稠油油藏蒸汽吞吐注入能力影响因素研究

段强国

摘要：在开发稠油油藏的过程中，蒸汽吞吐属于主要技术，可以发挥合理开发稠油的作用，但目前针对蒸汽吞吐的稠油注汽影响原因及各种影响方面尚不充分。为了避免超覆及汽窜情况，提高蒸汽热的利用率，通过在室内做实验，对油藏的渗透情况、注汽速率、注汽温差、原油粘度充分思考的状况下，对稠油油藏蒸汽吞吐吸汽规律加以分析，鉴于均一性研究，通过对稠油蒸汽吞吐注入能力的影响程度，确定各种注汽参数影响规律，为制定稠油油藏的蒸汽吞吐开发方案提供科学指导。

关键词：稠油油藏;蒸汽吞吐;注入能力;影响因素

本文在在实验室中做实验，处于对油藏渗透性、注汽速率、注汽温差、原油粘度方面的考虑，分析稠油油藏蒸汽吞吐吸汽规律，利用均一性对以上影响因素对于吸汽能力所产生的影响进行分析，以此为稠油油藏蒸汽吞吐开发中明确注汽参数提供指导。

1.实验分析

1.1材料和设备

本次实验采用1、2、3三种型号油样，取样为xx油田的稠油油藏，其粘度温度曲线可见图1。实验当中正在采用的水皆为去离子水，净化设施采用型号为常规净化设备。稠油粘度通过相应流变设备进行检测。填砂管采用砂样取自出砂井的砂样，目数分别是40-60、60-90、90-120目数。通过对目数砂样比例的多种控制方法，可以获得渗透率不同的填砂管。实验中还会運用蒸汽发生器、油水容器、填砂管、恒温箱、压力传感器等。

1.2实验方法

通过在实验室中模拟，对蒸汽注入能力进行分析，利用图2演示的实验设备开展，设备可以分成出口流体收集模块、蒸汽注入模块、蒸汽合成模块。填砂模型进出口装置压力传感器，对压力数据进行及时收集并记录。利用平流泵对蒸汽注入速度进行控制;通过蒸汽发生器对蒸汽温度进行控制;按照目数砂子配比不同，可获得渗透率不同的填砂模型;收集液体的设备可对填砂模型出口位置的液体有效收集，并对驱油效果实时监控。

2.实验结果和讨论

2.1渗透率影响注入能力

在稠油油藏开发中，渗透率作为一个主要原因，这部分可以使用1号油当成实验用油，实验的温度达到100℃，选择500×10-3、1000×10-3、µm2三个填砂管，分析渗透率对于蒸汽注入能力所产生的影响。

可见，伴随渗透率不断上升，平均的注入压力下降，吸气指数上升。渗透率高，整体注入流程的压力就会越低;渗透率通常是500×10-3µm2的时候，驱油效果仅有48%;渗透率通常是3000×10-3µm2的时候，驱油效果大约达到57%，照以前上升了8.7%。

2.2注汽速度影响注入能力

注汽速度不同会直接影响到稠油开发，实验设计注汽速度也会直接影响到蒸汽的注入能力。采用的1号油样，渗透率等级通常为3000×10-3µm2，蒸汽的温度一般是200摄氏度。注汽压会伴随注汽速率逐渐增加而增加，平均的吸汽指数也会伴随注汽的速度增加而越来越小。注汽速度在1分钟0.5mL的时候，驱替最高的压力值为1.534MPa，平均的压力值为0.29MPa，吸汽的指数达到了1.8;注汽速度通常在1分钟2.0mL的时候，驱替最高的压力值为6.02MPa，平均的压力值为1.3MPa，吸汽指数约为1.6。

2.3注汽温度影响注汽能力

稠油对于温度方面很敏感，如果温度上升，稠油的粘度会大幅度下降。为了注入能力受注汽温度影响方面进行研究，本次实验对1号油样进行研究，渗透率等级在1000×10-3µm2、注汽速率1分钟约为1mL的时候，吸汽指数和温度方面存在的一定关联。所以在注汽温度上升时，吸汽指数会明显上升。

2.4原油粘度影响注入能力

实验中所使用的填砂管渗透等级为1000×10-3µm2，注汽速度在1分钟1mL速度下分析稠油不同粘度蒸汽的注入能力，实验温度达到了300摄氏度。相关研究表明，稠油粘度高，平均的压力值也就越高，平均的吸汽指数则相反。此外稠油的粘度高，驱油效果就会很低。1号稠油驱油效果约为57%;3号稠油驱油效果只有46%。

通过以上研究表明，稠油的粘度、注汽温度、注汽速率、渗透率都会影响注汽能力，为了确定不同原因对于吸汽能力产生的敏感度，在鉴于以上研究前提下，均一化研究全部的影响因素。均一化原因水平应以最大因素水平值为基础，平均的注汽压级别属于相关因素水平的最大注汽压和最小注汽压比值，注汽压因素的敏感度作为平均注汽压极差和一定因素极差二者比值。注汽压需要对四个因素敏感性进行考察，从大到小依次为渗透率、稠油的粘度、注汽温度、注汽速率。

结束语：

总之，在开发稠油油藏的过程中，蒸汽吞吐属于主要技术，可以发挥合理开发稠油的作用，但目前针对蒸汽吞吐的稠油注汽影响原因及各种影响方面尚不充分。为了避免超覆及汽窜情况，提高蒸汽热的利用率。本文利用实验模拟分析稠油油藏的蒸汽吞吐注入能力，获得以下几个结论：

（1）渗透率高，整体注入流程中的压力很低，蒸汽注入能力也就越强，渗透率较高，蒸汽驱油效果也会越高。渗透率在457×10-3µm2的时候，驱油效果仅有48%，如果渗透率在2851×10-3µm2的时候，驱油效果大约为57%，二者相差9%。

（2）注汽压伴随注汽速度加大而不断加大，而平均吸汽指数也会随注汽速度加大而变小。伴随注汽速率不断上升，驱油的效果下降，待注汽速率1分钟为0.5mL时，驱油的效果约为75%;待注汽速率1min为2.0mL的同时，驱油效果会下降到47%，下降了28%。

（3）伴随注汽温度逐渐上升，吸汽的指数上升，对蒸汽注入越有利。注汽温度高驱油效果就会升高。温度在52℃的同时，驱油的效果约为42%;注汽温度在300℃的同时，驱油效果约为84%，驱油效果上升了42%。

（4）如果稠油的粘度升高，平均压力值会随之升高，平均的吸汽指数则相反，驱油效果也会低下。1号稠油的驱油效果大约为57%’3号稠油驱油效果只有46%。

（5）通过分析各因素对于稠油油藏蒸汽吞吐吸汽能力敏感度，从大到小按照顺序依次为渗透率、注汽温度、注汽速度、稠油粘度。

参考文献：

[1]刘义刚， 钟立国， 刘建斌，等. 稠油油藏蒸汽吞吐注入能力影响因素研究[J]. 能源与环保， 43（1）：5.

[2]卢俊卿， 王尤富， 马银蔓. 稠油油藏蒸汽吞吐转汽驱开发方式研究[J]. 当代化工， 2016， 45（011）：2580-2582.