地?zé)崴?qū)溫度對(duì)稠油采收率影響實(shí)驗(yàn)研究

陳濤平 張志琦 劉 穎

摘要:針對(duì)J-99塊毗鄰J1-01井地?zé)崴膶?shí)際情況,為了提高J-99塊稠油開發(fā)效果,在對(duì)地?zé)崴|(zhì)及其與該塊油層配伍性研究的基礎(chǔ)上,室內(nèi)開展了地?zé)崴?qū)提高稠油采收率實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明, 60～85℃范圍是提高采收率幅度對(duì)地?zé)崴疁囟茸兓蠲舾械膮^(qū)域,其間地?zé)崴?qū)采收率的提高幅度由3.39%增大至9.84%;不同溫度地?zé)崴幸粋€(gè)有效注入量,地?zé)崴疁囟仍礁?有效注入量越大,實(shí)際注入地?zé)崴疄?0～85℃時(shí),累計(jì)注入量以1.5 PV為宜。該項(xiàng)研究為J-99塊普通稠油利用地?zé)崴?qū)提高采收率提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞:地?zé)崴?驅(qū)替;稠油;提高采收率;室內(nèi)實(shí)驗(yàn);J-99塊

中圖分類號(hào):TE327文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

引 言

稠油因其黏度高、流動(dòng)性差,采用一般常規(guī)開采方法很難經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)[1]。稠油熱采技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)飛速發(fā)展,形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層、熱水驅(qū)、電磁加熱、微波加熱等技術(shù)為代表的技術(shù)框架[2-3]。其中蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于稠油油藏的開發(fā),并取得了顯著效果,少部分前沿技術(shù)正處于基礎(chǔ)研究或礦場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn)階段[4]。熱水驅(qū)早在20世紀(jì)60年代已被證明可降低原油黏度,使流度比下降,從而提高最終采收率。它作為一種提高原油采收率的方法一直未能被大規(guī)模應(yīng)用,其主要原因是熱水的含熱量少,不宜作為有效的熱載體把熱量帶入油藏[5]。但與蒸汽相比,熱水的密度、流度與地層油相差不大,熱水不易造成重力超覆流動(dòng),體積波及系數(shù)較大,熱效應(yīng)可得到充分發(fā)揮[6-7]。J-99塊附近地?zé)崴Y源豐富,地?zé)崴|(zhì)指標(biāo)能夠滿足該塊注水水質(zhì)要求,并與該塊稠油油層具有較好的配伍性,從而利用地?zé)崴?qū)提高采收率成為可能。為此,室內(nèi)開展了地?zé)崴?qū)提高稠油采收率實(shí)驗(yàn)研究。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用J-99塊杜Ⅱ?qū)拥奶烊粠r心,平均滲透率為733×10^-3μm²。實(shí)驗(yàn)用原油為J-99塊井口脫氣原油配制的模擬油(表1),50℃模擬油黏度為229 mPa?s,與地層條件下的原油黏度一致。實(shí)驗(yàn)用水包括:①地?zé)崴?J1-01井開泵排放至井口溫度穩(wěn)定(約87℃)所取水樣;②驅(qū)替水,38號(hào)注水站取樣口先行排污后所取水樣;③地層水,J-99塊14排5423井井口采出液中分離、過(guò)濾出的水樣;④飽和巖心所用鹽水。模擬原始地層水組成配制的礦化度為3 137.71 mg/L的NaHCO₃型水樣。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)采用HBCD-70型高溫高壓巖心驅(qū)替裝置,該裝置主要包括注入系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、油氣水計(jì)量系統(tǒng)、自動(dòng)控制-記錄系統(tǒng),可進(jìn)行系統(tǒng)工作參數(shù)設(shè)定、設(shè)備自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集記錄,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

1.3 實(shí)驗(yàn)方案

為了確定常規(guī)水驅(qū)后進(jìn)行不同溫度地?zé)崴?qū)時(shí)提高采收率的幅度,常規(guī)驅(qū)替水溫度取注入水地面溫度和油層溫度的平均值為45℃,地?zé)崴疁囟纫?0℃為間隔增加,依次取50、60、70、80、85、95℃等6個(gè)溫度。

根據(jù)J-99塊油層情況及目前注水井單日注入量,參照常規(guī)提高采收率室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù),按實(shí)際地層1 m/d的推進(jìn)速度確定地?zé)崴?qū)替速度。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)所用巖心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及不同驅(qū)替方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

2.1 地?zé)崴?qū)溫度對(duì)提高采收率幅度的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)作出不同驅(qū)替方案,圖1為采出程度與PV數(shù)的關(guān)系曲線。對(duì)各驅(qū)替方案常規(guī)水驅(qū)的采收率作平均處理,作出不同溫度地?zé)崴?qū)平均采出程度與注入孔隙體積倍數(shù)的關(guān)系曲線(圖2)。

由圖1、2及表2數(shù)據(jù)可以看出,在原注入水驅(qū)溫度45℃的基礎(chǔ)上,隨著地?zé)崴疁囟鹊纳?熱水驅(qū)提高采收率的幅度也相應(yīng)升高,當(dāng)注入地?zé)崴木诇囟扔?0℃升高到95℃時(shí),地?zé)崴?qū)采收率提高的幅度由1.15%增大至10.40%。

圖3為不同溫度地?zé)崴?qū)平均采收率與地?zé)崴疁囟鹊年P(guān)系曲線。圖3中地?zé)崴?qū)采收率與溫度關(guān)系曲線總體呈一平置的“S”型曲線。當(dāng)?shù)責(zé)崴疁囟鹊陀?0℃時(shí),提高采收率幅度較小;當(dāng)?shù)責(zé)崴疁囟雀哂?5℃后,提高采收率幅度變緩;60～85℃范圍是提高采收率幅度對(duì)地?zé)崴疁囟茸兓蠲舾械膮^(qū)域,其間提高采收率幅度隨地?zé)崴疁囟冉凭€性增加,提高采收率幅度由3.39%增大至9.84%,平均值為每攝氏度采收率增加0.258%。

2.2 有效注入量與地?zé)崴?qū)溫度的關(guān)系

由圖1、2可以看出,在地?zé)崴疁囟纫欢ǖ臈l件下,當(dāng)注入地?zé)崴甈V數(shù)較小時(shí),地?zé)崴?qū)提高采收率幅度隨著注入地?zé)崴甈V數(shù)的增加而增加;在注入PV數(shù)達(dá)一定值后,提高采收率幅度趨于某一穩(wěn)定值,表明不同溫度地?zé)崴幸粋€(gè)有效的累計(jì)注入量(有效注入量)。

圖4為根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)所作的有效注入量(PV)與地?zé)崴疁囟汝P(guān)系曲線。可以看出,地?zé)崴疁囟仍礁?有效注入PV數(shù)越大,當(dāng)?shù)責(zé)崴疁囟扔?0℃升至95℃時(shí),有效注入倍數(shù)由0.1 PV升至2.0PV。注入地?zé)崴疁囟葹?0～85℃時(shí),累計(jì)注入量為1.5 PV。

3 結(jié) 論

(1) 在原注入水驅(qū)溫度為45℃的基礎(chǔ)上,60～85℃范圍是提高采收率幅度對(duì)地?zé)崴疁囟茸兓蠲舾械膮^(qū)域,其間地?zé)崴?qū)采收率的提高幅度由3.39%增大至9.84%。

(2) 在溫度一定的條件下,當(dāng)注入地?zé)崴甈V數(shù)較小時(shí),地?zé)崴?qū)提高采收率幅度隨著注入地?zé)崴甈V數(shù)的增加而增加;在注入PV數(shù)達(dá)一定值后,提高采收率幅度趨于某一穩(wěn)定值。

(3) 不同溫度地?zé)崴幸粋€(gè)有效注入量,地?zé)崴疁囟仍礁?有效注入量越大。實(shí)際注入地?zé)崴疁囟葹?0～85℃時(shí),累計(jì)注入量以1.5 PV為宜。

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編輯 王 昱