油藏。开采层位为下第三系核三段Ⅲ6层，岩性为一套浅灰色细–粉砂岩，属水下辫状河道沉积。埋藏深度263.9~428.5 m，油层原始地层压力 2.68~4.19 MPa，原始地层温度26.9~34.0 ℃，砂层厚度1.3~12.6 m、平均7.2 m，有效厚度0.6~11.4 m、平均5.0 m，纯总厚度比0.3~0.6，孔隙度32%，渗透率2.1μm2，原始含油饱和度70%，脱气原油密度0.953~0.960 g/cm3，油层温度下脱气原油黏度16 111~21 445 mPa·s，凝固点0~19℃，属稠油油藏。采用注蒸汽开发，开发过程中汽窜现象时常发生，如何利用组合吞吐技术提高开发效果是该井区下步开发的关键。

2 汽窜井区吞吐组合物理模拟研究

物理模拟实验是研究油藏复杂现象和提高采收率基本机理的重要手段。利用30 cm×30 cm×20 cm的九点蒸汽吞吐和蒸汽驱三维物理模型，多点探头测温；实验采取单井轮流蒸汽吞吐后转组合蒸汽吞吐、组合蒸汽 + 氮气、组合蒸汽 + 氮气 + 泡沫三组平行实验，研究组合吞吐方案的实施效果。

2.1 组合蒸汽吞吐实验方案设计

（1）模拟实验流程：单井轮流吞吐模型累积油汽比达到0.3左右，停止单井轮流吞吐，按照三组平行实验设计方案进行实验。

（2）模拟实验参数设计：单井吞吐过程中，第一周期注汽量372 mL，第一至第五周期注汽量以15%递增，之后周期注汽量保持不变。组合蒸汽吞吐阶段，第一周期注汽量与单井吞吐第八周期相同，后续周期注汽量以10%递增，周期注氮气量是注蒸汽量的2.7倍，周期发泡剂量是蒸汽量的0.5%倍。

（3）模拟实验注汽方式：采取先注氮气后注泡沫剂，最后进行蒸汽吞吐的注汽方式。

2.2 组合蒸汽吞吐实验结果

图1、图2可见，多轮次蒸汽吞吐过程中，周期产油量逐渐降低；转为三口井同时组合蒸汽吞吐，周期产油量和油汽比明显提高，改善了吞吐效果。

图3和图4分别为单井轮流吞吐第八周期注汽结束和组合蒸汽吞吐第五周期注汽结束的温度场分布情况，可以看出，实施组合式蒸汽吞吐之后，汽窜通道得到抑制与封堵，窜流现象减轻，在平面上的热波及范围扩大33%，油井附近的地层温度明显提升[4]。

2.3 氮气辅助组合蒸汽吞吐实验效果

由图5、图6可看出，多轮次蒸汽吞吐过程中，实施氮气辅助组合蒸汽吞吐后，周期产油量、油汽比明显提高且保持稳定，改善了吞吐效果。

图1 周期产油量

图2 周期油汽比

图3 蒸汽吞吐温度场分布（℃）

图4 组合蒸汽吞吐温度场分布（℃）

图5 周期产油量

图6 周期油汽比

图7图8分别为单井轮流吞吐第八周期注汽结束和组合蒸汽吞吐第三周期注汽结束的温度场分布，其热波及范围扩大 52%，说明氮气辅助组合蒸汽吞吐可集中建立温度场，扩大蒸汽波及体积，挖潜剩余油[1–2，5]。

图7 蒸汽吞吐温度场分布（℃）

2.4 氮气泡沫辅助组合蒸汽吞吐实验效果

由图9、图10可看出，多轮次蒸汽吞吐过程中，实施氮气泡沫辅助组合蒸汽吞吐后，周期产油量、油汽比保持稳中有升，改善了吞吐效果。

图11图12分别为单井轮流吞吐第八周期注汽结束和组合蒸汽吞吐第三周期注汽结束的温度场分布，其热波及范围扩大78%；进行氮气泡沫辅助组合蒸汽吞吐时，氮气泡沫注入后，优先进入高渗通道，封堵汽窜通道，改善流度比，使得蒸汽更好地加热剩余油，驱动流体能均匀地推进，提高油层的波及面积，改善开发效果[3，6–7]。