Y 油藏蒸汽吞吐轉(zhuǎn)驅(qū)開發(fā)優(yōu)化研究

韋燕蘭，馬 俊，廖占山

（長江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北武漢 430100）

蒸汽吞吐后轉(zhuǎn)驅(qū)開發(fā)已成為稠油油藏開發(fā)后期大幅提高采收率的重要開發(fā)方式。蒸汽吞吐開發(fā)后很多油藏進行了開發(fā)方式的轉(zhuǎn)換，將其作為油藏主要的開發(fā)階段，進一步改善儲層動用狀況，提高油藏的最終采收率[1，2]。如美國Kern River 油田和印度尼西亞Duri 油田蒸汽驅(qū)采收率分別達到了62 %和55 %[3]。通過數(shù)值模擬對目標(biāo)區(qū)塊蒸汽吞吐轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)參數(shù)優(yōu)化進行研究分析，對進一步提高稠油油藏采收率具有十分重要的意義。

1 油藏概況

Y 油藏位于哈薩克斯坦共和國，平均孔隙度為36.1 %、滲透率1 875 mD、地層原油黏度260 mPa·s。1966 年開始依靠天然能量開采，在2004 年5 月開始注蒸汽吞吐開采。截止到2014 年5 月底，累計產(chǎn)油23.4×104t，累計產(chǎn)水80.2×104t，累計注汽21.4×104t，單井平均日產(chǎn)油1.43 t，含水77.4 %，采出程度為25.9 %。通過對本區(qū)熱采井吞吐情況分析，隨著吞吐輪數(shù)的增加，每輪累產(chǎn)油逐漸減少，亟需對目前的生產(chǎn)開發(fā)現(xiàn)狀進行調(diào)整，改善開發(fā)效果（見表1）。

2 儲層建模及歷史擬合研究

為充分體現(xiàn)地質(zhì)因素和開發(fā)因素對地下剩余油分布的影響，數(shù)模選用較成熟的CMG 軟件，按照模擬區(qū)域的選取原則，選擇Ⅰ區(qū)4 個井組作為模擬區(qū)域。根據(jù)地質(zhì)模型粗化的網(wǎng)格，網(wǎng)格步長20 m，平面上為33 m×23 m，在縱向上細(xì)分為6 層，網(wǎng)格節(jié)點數(shù)為4 554 個。建模后進行了地質(zhì)儲量和生產(chǎn)動態(tài)擬合，生產(chǎn)動態(tài)擬合主要進行了全區(qū)累計產(chǎn)油量、日產(chǎn)油量、含水率和單井日產(chǎn)油量等指標(biāo)的擬合，擬合精度較高。

3 蒸汽吞吐轉(zhuǎn)驅(qū)開發(fā)優(yōu)化研究

3.1 轉(zhuǎn)驅(qū)注入介質(zhì)優(yōu)化研究

基于油藏數(shù)值模擬軟件應(yīng)用及現(xiàn)場資料分析，取注汽速度150 m3/d、注汽溫度280 ℃，對熱水、濕蒸汽以及過熱蒸汽進行優(yōu)選，其中三種介質(zhì)的井底干度分別取0、0.5 以及0.8，模擬生產(chǎn)兩年，其結(jié)果顯示：蒸汽驅(qū)效果明顯優(yōu)于熱水驅(qū)，濕蒸汽驅(qū)累產(chǎn)油比熱水驅(qū)多出1.68×104t，階段采出程度高出1.86 %；同時較過熱蒸汽驅(qū)，濕蒸汽的累積產(chǎn)油只比其少1 300 t，階段采出程度比其低0.15 %，隨著驅(qū)替倍數(shù)的增加蒸汽的驅(qū)替效果要比熱水的好，其主要原因是蒸汽的高熱焓對原油具有很強的蒸餾作用，從而提高了原油的驅(qū)油效率[4]。考慮鍋爐效率與經(jīng)濟效益，建議最優(yōu)的轉(zhuǎn)驅(qū)注汽介質(zhì)為濕蒸汽。

表1 試驗區(qū)累計生產(chǎn)情況分析

3.2 轉(zhuǎn)汽驅(qū)時機優(yōu)化研究

針對I 區(qū)實驗區(qū)轉(zhuǎn)汽驅(qū)時機的確定，利用油藏數(shù)值模擬方法對其進行優(yōu)選。設(shè)計以下4 個方案對轉(zhuǎn)驅(qū)時機進行優(yōu)化：實際吞吐三輪后轉(zhuǎn)驅(qū)、在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)吞吐一輪后轉(zhuǎn)驅(qū)、繼續(xù)吞吐兩輪后轉(zhuǎn)驅(qū)以及繼續(xù)吞吐三輪后轉(zhuǎn)驅(qū)，生產(chǎn)時間為4 年，其結(jié)果顯示：實際吞吐三輪后轉(zhuǎn)驅(qū)累產(chǎn)油為5.16×104t，階段采出程度為5.73 %，其他3 種方案隨著轉(zhuǎn)驅(qū)時機的延后，累產(chǎn)油和階段采出程度逐漸降低，綜合對比，故最優(yōu)的轉(zhuǎn)汽驅(qū)時機是實際吞吐三輪后立即開始轉(zhuǎn)驅(qū)。

3.3 轉(zhuǎn)驅(qū)開發(fā)方式對比研究

針對I 區(qū)試驗區(qū)4 井組，設(shè)計了3 個汽驅(qū)開發(fā)方式優(yōu)選方案：連續(xù)汽驅(qū)、間歇汽驅(qū)注一停一和間歇汽驅(qū)注一停二，三種方式的注汽速度均為150 m3/d，采用1.2的采注比。通過模擬研究，生產(chǎn)4 年，其結(jié)果（見表2）。

表2 轉(zhuǎn)驅(qū)方式對比分析

對表2 結(jié)果進行分析：間歇注一停一的汽驅(qū)方式比連續(xù)汽驅(qū)累產(chǎn)油多700 t，同時由于連續(xù)汽驅(qū)，注汽量消耗很大，可以看到間歇汽驅(qū)注一停一的生產(chǎn)方式的油汽比是連續(xù)汽驅(qū)的2 倍，故間歇汽驅(qū)比連續(xù)汽驅(qū)的開發(fā)方式好。

3.4 連續(xù)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)時機優(yōu)化研究

在轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)前先對油藏進行一段時間的連續(xù)汽驅(qū)，可起到加熱地層的作用，同時有利于井間形成熱連通，對后期間歇汽驅(qū)起到很大幫助，提高最終采收率。

對I 區(qū)連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)時機優(yōu)選，設(shè)計了8個方案分別為：連續(xù)注汽1 年后注一停一生產(chǎn)、連續(xù)注汽2 年后注一停一生產(chǎn)、連續(xù)注汽1 年后注一停二生產(chǎn)、連續(xù)注汽2 年后注一停二生產(chǎn)、連續(xù)注汽1 年后注二停二生產(chǎn)、連續(xù)注汽2 年后注二停二生產(chǎn)、連續(xù)注汽1 年后注三停三生產(chǎn)以及連續(xù)注汽2 年后注三停三生產(chǎn)（其中注一停一是指：注汽一個月，停一個月，其他類似）。模擬生產(chǎn)4 年，結(jié)果（見表3）。

表3 連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)時機研究

通過方案結(jié)果進行分析可知：對比其他轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)時機，連續(xù)汽驅(qū)1 年然后注二停二是最優(yōu)的，方案生產(chǎn)4 年，累計產(chǎn)油6.83×104t，油汽比為0.126，階段采出程度為7.59 %，故最優(yōu)的連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)時機為連續(xù)汽驅(qū)1 年后注二停二生產(chǎn)。

3.5 連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)注汽速度優(yōu)化研究

在稠油生產(chǎn)中，連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)時，兩者存在一個最優(yōu)的注汽速度組合。針對I 區(qū)試驗區(qū)4 井組模型，設(shè)計了4 個注汽速度的方案，分別為：連續(xù)（150）+間歇（150）、連續(xù)（112）+間歇（112）、連續(xù)（75）+間歇（75）以及連續(xù)（50）+間歇（50）（其中，連續(xù)是指：連續(xù)汽驅(qū)1 年，間歇是指：注二停二）。其中蒸汽干度取0.5，采取比為1.2，模擬生產(chǎn)4 年，其結(jié)果（見表4）。

通過模擬結(jié)果分析：連續(xù)汽驅(qū)+間歇汽驅(qū)注汽速度均取75 m3/d 時效果較明顯，模擬生產(chǎn)4 年累產(chǎn)油為7.58×104t，階段油汽比為0.281，階段采出程度為8.42 %，均為4 種方案中的最高值，故最優(yōu)的連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)注汽速度為75 m3/d。

3.6 汽驅(qū)井距井排優(yōu)化研究

本區(qū)目前的井距井排主體為100 m×140 m，同時有些加密的區(qū)域為70 m×100 m。在調(diào)研的基礎(chǔ)上采用反九點重新布井對試驗區(qū)井排井距進行優(yōu)化研究，設(shè)計如下3 個方案，方案一：井距100 m、井排140 m，方案二：井距80 m、井排120 m，方案三：井距60 m、井排100 m。在布井時，盡量滿足反九點井型。生產(chǎn)4 年后，生產(chǎn)結(jié)果統(tǒng)計（見表5）。

表4 連續(xù)汽驅(qū)轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)注汽速度優(yōu)化

表5 井距井排優(yōu)化生產(chǎn)統(tǒng)計

通過以上結(jié)果分析：60 m×100 m 條件下的累積產(chǎn)油量比100 m×140 m 時候的多3.2×104t，階段采出程度比100 m×140 m 高3.49 %，但是隨著井距井排的縮小，油汽比逐漸下降，其中60 m×100 m 條件下的油汽比比100 m×140 m 的低0.1，同時井距井排為80 m×120 m 時的累積產(chǎn)油、油汽比以及階段采出程度在100 m×140 m 和60 m×100 m 之間。因此建議反九點布井，其中井距60 m～80 m、排距100 m～120 m。

4 結(jié)論

通過對Y 油藏I 區(qū)蒸汽吞吐轉(zhuǎn)驅(qū)開發(fā)數(shù)模研究，研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)驅(qū)驅(qū)替介質(zhì)選擇濕蒸汽驅(qū)替效果更好；蒸汽吞吐3 輪次后轉(zhuǎn)驅(qū)階段采出程度為5.73 %，效果明顯；最優(yōu)汽驅(qū)方式：選擇一年轉(zhuǎn)間歇汽驅(qū)、注二停二方式較好；注汽速度優(yōu)選值為75 m3/d；生產(chǎn)4 年，模擬區(qū)累計產(chǎn)油7.6×104m3，累注汽27.0×104m3，階段油汽比為0.28；建議采用反九點進行布井，其中井距在60 m～80 m，排距為100 m～120 m。

［1］ 劉文章.熱采稠油油藏開發(fā)模式［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1998：128-176.

［2］ 徐丕東，等.提高勝利油區(qū)稠油熱采采收率技術(shù)研究［J］.油氣采收率技術(shù)，2000，7（1）：13-16.

［3］ 沈平平.熱力采油提高采收率技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2005.

［4］ 王勝，曲巖濤，韓春萍.稠油油藏蒸汽吞吐后轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)驅(qū)油效率影響因素-以孤島油田中二北稠油油藏為例［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2011，（1）：48-50+114.