劉向斌，王賢君，王海靜，李慶松，孫國(guó)輝

(中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163453)

1 實(shí)驗(yàn)條件及方法

模擬油:脫氣原油與煤油按一定的比例配制，45℃下原油黏度為14.2 mPa·s。水:油田采出水。復(fù)合熱載體組成:N2為 75.92%，CO2為11.32%，水蒸汽為12.76%。管式巖心模型:石英砂填充管，長(zhǎng)度為30 cm，直徑為3.8 cm。實(shí)驗(yàn)步驟［1－3］主要包括:①抽真空，飽和地層水，測(cè)定滲透率、孔隙度，飽和油;②設(shè)定蒸汽發(fā)生器的實(shí)驗(yàn)溫度，通過氣體質(zhì)量流量計(jì)將N2、CO2和水按設(shè)定的比例注入蒸汽發(fā)生器中，待混合氣體加熱到設(shè)定的實(shí)驗(yàn)溫度后按設(shè)定的速度和注入量注入，然后按設(shè)計(jì)的時(shí)間關(guān)閉巖心入口和出口，確保發(fā)生充分的能量交換;③在控制放噴壓力下打開進(jìn)口閥門，使油氣流出，直到?jīng)]有流體流出為止，通過油、氣、水三相自動(dòng)計(jì)量裝置，分別計(jì)量油、水、氣的體積;④在研究吞吐周期對(duì)吞吐效果等影響時(shí)，重復(fù)步驟②、③，共計(jì)5個(gè)周期。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 注入溫度對(duì)復(fù)合熱載體吞吐效果的影響

在其他實(shí)驗(yàn)條件相同情況下，在260、280、300、320℃溫度下對(duì)薩北過渡帶的非均質(zhì)巖心進(jìn)行復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)。其中，含油飽和度為71.33%;注入壓力為20.9 MPa;放噴壓力為7.4 MPa;注入量實(shí)驗(yàn)室為7.68 cm3，折算到現(xiàn)場(chǎng)每米油層注入量為 4.5 ×104Nm3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)［4－5］;實(shí)驗(yàn)室悶井時(shí)間為2.5 min，折算到現(xiàn)場(chǎng)為6.5 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。從表1可知，吞吐溫度從260℃升至280℃，各周期的累計(jì)采收率和累計(jì)產(chǎn)液量均明顯提高，280℃后隨著溫度增加，累計(jì)采收率、累計(jì)產(chǎn)液量增加幅度非常小，甚至降低。因此，優(yōu)選注入溫度為280℃。

表1 吞吐溫度與采收率及產(chǎn)液量變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2 注入壓力對(duì)復(fù)合熱載體吞吐效果的影響

在280℃、放噴壓力為7.4 MPa條件下，對(duì)薩北過渡帶4種不同注入壓力下的非均質(zhì)巖心進(jìn)行復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)［6－7］。復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)與實(shí)際參數(shù)對(duì)照情況見表2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)與實(shí)際參數(shù)對(duì)照

表3 吞吐注入壓力與采收率及含水率變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表3可知，注入壓力為20.9 MPa時(shí)，各周期的累計(jì)采收率均最高，其次為24.4 MPa。同時(shí)注入壓力從20.9 MPa升至24.4 MPa，含水率在第3、4、5周期分別升高了 5.76、5.14、4.76 個(gè)百分點(diǎn)。因此，優(yōu)選的注入壓力為20.9 MPa。

2.3 注入量對(duì)復(fù)合熱載體吞吐效果的影響

在注入溫度為280℃、注入壓力為20.9 MPa、放噴壓力為7.4 MPa及含油飽和度為70.38%～72.21%的條件下，對(duì)薩北過渡帶進(jìn)行5種不同注入量的復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)［8－10］，實(shí)驗(yàn)參數(shù)見表4，結(jié)果見表5。

表4 復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)與實(shí)際參數(shù)對(duì)照

表5 吞吐注入量與采收率及含水率變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表5可知，注入量為7.6 cm3時(shí)周期采收率最高，注入量為8.5 cm3時(shí)次之，且兩者相差不是很大，但注入量為7.6 cm3時(shí)各周期含水率均最高，因此實(shí)驗(yàn)室優(yōu)選的復(fù)合熱載體吞吐的注入量為8.5 cm3。

2.4 悶井時(shí)間對(duì)復(fù)合熱載體吞吐效果的影響

在注入溫度為280℃、注入壓力為20.9 MPa及含油飽和度為71.48% ～74.07%的條件下，對(duì)薩北過渡帶進(jìn)行5種不同悶井時(shí)間的復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)參數(shù)見表6，結(jié)果見表7。

表6 復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)與實(shí)際參數(shù)對(duì)照

由表7可知，實(shí)驗(yàn)室悶井時(shí)間為150 s時(shí)，各周期采收率最高，其次為190 s。悶井時(shí)間為190 s時(shí)，各周期的含水率明顯高于悶井時(shí)間為150 s時(shí)的含水率，因此優(yōu)選的復(fù)合熱載體吞吐的悶井時(shí)間為150 s，折算到現(xiàn)場(chǎng)為6.5 d。

表7 吞吐悶井時(shí)間與采收率及含水率變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.5 放噴壓力對(duì)復(fù)合熱載體吞吐效果的影響

在注入溫度為280℃、注入壓力為20.9 MPa、含油飽和度為72.25%的條件下，對(duì)薩北過渡帶進(jìn)行 5 種不同放噴壓力(3.4、5.4、6.4、7.4、8.4 MPa)的復(fù)合熱載體吞吐實(shí)驗(yàn)。其中，注入量實(shí)驗(yàn)室為8.5cm3，折算到現(xiàn)場(chǎng)每米油層注入量為4.98×104m3;悶井時(shí)間實(shí)驗(yàn)室為2.5 min，折算到現(xiàn)場(chǎng)為6.5 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表8。

由表8可見，復(fù)合熱載體吞吐時(shí)放噴壓力越低，累計(jì)采收率越高。但放噴壓力過低，氣油比增加。在放噴階段，應(yīng)合理控制放噴壓力，放噴壓力應(yīng)高于目前生產(chǎn)壓力(5.4 MPa)，因此，放噴壓力選擇為5.4～6.4 MPa。

表8 吞吐放噴壓力與采收率及含水率變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

利用上述優(yōu)化結(jié)果，在薩北過渡帶開展了16口井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。注入?yún)?shù):累計(jì)注氣量為323559 m3，注氣溫度為280℃，注氣壓力為20.9 MPa，悶井時(shí)間為6.5 d，放噴壓力為5.9 MPa，吞吐1個(gè)周期。前期已完成下泵的5口試驗(yàn)井均取得了較好的效果，見表9。如北2－2－斜90井見效高峰期日產(chǎn)液為39.3 t/d，日產(chǎn)油為7.3 t/d，含水為68%，與措施前相比日增液為19.8 t/d，日增油為6.2 t/d，含水下降26.2個(gè)百分點(diǎn)，目前日增油為0.5 t/d，累計(jì)增油為793.7 t，有效期已達(dá)16個(gè)月，投入產(chǎn)出比為1.0∶5.9，預(yù)計(jì)有效期達(dá)20個(gè)月，投入產(chǎn)出比達(dá)1.0∶7.0以上。

表9 復(fù)合熱載體吞吐現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)論

(1)優(yōu)化出薩北過渡帶復(fù)合熱載體吞吐參數(shù):注入溫度為280℃、注入壓力為20.9 MPa、每米油層注入量為4.98×104m3、悶井時(shí)間為6.5 d、放噴壓力為5.4～6.5 MPa，吞吐3個(gè)周期。

(2)對(duì)于薩北過渡帶來說，復(fù)合熱載體吞吐是一項(xiàng)很有前景的增油技術(shù)。

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