CO2蒸汽复合吞吐技术在新疆油田车510区块的应用

2019-08-30廖先燕丁雅婷杨晓影陈紫荆侯军伟

钻采工艺 2019年4期

廖先燕, 丁雅婷, 李丽, 杨晓影，陈紫荆, 侯军伟

(1新疆油田公司采油一厂 2中国石油大学·北京 3渤海钻探井下作业分公司工程地质研究所)

CO2蒸汽复合吞吐技术，是在蒸汽吞吐的基础上再加上CO2辅助，起到改善吞吐效果的作用。其增产机理包括：降黏、增压、酸化解堵、扩大波及[1-6]。我国在胜利油田GD827区块，辽沙油田杜813区块及曙一区超稠油区块，都进行了CO2蒸汽复合吞吐现场试验，取得良好效果[7-10]。

新疆油田稠油储量大，蒸汽吞吐与蒸汽驱的产量占到稠油产量的90%以上。然而，蒸汽开采引起的蒸汽超覆、汽窜等问题在蒸汽吞吐井及蒸汽驱井中普遍存在，开采效果逐年变差。新疆油田公司采油一厂为改善油田开发效果，在新疆车510区块开展了CO2复合蒸汽吞吐改善稠油热采效果的试验，不仅拓展了CO2气体采油的应用领域，而且也丰富了以蒸汽吞吐为主的热力采油的内容，为新疆油田节能减排和提高稠油采收率提供了新的途径[11-15]。

一、油藏特点

车510井区位于准噶尔盆地西北缘车排子油田北段，储层属于高孔、高渗，中等非均质—均质储层。从原油性质参数来看，具有高黏度、高密度、高凝固点、低酸值、热敏感性强的特点(表1)。

表1 车510区块主要地质参数

CO2混相压力与油藏温度、原油中烃的含量及各烃相对分子质量分布、烃的类型等多种因素有关。新疆油田原油中间组分偏少、重组分含量高，这就决定了新疆多数油藏中的原油与CO2的最小混相压力过高，均大于15 MPa。而车510沙一段油藏地层压力为3.39 MPa，同时，车510沙一段油藏基本特征为含油饱和度77.5%，50℃原油黏度1 916 mPa·s，原油密度0.951 g/cm3。按照CO2混相方式筛选准则，基于车510沙湾组稠油油藏确定驱替方式为非混相驱。

二、注入工艺参数确定与优化

1.CO2注入量

注入量的确定除了考虑油层的物性参数以外，还充分考虑了CO2在油和水的溶解度，见式(1)：

(1)

其中：

Vp=πr2·h·Φ·Eswp

(2)

式中：QCO2—CO2注入量，t；Vp—孔隙体积，m3；So—含油饱和度，%；ρo—原油密度，t/m3；Ro—气油比，m3/t ；Rw—气水比，m3/t ；r—处理半径，m ；h—目的层有效厚度，m ；Φ—油层孔隙度，%；Eswp—波及体积，%。

车510区块原油黏度在20 000 mPa·s左右，气油比取值30 m3/t作为计算参数。利用CO2在水中的溶解度[11]，计算气水比为20 m3/t，液态CO2注入量为27.36 t。

2.蒸汽注入量

蒸汽注入量的确定是根据上轮注汽量的120%减去CO2注入量的地下体积，见式(3)，即：

Vs= (1+0.20)Vls-VrCO2

(3)

式中：Vs—本轮蒸汽注入量；Vls—上轮蒸汽注入量；VrCO2—注入CO2的地下体积。

3.注入压力

车510区块沙一段油层中部埋深330～350 m，平均340 m，计算地层压力在3.33 MPa。根据实测破裂压力系数2.25，计算本区地层破裂压力为7.65 MPa，应合理匹配注入压力和速度，要求注入过程井底压力略低于破裂压力。预测注CO2时井口地层破裂压力为5.6 MPa，因此，井口上限压力应控制在5.5 MPa之内；注蒸汽压力控制在7.5 MPa以下。