超稠油油藏回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)研究

張靜 文守成

深層超稠油油藏的高效開(kāi)發(fā)有利于未來(lái)我國(guó)油氣資源的均衡可持續(xù)發(fā)展，而我國(guó)已探明稠油油藏儲(chǔ)量有幾乎1/3未能有效動(dòng)用?！冻碛陀筒豀DCS強(qiáng)化采油技術(shù)》一書(shū)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外稠油油藏蒸汽驅(qū)開(kāi)采研究現(xiàn)狀及不足之處，系統(tǒng)地分析了回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)以及亟需解決的關(guān)鍵若干問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行了較深層次的剖析及研究。

超稠油油藏普遍埋藏較深，多處于1 000 m以下，蒸汽驅(qū)時(shí)沿途熱損失嚴(yán)重，提高井底干度及地層壓力較有效的手段也只能通過(guò)提升注汽速度，因?yàn)樯a(chǎn)壓差通常是決定井筒產(chǎn)液能力的主要因素之一，測(cè)試結(jié)果表明當(dāng)注汽速度高至120 t/d時(shí)才能使井底蒸汽干度接近臨界值。且稠油原油粘度較大，在所處地層條件下進(jìn)行常規(guī)蒸汽驅(qū)仍舊難以提高冷油的推進(jìn)速度，進(jìn)而導(dǎo)致井口產(chǎn)液能力始終受限。此外，蒸汽驅(qū)技術(shù)的成功實(shí)施與注采比密切相關(guān)，稠油油藏在常規(guī)蒸汽驅(qū)下其注采比達(dá)不到要求，導(dǎo)致儲(chǔ)層內(nèi)蒸汽腔不能充分?jǐn)U展，同時(shí)稠油油藏本身非均質(zhì)性及邊水低水入侵等問(wèn)題也會(huì)顯著限制蒸汽腔的有效發(fā)育。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)稠油油藏的常規(guī)蒸汽驅(qū)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果，新型蒸汽驅(qū)井網(wǎng)部署即回型井網(wǎng)被提出，其由內(nèi)部反五點(diǎn)和外部反九點(diǎn)兩套井網(wǎng)共同組成的用于優(yōu)化稠油油藏蒸汽驅(qū)開(kāi)采的嵌套式井網(wǎng)結(jié)構(gòu)。該種井網(wǎng)布局通過(guò)將注采井?dāng)?shù)比從常規(guī)反九點(diǎn)的1∶3增加至1∶9，較高效地實(shí)現(xiàn)了井間熱連通，促進(jìn)了儲(chǔ)層蒸汽腔的發(fā)育，擴(kuò)大了蒸汽在儲(chǔ)層內(nèi)的有效波及體積，可有效改善常規(guī)反九點(diǎn)井網(wǎng)熱開(kāi)采過(guò)程中高熱損失及低采注比等缺陷，同時(shí)大幅提升了井組間的排液能力及原油采收率。相關(guān)研究表明我國(guó)遼河油田L(fēng)塊超深稠油油藏通過(guò)回型井網(wǎng)的優(yōu)化改進(jìn)后，驅(qū)采效果顯著增加，可提高采收率達(dá)18%以上，W38區(qū)塊的數(shù)值模擬結(jié)果顯示回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)相比于常規(guī)反九點(diǎn)井網(wǎng)可將原油采收率提高近5%，錦91區(qū)塊在采用回型蒸汽驅(qū)方式后產(chǎn)液產(chǎn)油大幅度增加，同為遼河油田的杜229區(qū)塊則在2016年進(jìn)行了8個(gè)回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)的先導(dǎo)性試驗(yàn)，日產(chǎn)原油從原來(lái)的160 t提高至210 t，取得了較好效果。

結(jié)合回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)的生產(chǎn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中依舊存在若干關(guān)鍵問(wèn)題亟需解決。首先是針對(duì)地層壓力較低的稠油油藏，盡管儲(chǔ)層本身對(duì)回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)的實(shí)施時(shí)有利的，低壓情況下具有較大的比容，但是低壓卻導(dǎo)致生產(chǎn)壓差較小，不適宜生產(chǎn)，因此在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)充分解決原油的低壓舉升問(wèn)題，結(jié)合二者的長(zhǎng)處以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)最優(yōu)化，同時(shí)深層下泵、泵內(nèi)漏失及防排砂問(wèn)題也是需要密切關(guān)注的;其次，針對(duì)均質(zhì)性較差的油藏，其儲(chǔ)層溫度場(chǎng)在橫向及縱向存在較大的不均衡，這要求在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)對(duì)蒸汽流動(dòng)實(shí)時(shí)關(guān)注，適時(shí)采取有效干預(yù)措施調(diào)節(jié)液流方向，調(diào)節(jié)射孔方向及位置，實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)的有效擴(kuò)延;再者是內(nèi)部反五點(diǎn)井蒸汽突入后及時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛^測(cè)井以及充分挖潛利用更深層油流的問(wèn)題，內(nèi)線蒸汽驅(qū)突破必然先于外線，隨后其需要及時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛^測(cè)井為后續(xù)開(kāi)采提供地層信息，同時(shí)需要對(duì)蒸汽驅(qū)后局部地層發(fā)育良好的氣腔進(jìn)行充分利用，此時(shí)非常適宜對(duì)該區(qū)域更深層次稠油的挖潛，可考慮通過(guò)組合采或單采完成稠油的有效開(kāi)發(fā)。

綜上內(nèi)容均在《超稠油油藏HDCS強(qiáng)化采油技術(shù)》一書(shū)中進(jìn)行了充分論述及討論。不難發(fā)現(xiàn)結(jié)果多是基于數(shù)值模擬手段，在實(shí)際油藏的先導(dǎo)性試驗(yàn)測(cè)試終究屈指可數(shù)，也就是說(shuō)該項(xiàng)技術(shù)改造始終處于不成熟階段。在未來(lái)研究過(guò)程中，加大回型井網(wǎng)蒸汽驅(qū)關(guān)鍵問(wèn)題研究的同時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際油藏進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，不能盲目追求注采井?dāng)?shù)比的增加，多進(jìn)行采注井的射孔優(yōu)化，有效改善驅(qū)替通道加大地層的縱向動(dòng)用能力，實(shí)現(xiàn)深層超稠油油藏原油采收率及整體開(kāi)發(fā)效率的提升。