淺析超稠油火驅(qū)研究方法

閆歡歡 高燕(中國(guó)石油大學(xué)（北京），北京 102200)

超稠油現(xiàn)在已有的開(kāi)發(fā)技術(shù)包括蒸汽吞吐和蒸汽輔助重力泄油。蒸汽吞吐是我國(guó)已動(dòng)用超稠油主體開(kāi)發(fā)技術(shù)，但采收率僅為15%-20%；蒸汽輔助重力泄油試用范圍有很大局限性，油層連續(xù)厚度需大于15m，滲透率要求大于500mD。超稠油火驅(qū)國(guó)外學(xué)者覺(jué)得驅(qū)不動(dòng)（孔隙堵塞），但通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)超稠油在蒸汽吞吐和注蒸汽后存在著次生水體和高含水飽和度滲流通道，進(jìn)行火驅(qū)可以實(shí)現(xiàn)地下水動(dòng)力學(xué)連通，對(duì)高原油粘度可以實(shí)現(xiàn)突破。

1 超稠油火驅(qū)研究現(xiàn)狀

超稠油火驅(qū)沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，本文按稠油粘度從低到高展示稠油火驅(qū)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及開(kāi)采效果。

1.1 羅馬尼亞Suplacu de Barcau項(xiàng)目

油層原油粘度為2000MPa·s，井距50-100m。該項(xiàng)目從1960年投產(chǎn)，初始溶解氣驅(qū)采收率約9%，1970年用火驅(qū)進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)采，面積井網(wǎng)轉(zhuǎn)換成行列驅(qū)。最大產(chǎn)油量出現(xiàn)在85-90年，達(dá)到5000t/month;當(dāng)前日注氣量200×104m3，日產(chǎn)油量1200t,AOR在1600m3/m3左右。

以目前采油速度推測(cè)，該油田可穩(wěn)產(chǎn)至2040年，最終采收率達(dá)到65%以上。

1.2 新疆H1區(qū)火驅(qū)項(xiàng)目

新疆H1區(qū)原油粘度達(dá)到20000 MPa·s，該項(xiàng)目的成功對(duì)超稠油火驅(qū)的研究有很大的推動(dòng)作用。該區(qū)油層有效厚度為8.2m，平均滲透率為720mD。在火驅(qū)試驗(yàn)前經(jīng)歷多輪次蒸汽吞吐。試驗(yàn)區(qū)注蒸汽階段采出程度為28.4%。注蒸汽基礎(chǔ)井網(wǎng)為正方形，井距為100m。

礦場(chǎng)試驗(yàn)三個(gè)階段：⑴在原注蒸汽老井井網(wǎng)中鉆新井將井距加密至70m,用反五點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行面積火驅(qū)；⑵當(dāng)火線推到一線老井后，由中心注氣井和周圍6口新井組成斜七點(diǎn)井網(wǎng)；⑶把4口新鉆生產(chǎn)井轉(zhuǎn)為注氣井，組成注氣井排，從而實(shí)現(xiàn)線性火驅(qū)。

火驅(qū)效果：日注氣由8×104m3增至10×104m3，日產(chǎn)油由20t增至50t，含水率從80%降至55%，空氣油比由4000m3/t變?yōu)?000m3/t。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)與認(rèn)識(shí)

從粘度上看，國(guó)外火驅(qū)項(xiàng)目稠油粘度較低，中國(guó)的稠油火驅(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破，新疆紅淺稠油粘度遠(yuǎn)大于美國(guó)石油協(xié)會(huì)設(shè)定的火驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)（＜5000MPa·s）。超稠油的火驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)還沒(méi)做過(guò)，但粘度上有可能實(shí)現(xiàn)突破。

2 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線

2.1 研究?jī)?nèi)容

2.1.1 超稠油火驅(qū)可行性及燃燒特性研究。

通過(guò)一維燃燒管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證超稠油能否驅(qū)動(dòng)。若能成功驅(qū)替，計(jì)算燃燒前緣推進(jìn)速度，燃料沉積量，驅(qū)油效率等重要參數(shù)。

2.1.2 超稠油燃燒前緣展布特征研究。

使用三維火驅(qū)實(shí)驗(yàn)裝置，研究直井井網(wǎng)和直井-水平井組合井網(wǎng)條件下火燒前緣展布特征及波及范圍。

2.2 技術(shù)路線

2.2.1 一維燃燒管實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)樣品選用油田蒸汽吞吐后的超稠油。實(shí)驗(yàn)步驟分為以下幾步：①根據(jù)該區(qū)塊地質(zhì)特征，設(shè)計(jì)孔隙度，滲透率等物性參數(shù)，完成模型填裝。②進(jìn)行通風(fēng)測(cè)試，然后點(diǎn)火開(kāi)始火驅(qū)采油。③追蹤計(jì)算火驅(qū)實(shí)驗(yàn)峰值溫度，推進(jìn)速度，燃料沉積量，空氣油比等參數(shù)。

圖1 一維燃燒管裝置圖

2.2.2 三維火驅(qū)實(shí)驗(yàn)。

三維火驅(qū)實(shí)驗(yàn)裝置和一維燃燒管實(shí)驗(yàn)裝置整體構(gòu)架相同，也包括注入系統(tǒng)、模型本體、測(cè)控系統(tǒng)及產(chǎn)出系統(tǒng)4部分，區(qū)別在模型本體部分。實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，模型填裝，火驅(qū)實(shí)驗(yàn)三個(gè)步驟。主要研究火燒前緣展布情況及波及效率，對(duì)于超稠油的研究使用不同井網(wǎng)分析各種井網(wǎng)下的采出程度。

3 結(jié)語(yǔ)

本文經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研及現(xiàn)場(chǎng)火驅(qū)項(xiàng)目成果分析，為超稠油火驅(qū)提供了可行性論證，并且設(shè)計(jì)了一維燃燒管和三維火驅(qū)實(shí)驗(yàn)，為超稠油火驅(qū)室內(nèi)研究提供了方法。超稠油火驅(qū)潛力巨大，只要石油工程師專注研究這一塊并能將研究成果應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，就有可能創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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