邱 林
(中國石油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦124010)
歡58塊是一北面被歡67斷層遮擋的穹隆背斜構造,開發(fā)目的層為古近系沙河街組四段杜家臺油層,歡58塊儲層平均孔隙度22.6%,平均滲透率157×10-3μm2,泥質含量平均9.43%,平均原油密度為0.92 g/cm3,原油粘度(50℃)54 mPa·s,含蠟量7.6%,瀝青+膠質24.3%,石油地質儲量331×104t。
歡58塊杜家臺油層1985年投入開發(fā),由于天然能量弱,1992年6月實現(xiàn)注水開發(fā),1995年開始直井蒸汽吞吐,由于該塊物性較差,加上注采系統(tǒng)不完善,層間矛盾突出及各四級斷塊的儲量動用程度差異較大等,直井吞吐效果不理想。為徹底改變該塊生產(chǎn)狀況,提高該塊儲量動用程度及開發(fā)效果,采取水平井蒸汽吞吐有效開發(fā)歡58塊。
數(shù)模軟件采用CMG軟件中的熱采模型STARS。數(shù)模網(wǎng)格的選取在平面上采用正交網(wǎng)格,按網(wǎng)格方向盡可能與流場方向一致的原則,把西-東方向定為X方向,劃分為79個網(wǎng)格,與X軸垂直的北-南方向定為Y方向,劃分為56個網(wǎng)格,縱向上劃分14個層,其中杜Ⅰ1、杜Ⅰ2、杜Ⅰ3、杜Ⅱ1各劃分3個小層,杜Ⅱ2劃分為兩個小層,數(shù)模中以小層作為計算單元,模擬層與地質層位相對應,網(wǎng)格節(jié)點61936個。
油藏物性描述選取了巖石、油氣水三相等一些物性數(shù)據(jù)?;A物性數(shù)據(jù)主要包括原始狀態(tài)下的地層壓力,巖石、流體壓縮系數(shù),流體密度、粘度、體積系數(shù)等。地層巖石及流體的熱物性參數(shù)選取實驗室實測數(shù)據(jù),部分選用標準參數(shù)見表1,粘溫曲線見圖1。
表1 巖石及流體的熱物性參數(shù)
圖1 歡58塊粘溫曲線
相對滲透率曲線數(shù)據(jù)采用密閉取心井興古7塊興古7-3井1#巖心實測數(shù)據(jù),并做局部光滑調(diào)整。該塊油藏為親水油藏,束縛水飽和度為0.33,油水相滲交點的含水飽和度大于0.5,殘余油飽和度為0.3。
(1)水平段長度設計。模型選取兩個井組作為水平井優(yōu)選的基礎,對水平段長度進行優(yōu)選計算,注汽強度10 t/m,速度300 t/d,燜井時間5天,計算對比100、150、200、250、300、350、400 m 不同水平段長度的效果,結果表明,隨著水平段長度的增加,單井控制儲量增大,累產(chǎn)油增加,從產(chǎn)量增加幅度看,水平段長度大于200 m效果更明顯,當水平段長度大于300 m后,增油效果不明顯,采收率增加幅度較小。
水平段溫度測試資料顯示水平段吸汽段140~200 m。綜合數(shù)值模擬、經(jīng)濟指標對比結果,結合油藏地質條件,水平段長度150 m可以收回投資。如果提高注汽工藝技術,保證水平段的吸汽長度及蒸汽質量,水平井開采效果有望進一步提高??紤]到加密區(qū)目前地層壓力較低,老井加熱半徑已達到30 m,為了降低風險,保證開發(fā)效果及經(jīng)濟效益,優(yōu)選水平段長度不低于200 m。綜合考慮,歡58塊優(yōu)選水平井段長度為200~300 m。
(2)注汽強度優(yōu)化設計。水平段長度200 m,注汽速度300 t/d,燜井時間5天,不同的注汽強度5~30 t/m開發(fā)效果模擬結果見表2。綜合油汽比及增油量在注入量2 000至3 000 t當量水時,效果較好。對應的注入強度范圍在10~15 t/m之間。優(yōu)選周期注入量為3 000 t,對應的注汽強度為15 t/m。
表2 不同注汽強度下水平井吞吐效果對比
(3)注汽速度優(yōu)化設計。注汽速度對開發(fā)效果有一定影響,數(shù)值模擬研究了不同注汽速度下開發(fā)效果,見表3。計算結果表明250~300 t/d注汽速度是增油極值點。注汽速度選擇為300 t/d,折合排量12.5 t/h。
表3 不同注汽速度下水平井開發(fā)效果對比
(4)燜井時間優(yōu)化設計。從表4中可以看出,當燜井時間從3天增到5天生產(chǎn)效果變好,但再增加燜井時間,產(chǎn)油量下降。這主要是因為燜井時間過長,熱損失過大,從而導致吞吐效果變差。綜合分析表明:燜井時間5~7天最好。本次模擬計算采用的最佳燜井時間為5~7天,最長不能超過9天。
表4 水平井不同燜井時間開發(fā)效果對比
(5)注汽干度優(yōu)化設計。要保證淺層稠油油藏水平井吞吐有效的開發(fā),蒸汽注入干度必須有保證。本次數(shù)模計算不同井底干度下的開發(fā)效果,從表5中可知,干度對水平井的開發(fā)影響較大,為保證取得較好的周期生產(chǎn)效果,水平井井底蒸汽干度至少達到40%。
表5 不同注汽干度下水平井開發(fā)效果對比
(1)通過數(shù)值模擬,水平井蒸汽吞吐較直井可以取得更好的開發(fā)效果,說明低滲透稠油油藏水平井蒸汽吞吐開發(fā)可以大幅度提高采收率。
(2)隨著水平段長度的增加,單井控制儲量增大,累產(chǎn)油增加,當達到一定的長度時,增油效果不明顯,采收率增加幅度較小。
(3)蒸汽干度對蒸汽吞吐效果的影響比較明顯,在相同的條件下,干度越高,吞吐效果越明顯,但成本較高。
(4)歡58塊水平井蒸汽吞吐的合理參數(shù)為:水平井段長為200~300 m;水平井一周期注汽強度為15 t/m;注汽速度為300 t/d,折合排量12.5 t/h;燜并時間5~7天;水平井井底蒸汽干度至少達到40%。
[1] 張方禮,趙洪巖.遼河油田稠油油藏注蒸汽開發(fā)技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,2007:85-89.
[2] 劉文章.稠油注蒸汽熱采工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.
[3] 曾玉強,劉蜀知,王琴,等.稠油蒸汽吞吐開采技術研究概述[J].特種油氣藏,2006,13(6):5-9.
[4] 杜殿發(fā),石達友,張玉曉,等.超稠油油藏水平井開發(fā)優(yōu)化設計[J].大慶石油地質與開發(fā),2009,28(6):96~99.
[5] 史連杰.低滲透高粘稀油油藏蒸汽吞吐采油技術演技[D].黑龍江大慶:大慶石油學院,2006.
[6] 萬仁溥.中國不同類型油藏水平井開采技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.
[7] 張銳.稠油熱采技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.
[8] 張義堂.熱力采油提高采收率技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006.