多元熱流體吞吐注入?yún)?shù)優(yōu)化

李春成

（東北石油大學(xué)，黑龍江　大慶　163318）

多元熱流體吞吐注入?yún)?shù)優(yōu)化

李春成

（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶163318）

近年來，中國海上油田采用多元熱流體吞吐進(jìn)行稠油開發(fā)，取得了顯著的開發(fā)效果?；诖?，通過對多元熱流體增產(chǎn)機(jī)理的分析，采用數(shù)值模擬方法，模擬各注采因素對周期產(chǎn)油量的影響，定性定量地給出不同注采參數(shù)對吞吐效果的影響程度，確定最佳的注入溫度、燜井時(shí)間和周期注入量，為現(xiàn)場多元熱流體吞吐效果預(yù)測和現(xiàn)場實(shí)施方案制定提供一定的指導(dǎo)。

稠油；多元熱流體吞吐；注入溫度；燜井時(shí)間；周期注入量

中國海上油田稠油資源豐富，具有黏度和密度大等特點(diǎn)，采用常規(guī)采油方法難以對油藏進(jìn)行有效動(dòng)用，原油采出程度很低，因此主要采用熱采方式進(jìn)行開采［1-3］。近年來，很多區(qū)塊相繼采用多元熱流體熱采技術(shù)進(jìn)行稠油開發(fā)，取得了較好的開發(fā)效果［4，5］，主要是利用航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噴射機(jī)理，燃油與空氣混合燃燒后產(chǎn)生高溫高壓的煙道氣，將水加熱汽化，形成N2、CO2、水蒸氣、熱水等組成的高壓多元熱流體混合物，注入井下、油層，從而提高單井產(chǎn)量。

為進(jìn)一步掌握各注熱參數(shù)對周期產(chǎn)油量的影響，通過數(shù)模研究注入溫度、燜井時(shí)間、注入量對周期產(chǎn)油量及產(chǎn)出投入比的影響預(yù)測，對注入?yún)?shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1　注入?yún)?shù)優(yōu)化

1.1注入溫度優(yōu)化

模擬了井底溫度為200～300℃，周期累產(chǎn)油和產(chǎn)出投入比的變化規(guī)律，如圖1所示。

結(jié)果表明：隨著注入溫度的增加，累產(chǎn)油量不斷增加；高于240℃后產(chǎn)出投入比開始下降，因此綜合分析確定注入溫度為240℃。

1.2燜井時(shí)間優(yōu)化

模擬了燜井時(shí)間為1～8d，周期累產(chǎn)油和產(chǎn)出投入比的變化規(guī)律，如圖2所示。

圖1　XI4井注熱溫度對年累產(chǎn)油和產(chǎn)出投入比的影響曲線

圖2　XI4燜井時(shí)間對年累產(chǎn)油和產(chǎn)出投入比的影響曲線

對多元熱流體吞吐而言，合理的燜井時(shí)間會(huì)最大限度地提高熱利用率，燜井時(shí)間太短，熱流體不能充分加熱油層；而燜井時(shí)間太長，又會(huì)增大向頂?shù)咨w層的熱損失。

根據(jù)模擬結(jié)果，并借鑒其他熱采井不同燜井時(shí)間后放噴產(chǎn)液的溫度的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化XI4井的燜井時(shí)間為3d。

1.3周期注入量優(yōu)化

目前油田已實(shí)施的熱采井平均注汽強(qiáng)度為16.2t/m，XI4井水平段長度為275m，計(jì)算得到注入量優(yōu)化范圍：3 000、3 500、4 000、4 500t和5 000t。在優(yōu)化注入溫度和燜井時(shí)間后，按照注入溫度為240℃、燜井時(shí)間3d對XI4分別設(shè)計(jì)了5套不同的注入方案。

預(yù)測對應(yīng)的周期產(chǎn)油量及投入產(chǎn)出比，結(jié)果顯示（見表1）：隨著注入量的增加，累增油量逐漸增加，高于4 000m3時(shí)，產(chǎn)出投入比呈下降趨勢，結(jié)合累增油和經(jīng)濟(jì)效益綜合分析，優(yōu)化XI4周期注入5 440t多元熱流體（水當(dāng)量為4 000t），其對應(yīng)的周期產(chǎn)油量為1.85×104m3。

表1　5套不同注入方案對應(yīng)的周期累產(chǎn)油預(yù)測

2　開發(fā)效果預(yù)測

在注入?yún)?shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，預(yù)測了XI4注熱結(jié)束后的粘度場和溫度場的變化趨勢。通過數(shù)模細(xì)致優(yōu)化，XI4的注熱參數(shù)優(yōu)化如表2所示。

表2　XI4井注熱參數(shù)小結(jié)

3　結(jié)論

作為海上稠油開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，多元熱流體具有顯著提高海上稠油產(chǎn)量的作用。依據(jù)周期產(chǎn)油量及產(chǎn)出投入比的預(yù)測，可對注入?yún)?shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。XI4多元熱流體注熱參數(shù)優(yōu)化結(jié)果為：注熱溫度243℃，燜井時(shí)間3d，多元熱流體總量5 452.36t，預(yù)測周期產(chǎn)油量為1.86×104m3。

［1］劉東，胡廷惠，潘廣明，等.海上多元熱流體吞吐與蒸汽吞吐開采效果對比［J］.特種油氣藏，2015（4）：118-120.

［2］劉光成.渤海稠油多元熱流體吞吐技術(shù)研究［J］.長江大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（10）：99-103.

［3］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(jià)［J］.石油鉆探技術(shù)，2014（1）：95-99.

［4］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（4）：75-78.

［5］唐曉旭，馬躍，孫永濤.海上稠油多元熱流體吞吐工藝研究及現(xiàn)場試驗(yàn)［J］.中國海上油氣，2011（3）：185-188.

Optimization of Injection Parameters for Multiple Hot Fluid Injection

Li Chuncheng
（Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjiang 163318）

In recent years，multi-component thermal fluid simulation has been adopted in Chinese offshore oilfield to development heavy oil reservoirs，and a prominent development effect was obtained.Based on this，through production mechanism analysis for multi-component thermal fluid simulation，numerical simulation method was used to simulate the effects of each injection-production parameter on cyclic production rate，the incidence of different injection-production parameters on the effect of the stimulation were presented qualitatively and quantitatively.Then the optimal injection temperature，soaking time and cyclic injection rate were determined.It could provide guidance for forecasting the multiple thermal fluid stimulation effect and make the decision.

heavy oil；multi-component thermal fluid simulation；injection temperature；soaking time；cyclic injection rate

TE345

A

1003-5168（2016）06-0134-02

2016-05-13

黑龍江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“活性原油在非均質(zhì)儲(chǔ)層中的自適應(yīng)控水增油機(jī)理”（51574089）。

李春成（1992-），男，碩士，研究方向：采油采氣工藝?yán)碚撆c技術(shù)。