王 磊 袁忠超 鄭 偉 劉新光 湯 婧

(中海油研究總院， 北京 100028)

渤海油田稠油多元熱流體熱采有效期確定

王 磊 袁忠超 鄭 偉 劉新光 湯 婧

(中海油研究總院， 北京 100028)

根據(jù)N油田稠油熱采井第一、二輪次實際動態(tài)數(shù)據(jù)，提出運(yùn)用流溫法和米采油指數(shù)法綜合判定熱采有效期。熱采井定量評價結(jié)果顯示，N油田第一輪次熱采有效期平均為297 d，而實際開采時間為500～800 d。實際開采時間遠(yuǎn)超熱采有效期，單井產(chǎn)能、流壓遞減速度快，地層虧空嚴(yán)重，供液能力不足，影響后續(xù)輪次開發(fā)效果。N油田熱采井第二輪次實際生產(chǎn)時間超出了該輪次熱采有效期，應(yīng)轉(zhuǎn)注第三輪次。

渤海油田； 稠油； 多元熱流體； 熱采有效期

多元熱流體技術(shù)是一項蒸汽(或熱水)與氣體復(fù)合吞吐開采技術(shù)，以工業(yè)柴油、原油或天然氣為燃料，通過高壓燃燒室將燃料與高壓空氣混合燃燒，加熱注入水后形成由蒸汽、CO2及N2組成的多元熱流體，最終實現(xiàn)加熱降黏、氣體降黏及增能保壓[1-4]。多元熱流體吞吐開發(fā)為周期性開發(fā)，當(dāng)超過熱采有效期后需重復(fù)進(jìn)行下一輪次的注熱、燜井、放噴和泵抽[5-8]。若開采時間大于有效期，則地層能量虧空嚴(yán)重，產(chǎn)能遞減速度加快，供液能力不足，影響后續(xù)輪次的開發(fā)效果。若開采時間小于熱采有效期，則地層熱損失嚴(yán)重，增加開采成本。 準(zhǔn)確判定熱采有效期，是評價熱采開發(fā)效果及確定下一輪次轉(zhuǎn)注時機(jī)的重要依據(jù)。流溫法和米采油指數(shù)法是常用的熱采有效期確定方法，綜合運(yùn)用兩種方法準(zhǔn)確性會更高。本次研究將介紹這兩種方法，并以渤海油田N油田稠油熱采井有效期確定為實例進(jìn)行分析。

1 熱采有效期確定方法

熱采有效期，是指稠油油田采用多元熱流體吞吐、蒸汽吞吐等熱采開發(fā)方式時，開發(fā)效果優(yōu)于衰竭、注水等冷采開發(fā)方式的時間段。 確定熱采有效期的常用方法有流溫法、米采油指數(shù)法。

(1) 流溫法。熱采油方式主要是利用熱能加熱油藏，降低原油的黏度，從而將原油從地下采出的一種提高采收率的方法[9-10]。溫度是影響熱采有效期最關(guān)鍵的因素之一，運(yùn)用流溫法可直觀判定熱采有效期。結(jié)合單井實際動態(tài)資料，根據(jù)相鄰相近原則，將同層位相鄰冷采井井底流溫折算成熱采井相同垂深下的溫度，以此作為失效溫度。當(dāng)熱采井井底流溫降低至失效溫度時，即認(rèn)為熱采有效期結(jié)束。若沒有同層位冷采井，則以地層靜溫或單井下泵前井下溫度計的測試值作為失效溫度。以N油田熱采井N3H井第一輪次開發(fā)為例，同層位相鄰冷采井N7M井底溫度折算到N3H井底垂深后，失效溫度為54 ℃。N3H實際流溫降低至參考值54 ℃前這一時間段，即N3H井的熱采有效期。圖1所示為流溫法確定N3H井熱采有效期示意圖。

圖1 流溫法確定N3H井熱采有效期示意圖

(2) 米采油指數(shù)法。結(jié)合單井實際動態(tài)資料，根據(jù)相鄰相近原則，將同層位相鄰冷采井米采油指數(shù)作為失效米采油指數(shù)，當(dāng)熱采井米采油指數(shù)降低至失效米采油指數(shù)時，即認(rèn)為熱采有效期結(jié)束。以熱采井N3H井第一輪次開發(fā)為例，其同層位相鄰冷采井N7M井的平均米采油指數(shù)為2.0 m3/(d·MPa·m)，N3H井米采油指數(shù)降低至此平均值前這一時間段即熱采有效期。圖2所示為米采油指數(shù)法確定N3H井熱采有效期示意圖。

圖2 米采油指數(shù)法確定N3H井熱采有效期示意圖

建議綜合運(yùn)用流溫法和米采油指數(shù)法確定熱采有效期。分別采用流溫法及米采油指數(shù)法求取熱采井N3H井的熱采有效期，取均值，最大化消除流溫法和米采油指數(shù)法的誤差，從而準(zhǔn)確判斷多元熱流體熱采有效期。

2 N油田熱采有效期分析應(yīng)用

以渤海油田首個多元熱流體試驗區(qū)N油田為例。N油田于2005年9月開始投產(chǎn)，2010年進(jìn)入多元熱流體吞吐規(guī)?；療岵呻A段，日產(chǎn)油量由最高冷采階段的200 m3上升至熱采階段的550 m3。截至2015年12月底，N油田共有15口井實施了多元熱流體吞吐熱采，其中有6井次自2013年底先后進(jìn)入第二輪次吞吐。

利用流溫法及米采油指數(shù)法綜合評價N油田熱采井第一輪次有效期。結(jié)果顯示，第一輪次平均熱采有效期為297 d，而實際開采時間為500～800 d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了平均熱采有效期。以熱采井N1M井為例，該井于2011年10月底開始投產(chǎn)，累計生產(chǎn)651 d后日產(chǎn)油量達(dá)到31.4 m3，流壓為4.9 MPa，停泵，然后轉(zhuǎn)注第二輪次。N1M井第一輪次有效期僅339 d，實際生產(chǎn)時間為有效期的1.9倍。轉(zhuǎn)注第二輪次后， N1M井第二輪次產(chǎn)能遞減速度較快，流壓下降迅速。轉(zhuǎn)注70 d后日產(chǎn)油量由52.1 m3下降至26.6m3，下降了48.9%；流壓由6.3 MPa下降至2.3 MPa，下降了63.5%，供液能力嚴(yán)重不足。圖3所示為N1M井第一、二輪次日產(chǎn)油量曲線。

而同層位相鄰熱采井N2H井于2012年8月投產(chǎn)，開采近400 d后及時轉(zhuǎn)入二輪吞吐，產(chǎn)能遞減速度緩慢，地層能量充足。圖4所示為N2H井第一、二輪次日產(chǎn)油量曲線。N2H井第二輪次中，生產(chǎn)時間達(dá)352 d時日產(chǎn)油量由63.5 m3下降至37.7 m3，與第一輪次末持平；生產(chǎn)時間達(dá)498 d時，日產(chǎn)油量同樣下降了48.9%，日產(chǎn)油量為32.4 m3。

圖3 N1M井第一、二輪次日產(chǎn)油量曲線

圖4 N2H井第一、二輪次日產(chǎn)油量曲線

通過對N油田第二輪次6井次熱采有效期進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)第二輪次平均熱采有效期僅243 d，低于第一輪次熱采有效期(第一輪次熱采有效期為297 d)，且第二輪次實際生產(chǎn)時間已達(dá)400～607 d。綜合以上分析，認(rèn)為N油田應(yīng)盡快轉(zhuǎn)入第三輪次開發(fā)。

3 結(jié) 語

(1) 提出了采用流溫法、米采油指數(shù)法綜合判定海上多元熱流體吞吐有效期，N油田第一輪次平均熱采有效期為297 d，第二輪次平均熱采有效期為243 d。

(2) 若熱采井未及時轉(zhuǎn)注，以熱采井N1M井為例，熱采井生產(chǎn)時間是有效期的1.9倍，第二輪次的單井產(chǎn)能、流壓的遞減較快，僅用70 d就使產(chǎn)能下降近50%，地層能量虧空嚴(yán)重，影響后續(xù)輪次的開發(fā)效果；若及時轉(zhuǎn)注，熱采井N2H井在第二輪單井產(chǎn)能下降50%的情況下熱采時間需498 d，遞減速度明顯減緩，開發(fā)效果較好。

(3) N油田熱采井第二輪次吞吐時間已達(dá)400～607 d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過243 d的平均熱采有效期，應(yīng)盡快轉(zhuǎn)注第三輪次開發(fā)，以改善熱采開發(fā)效果。

[1] 張風(fēng)義,許萬坤,吳婷婷,等.海上多元熱流體吞吐提高采收率機(jī)理及油藏適應(yīng)性研究[J].油氣地質(zhì)與采收率,2014,21(4): 75-78.

[2] 梁偉,趙曉紅,張紫軍,等.多元熱流體提高稠油油藏采收率作用機(jī)理及應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程,2014,28(3): 115-117.

[3] 袁忠超,鄭偉,田冀,等.渤海邊水稠油油藏多元熱流體吞吐影響因素分析[J].長江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,12(20): 60-64.

[4] 梁丹,馮國智,曾祥林,等.海上稠油兩種熱采方式開發(fā)效果評價[J].石油鉆探技術(shù),2014,42(1): 95-99.

[5] 徐文江,趙金洲,陳掌星,等.海上多元熱流體熱力開采技術(shù)研究與實踐[J].石油科技論壇,2013,32(4): 9-13.

[6] 陳偉.陸上A稠油油藏蒸汽吞吐開發(fā)效果評價及海上稠油油田熱采面臨的挑戰(zhàn)[J].中國海上油氣,2011,23(6): 384-386.

[7] 黃穎輝,劉東,羅義科,等.海上多元熱流體吞吐先導(dǎo)試驗井生產(chǎn)規(guī)律研究[J].特種油氣藏,2013,20(2): 84-86.

[8] 劉小鴻,張風(fēng)義,黃凱,等.南堡35-2海上稠油油田熱采初探[J].油氣藏評價與開發(fā),2011,1(12): 61-63.

[9] 張義堂.熱力采油提高采收率技術(shù)[M].北京: 石油工業(yè)出版社,2006： 1-12.

[10] 陳明.海上稠油熱采技術(shù)探索與實踐[M].北京: 石油工業(yè)出版社,2012： 1-12.

The Method of Determing Validity of Multi-Thermal Fluid Development in Bohai Heavy Oilfield

WANGLeiYUANZhongchaoZHENGWeiLIUXinguangTANGJing

(CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China)

Combing with thermal wells dynamic data of cycle one and cycle two of N oilfield, the integrated quantitative evaluation method by using bottom hole temperature and productivity index data has been first proposed. The study results show that the first cycle validity of N oilfield is 297 days, but the actual time is between 500 days and 800 days, which has far exceeded the thermal validity. And the productivity and bottom hole pressure of thermal well decrease quickly, accompanied by serious formation deplete, and insufficient liquid supply capacity, which result in impacting the effect of subsequent cycles development. The thermal wells of N oilfield should convert into the third cycles as soon as possible considering the fact that the actual time of cycle two of thermal wells had also exceeded the cycle two validity.

Bohai oilfield; heavy oil; multi-thermal fluid; period of validity

2016-04-01

國家科技重大專項“海上稠油熱采技術(shù)”(2011ZX05024-005)；中海石油(中國)有限公司綜合科研項目“海上稠油熱采開發(fā)方案設(shè)計方法及關(guān)鍵技術(shù)研究”(2013-YXZHKY-013)

王磊(1988 — )，男，山東濟(jì)寧人，碩士，工程師，研究方向為稠油熱采。

TE345

A

1673-1980(2016)06-0017-03