河南油田-浅层特超稠油油藏蒸汽驱可行性及现场试验

1、浅超稠油油藏蒸汽驱可行性和现场测试作者：李彦平高孝战崔莲勋姜暮龙河南石油勘探开发研究所2005年八月列表前言一、水库的地质特征二、蒸汽刺激后存在的主要问题三、加密吞吐量后剩余油的分布四、蒸汽驱动可行性研究五、小井距蒸汽驱动中试及认识六、结论和建议摘要牙齿文章综合了河南油田特草稠油藏的主要地质特征、高温水(或蒸汽)油及相对渗透率实验特征，对加密处理后油层的“第三章”分布规则和蒸汽的开采条件进行了综合研究，针对薄层热损失较大的特点，围绕正常蒸汽驱热连接条件的形成和低压蒸汽驱有利条件，研究了浅层超稠油蒸汽驱的可行性。研究结果表明，这种油在小井内转换为半9点蒸汽，回收率可提高18.4-27.5%，油费

2、可提高到0.21-0.25。牙齿技术在矿山应用后初步取得了较好的实验效果。专题词：浅超稠油蒸汽驱小井距井网前言河南油田稠油是“浅、薄、稠、散”型低品位稠油油藏，通过“七五”和“八五”期间的技术公馆，河南油田取得了这种低品位稠油油藏的蒸汽处理技术和经济成功，建立了符合本油田特点的蒸汽开采过滤标准和开发程序，大大扩大了。到目前为止，蒸汽吞吐仍是河南油田稠油开采的主要方式，进入2000年，面临资源接替困难和高周期吞吐中存在的诸多问题，持续稳定生产难度高，采矿方式的切换研究迫在眉睫。一、水库的地质特征浅层特草稠油是河南油田稠油蒸汽吞吐的主力区块，目前累计生产油占蒸汽处理产量的87%，是我国稠油开发的重

3、要组成部分。水池地质特征和原油特征如下：油层的储层浅：平均深度只有170.0-346.2米，是典型浅层的稠油层。单层厚度薄：单层厚度最低0.8米，最高6.8米。单层的平均厚度为1.4-2.6米，层组合厚度通常在3-10米之间。原油粘度高，对温度反应敏感。在油层温度下，脱气原油图一般在1611194247mPa.s之间是特草重质原油库。但是对温度反应敏感。根据第一区 8-9层的室温分析，温度从40上升到90，脱气原油粘度从17243.6mPa.s降低到344.6mPa.s，粘度降低了98%。储层的物性好：测井资料表明，这种储层的孔隙率为31.234.0%，渗透率为1.8672.88m2，储层的物

4、性好。高温泄漏特性：(1)温度升高，最终油效率提高，剩余油饱和度降低。将水驱动器从60C升高到200C会使剩余油饱和度从55.4-57.3%下降到26.4-33.0%。(2)在同一温度下，蒸汽驱效率明显高于热水。这种油是200的水，蒸汽替代剩余饱和度分别为26.433.0%，12.5 17.3%。蒸汽驱动器剩余油饱和度下降到相同温度的温水驱动器的一半左右。(3)注入PV数低于0.5时，随着注入体积的增加，驱动效率提高，剩余油饱和度明显降低。如果注入的PV数大于1.0，则两个变化较小。(4)温度升高，岩芯亲水性提高，束缚水饱和度提高。二、蒸汽刺激后存在的主要问题1.加工周期数高，生产程度高郑楼、

5、古城两个老油田现有蒸汽井699个，平均单井达7.8个周期。其中15周期307人，占43.9%。69周期为163人，占23.3%。10个周期以上的井229个，占32.8%。超高油加密处理导出度平均达25.8%，已普遍进入蒸汽处理后期阶段。地层压降宽度大蒸汽进入后期，地层压力大大降低。根据井的常规测试，特殊-超稠油处理块地层压力为30.534.9%，相当于远视地层压力的三分之一。3.排水时间长，粉扑效果不好目前，高循环吞吐量排水期一般为60-90天，油井流出温度超过45的生产天数仅为周期生产时间的13.2%，产量为22%，78%，在周期后期低温期开采。4.产量下降幅度大渗出程度提高，地层压力大幅下

6、降，渗出量综合减少呈增加趋势，0104年间蒸汽吞吐劳井综合减少19.4%。表明，仅靠现有的蒸汽粉扑开采方式很难保持稳定的生产，稠油热采急需发展方式的转变。三、吞吐量后剩余油的分布古城油田为浅10断块 9层，浅中后期超重质油藏，以复合沉积韵律为主。基于牙齿地区的测井地质研究，古51516和古51518，2个反9点井组，水池顶深270.2 335.2米，层系统有效厚度4.4 14.0米，平均9.0米，渗透率0.1187.997m2地层温度条件下脱气原油粘度54000mPa.s典型浅中厚度超稠油水池地质模型。对上述水池模型，根据蒸汽处理生产动态资料、水淹层测量及各种监测资料，应用跟踪数字模型技术，综

7、合研究了蒸汽处理加密开采后剩余油的分布规律。研究结果表明，加密处理后井点较多，采收率高，剩余油分布比加密处理前更加复杂。加密处理前剩馀的油饱和度为70%以上，分布面积为32%，通常为65%以上(图1)。加密开采后，剩余油饱和度在70%以上基本不分布。65%以上的分布面积一般为0.0650.186 ha，相当于一次井控制面积(1 ha)的6.5%18.6%，分布分散。但是在60%以上仍然有相当高的分布(图2)，挖掘潜力很大。四、蒸汽驱动可行性研究蒸汽驱是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采后进一步提高原油采收率的主要热采阶段。依靠蒸汽粉扑开采，只能开采各油井顶点附近油层的原油，井之间还残留着大量剩余油场，河

8、南油田稠油蒸汽粉扑回收率一般为18-26%。采用蒸汽驱采制，除了通过高温降低粘度外，通过蒸汽对稠油有显著的蒸馏和替代作用，将蒸汽冷凝前缘留下的剩余饱和度降低到蒸汽波及范围内非常低(一般为515%)，从而提高驱动效率，实现高回收率，这一点更为重要。一般来说，蒸汽回收率为201.蒸汽驱动采矿条件国外自1970年蒸汽开采技术大规模应用以来，许多学者和专家对稠油层的热采审查标准进行了大量研究，最引人注目的是美国德事故史周杰博士等，美国壳牌公司的C.S.Matthews，美国J.J.Taber，F.D .这是以现行稠稠稠的蒸汽体质审查标准来看，与河南油田稠的油资源相比，大部分油不适合蒸汽开采。主要原因是

9、“薄薄的稠油”，蒸汽具有很大的危险性。表1美国NPC专家组热回收筛选标准参数注入蒸汽现有技术未来技术进步油层深度(ft)30005000纯厚度(ft)2015多孔()0.200.15*So0.100.08投资率(mD)250100原油相对密度0.855-1.00/原油粘度(mPa.s)15000/Kh/5/油层压力(psi)15002000但是从蒸汽驱动审查标准的变迁可以看出，随着技术发展和水池条件的变化，蒸汽驱动开采标准逐渐放宽。例如油层厚度为20 ft(6米)，原油粘度(地下条件)提高到15000mPa.s，蒸汽驱开采领域逐渐扩大，国内蒸汽驱技术将成为。小井距蒸汽驱动可行性研究(1)加密吞

10、吐量后仍有高剩余油分布。河南油田稠油油藏加密处理后，加密井控制区采收率可达30%左右，但仍剩下约70%的剩余油，油层平均剩余油饱和度仍在50%左右，高于美国专家周杰博士的蒸汽驱动启动油分饱和度研究值(So40%)(2)加密处理后地层压力明显降低，有助于提高蒸汽驱动器的溢出体积从井水向蒸汽转移的油类压力很重要，它会限制蒸汽带的扩大和蒸汽驱动的效果。据统计，国外蒸汽驱动项目，200 700米深的水池，蒸汽驱动前地面压力相对较低，约在0.71.5MPa范围内，达到了良好的蒸汽驱动效果，油回收率为38 60%，汽油率为0.180.37井楼0区、3区、高成分比浅10个数字模型研究表明，加密曹征后井距进一

11、步缩小，地层压力从远视压力的1.933.69MPa下降到1.221.9MPa，下降幅度显着提高，平均下降宽度为47.1%，接近远视地层压力的一半。(3)加密处理后，油层的热力连接程度明显好转蒸汽开采至关重要的是在水库建立有效的蒸汽替代船队，实现高蒸汽溢出量，是蒸汽驱动成功的关键。流动性好的普通稠油的情况下，在1 2周期的处理后，转动蒸汽，就能形成正常的蒸汽置换过程。但是，高粘度特草稠油藏的情况下，地层原油流动性很低，为了实现正常的蒸汽置换过程，需要应用多轮处理，甚至小井距离加密处理，油层，形成较好的热连接。据调查，郑楼0区、3区、高成分比浅10个超重质油藏加密后，油层储热从0.658*1010

12、2.47*1010kJ增加到1.0 * 1010 4.76 * 1010kj。另外，根据浅层10秒重质油实验区水母，粘度平均下降到12920mPa.s，粘度在20000 mPa.s以下广泛分布，低于10000 mPa.s占两个井组面积的43.8%，对旋转驱动器非常有利。实测结果也确认了这一点。地层压力保持水平为30.5 34.9%，油层温度比原始条件上升了21 38，这种油在加密后转移到半9分蒸汽和半7分蒸汽的有利条件。此外，还有两个有利条件：首先，经过加密曹征，不需要造新井，相反的7点和9点井网络驱动器可以顺利实现；第二，半7点和半9点井网有助于井注入率高，在相同的引流能力下，为提高蒸汽的注

13、入速度和蒸汽干燥度创造有利条件，达到良好的蒸汽驱动效果。表2加密吞吐量结束后保存水池列区块储存油层栏(*1010KJ)低热增长率(%)加密处理后室温平均附加值(c)加密处理之前加密处理后永久0.9591.3641.820.8三九2.474.7692.734.6分泌浅100.6581.0052.024.0(4)小井距蒸汽驱动效果预测图5井建筑物3区蒸汽驱预测曲线据加密吞吐量跟踪数字模型研究，5分蒸汽驱动器不可取，经济效益不好，油-汽比只有0.121，实现小井距半9分、半7分蒸汽驱动器是可能的。预计井场、古代城市油田的采收率可以提高18.424.6个百分点，油-汽比可以达到0.210.25个点，小

14、井距蒸汽驱动技术可以使浅层超重质油藏加密，成为进一步提高采收率的有效方法。表3加密吞吐量后小井距蒸汽驱动数值模型研究结果区块油层厚度(m)正街小井距蒸汽驱动预测方法产量(*104)水性(%)油费油回收(%)永久7.471*1005点0.57088.60.12118.3半9点0.57382.80.2118.4分泌浅109.071*100半9点2.11280.70.2124.6三九8.758*587点半1.40379.20.2522.3一球15.071*100半9点2.32283.00.2223.0五、小井距蒸汽驱中试试验与认识为了进一步提高稠油资源的利用率，在蒸汽驱可行性研究的基础上，于1998

15、年底在古城油田非浅10区开设了半半球点井3个小井距蒸汽驱试验区，2000年底古代51110井组相继传承(图6)。实验对象层为 9层，主采井距70 * 100米，控制面积0.08km2，远视地质储量16.8*104 t。实验区油层平均有效厚度9.0m，油层温度下脱气原油粘度54000mPa.s为超重质原油油类。4口井在8-9周期内平均产量为0.53T/D，达到89.7%，没有经济效果。战后日产油水平从19.6t提高到40t，最高产量达到75t左右。在矿山实施过程中，为了抑制蒸汽窜流，4个井组转动后，都采取间歇蒸汽驱，共注入4次蒸汽段塞，共注入9.2906104t，累计生产油2.6336104t，有机费0.283，采收率15.6%，取得了较好的蒸汽实验效果(图图6分泌浅10区 9层4个蒸汽驱动井组位置图表表1-44个蒸汽驱动井组蒸汽驱动阶段生产统计贞操储量(104t)注汽井注汽量(104t)吞吐量效率蒸汽(104t)累计蒸汽(104t)产量(104t)水性(%)油费采集程度(%)G513164.5521.64470.84962.49430.661972.00.26514.5G5774.3411.53421.16752.70170.85