稠油油藏蒸汽吞吐注入能力影響因素研究

段強(qiáng)國

摘要：在開發(fā)稠油油藏的過程中，蒸汽吞吐屬于主要技術(shù)，可以發(fā)揮合理開發(fā)稠油的作用，但目前針對蒸汽吞吐的稠油注汽影響原因及各種影響方面尚不充分。為了避免超覆及汽竄情況，提高蒸汽熱的利用率，通過在室內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，對油藏的滲透情況、注汽速率、注汽溫差、原油粘度充分思考的狀況下，對稠油油藏蒸汽吞吐吸汽規(guī)律加以分析，鑒于均一性研究，通過對稠油蒸汽吞吐注入能力的影響程度，確定各種注汽參數(shù)影響規(guī)律，為制定稠油油藏的蒸汽吞吐開發(fā)方案提供科學(xué)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：稠油油藏;蒸汽吞吐;注入能力;影響因素

本文在在實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)，處于對油藏滲透性、注汽速率、注汽溫差、原油粘度方面的考慮，分析稠油油藏蒸汽吞吐吸汽規(guī)律，利用均一性對以上影響因素對于吸汽能力所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，以此為稠油油藏蒸汽吞吐開發(fā)中明確注汽參數(shù)提供指導(dǎo)。

1.實(shí)驗(yàn)分析

1.1材料和設(shè)備

本次實(shí)驗(yàn)采用1、2、3三種型號油樣，取樣為xx油田的稠油油藏，其粘度溫度曲線可見圖1。實(shí)驗(yàn)當(dāng)中正在采用的水皆為去離子水，凈化設(shè)施采用型號為常規(guī)凈化設(shè)備。稠油粘度通過相應(yīng)流變設(shè)備進(jìn)行檢測。填砂管采用砂樣取自出砂井的砂樣，目數(shù)分別是40-60、60-90、90-120目數(shù)。通過對目數(shù)砂樣比例的多種控制方法，可以獲得滲透率不同的填砂管。實(shí)驗(yàn)中還會運(yùn)用蒸汽發(fā)生器、油水容器、填砂管、恒溫箱、壓力傳感器等。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬，對蒸汽注入能力進(jìn)行分析，利用圖2演示的實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展，設(shè)備可以分成出口流體收集模塊、蒸汽注入模塊、蒸汽合成模塊。填砂模型進(jìn)出口裝置壓力傳感器，對壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)收集并記錄。利用平流泵對蒸汽注入速度進(jìn)行控制;通過蒸汽發(fā)生器對蒸汽溫度進(jìn)行控制;按照目數(shù)砂子配比不同，可獲得滲透率不同的填砂模型;收集液體的設(shè)備可對填砂模型出口位置的液體有效收集，并對驅(qū)油效果實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

2.1滲透率影響注入能力

在稠油油藏開發(fā)中，滲透率作為一個(gè)主要原因，這部分可以使用1號油當(dāng)成實(shí)驗(yàn)用油，實(shí)驗(yàn)的溫度達(dá)到100℃，選擇500×10-3、1000×10-3、μm2三個(gè)填砂管，分析滲透率對于蒸汽注入能力所產(chǎn)生的影響。

可見，伴隨滲透率不斷上升，平均的注入壓力下降，吸氣指數(shù)上升。滲透率高，整體注入流程的壓力就會越低;滲透率通常是500×10-3μm2的時(shí)候，驅(qū)油效果僅有48%;滲透率通常是3000×10-3μm2的時(shí)候，驅(qū)油效果大約達(dá)到57%，照以前上升了8.7%。

2.2注汽速度影響注入能力

注汽速度不同會直接影響到稠油開發(fā)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)注汽速度也會直接影響到蒸汽的注入能力。采用的1號油樣，滲透率等級通常為3000×10-3μm2，蒸汽的溫度一般是200攝氏度。注汽壓會伴隨注汽速率逐漸增加而增加，平均的吸汽指數(shù)也會伴隨注汽的速度增加而越來越小。注汽速度在1分鐘0.5mL的時(shí)候，驅(qū)替最高的壓力值為1.534MPa，平均的壓力值為0.29MPa，吸汽的指數(shù)達(dá)到了1.8;注汽速度通常在1分鐘2.0mL的時(shí)候，驅(qū)替最高的壓力值為6.02MPa，平均的壓力值為1.3MPa，吸汽指數(shù)約為1.6。

2.3注汽溫度影響注汽能力

稠油對于溫度方面很敏感，如果溫度上升，稠油的粘度會大幅度下降。為了注入能力受注汽溫度影響方面進(jìn)行研究，本次實(shí)驗(yàn)對1號油樣進(jìn)行研究，滲透率等級在1000×10-3μm2、注汽速率1分鐘約為1mL的時(shí)候，吸汽指數(shù)和溫度方面存在的一定關(guān)聯(lián)。所以在注汽溫度上升時(shí)，吸汽指數(shù)會明顯上升。

2.4原油粘度影響注入能力

實(shí)驗(yàn)中所使用的填砂管滲透等級為1000×10-3μm2，注汽速度在1分鐘1mL速度下分析稠油不同粘度蒸汽的注入能力，實(shí)驗(yàn)溫度達(dá)到了300攝氏度。相關(guān)研究表明，稠油粘度高，平均的壓力值也就越高，平均的吸汽指數(shù)則相反。此外稠油的粘度高，驅(qū)油效果就會很低。1號稠油驅(qū)油效果約為57%;3號稠油驅(qū)油效果只有46%。

通過以上研究表明，稠油的粘度、注汽溫度、注汽速率、滲透率都會影響注汽能力，為了確定不同原因?qū)τ谖芰Ξa(chǎn)生的敏感度，在鑒于以上研究前提下，均一化研究全部的影響因素。均一化原因水平應(yīng)以最大因素水平值為基礎(chǔ)，平均的注汽壓級別屬于相關(guān)因素水平的最大注汽壓和最小注汽壓比值，注汽壓因素的敏感度作為平均注汽壓極差和一定因素極差二者比值。注汽壓需要對四個(gè)因素敏感性進(jìn)行考察，從大到小依次為滲透率、稠油的粘度、注汽溫度、注汽速率。

結(jié)束語：

總之，在開發(fā)稠油油藏的過程中，蒸汽吞吐屬于主要技術(shù)，可以發(fā)揮合理開發(fā)稠油的作用，但目前針對蒸汽吞吐的稠油注汽影響原因及各種影響方面尚不充分。為了避免超覆及汽竄情況，提高蒸汽熱的利用率。本文利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M分析稠油油藏的蒸汽吞吐注入能力，獲得以下幾個(gè)結(jié)論：

（1）滲透率高，整體注入流程中的壓力很低，蒸汽注入能力也就越強(qiáng)，滲透率較高，蒸汽驅(qū)油效果也會越高。滲透率在457×10-3μm2的時(shí)候，驅(qū)油效果僅有48%，如果滲透率在2851×10-3μm2的時(shí)候，驅(qū)油效果大約為57%，二者相差9%。

（2）注汽壓伴隨注汽速度加大而不斷加大，而平均吸汽指數(shù)也會隨注汽速度加大而變小。伴隨注汽速率不斷上升，驅(qū)油的效果下降，待注汽速率1分鐘為0.5mL時(shí)，驅(qū)油的效果約為75%;待注汽速率1min為2.0mL的同時(shí)，驅(qū)油效果會下降到47%，下降了28%。

（3）伴隨注汽溫度逐漸上升，吸汽的指數(shù)上升，對蒸汽注入越有利。注汽溫度高驅(qū)油效果就會升高。溫度在52℃的同時(shí)，驅(qū)油的效果約為42%;注汽溫度在300℃的同時(shí)，驅(qū)油效果約為84%，驅(qū)油效果上升了42%。

（4）如果稠油的粘度升高，平均壓力值會隨之升高，平均的吸汽指數(shù)則相反，驅(qū)油效果也會低下。1號稠油的驅(qū)油效果大約為57%’3號稠油驅(qū)油效果只有46%。

（5）通過分析各因素對于稠油油藏蒸汽吞吐吸汽能力敏感度，從大到小按照順序依次為滲透率、注汽溫度、注汽速度、稠油粘度。

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