超稠油油藏开采规律分析

2006-11-10 05:49:00

    一、开发历程及开采现状

    

    曙一区超稠油油藏发现于七十年代后期,当时由于埋藏深、原油粘度高及工艺技术条件的限制,无法获得工业油流。八十年代后期,辽河油田与加拿大联合开展了曙一区兴隆台油层超稠油油藏开发可行性研究,对部分井进行重点取心及蒸汽吞吐试采。九十年代初,随着开发工艺技术的提高,并根据超稠油开发可行性研究成果及曙1-36-234井蒸汽吞吐试采成功,向国家储委申报杜84块、杜212块探明石油地质储量,但由于工艺技术的原因,开发工作并未开展。

    199664,杜84块曙13540井采用“越泵加热降粘举升工艺”进行蒸汽吞吐开采获得成功,该井第一周期累积注汽2444t,生产了146d,平均日产油12.4t/d,累积产油1812t,使超稠油开采取得了突破性进展,同时打开了曙一区超稠油开采局面。此后,相继投入开发了杜229块、杜84馆陶油层,均取得了较好的开发效果。

    截止到2002年底,辽河油区曙一区超稠油累积探明石油地质储量17672×104t,动用石油地质储量6631×104t。由于各种开采工艺技术的不断创新和开发水平的提高,目前年产油量达到200.8×104t,已建成250×104t以上生产规模。

    

    二、地质情况简介

    

    曙一区位于辽河盆地西部凹陷西斜坡中段齐曙上台阶,是辽河油田稠油最富集的区块之一,构造面积约为45Km2,纵向上共发育了六套含油层系。曙一区兴隆台油层砂体主要分为砾岩、砂砾岩、砾质砂岩、含砾砂岩、含泥砾质砂岩、含泥含砾砂岩、砂岩、不等砾砂岩、含泥砂岩九类,泥质含量712%;粘土成分分别为:蒙脱石62%、伊利石23%、高岭石9%、伊蒙混层和绿泥石9.5%;有效孔隙度2633%,渗透率9882133×10-3μm2,含油饱和度60-65%,属大孔、高渗储层;50℃时原油粘度平均为20×104mPa·s20℃时密度为1.0-1.01 g/cm3,胶质沥青质含量49-59%,凝固点25.0℃,含蜡量2.0%;地层温度为38-45℃,地温梯度3.8/100m;原始压力8.6Mpa,压力梯度1.015MPa/100m

    

    三、超稠油生产特点

    

    曙一区超稠油地面脱气原油粘度高达20×104mPa.S左右,流动性能很差,可流动温度在80℃左右。以杜84块馆陶油层为例,地面脱气原油粘度(50℃)为22×104mPa.s,在油层温度(36℃)下原油粘度约120×104mPa.s90℃时粘度2666mPa.s100℃时粘度为1257mPa.s。从曙1-31-152井长效压力计测试资料中得出,当油层温度低于80℃,油井产量迅速下降到零。原油在地层条件下不流动,因此在开发、输油、贮运和外销的每个环节都必须全程伴热。因此,它的蒸汽吞吐开发具有与普通稠油不同的三大特点:(一)能量消耗大(需要大电机、大电热装置、大注汽锅炉);(二)生产环节多,生产过程中出现的问题多,作业频率高,如:分层注汽、冲砂、防砂、检泵、大修、侧钻等;(三)操作成本高,其中:热采费占30%;作业费占26%;动力费占12.5%;油水处理费占14.1%,四项合计占操作成本的82.6%。与普通稠油相比,热采费吨油增加73.9/t,作业费增加76.0/t,动力费增加40.8/t,油水处理费增加30.2/t,四项合计,每吨原油操作成本比普通稠油高出220.9/t

    

    四、超稠油在开发过程中,有其独特的开采规律

    

    (一)周期间产量变化规律。可划分为三个阶段:上升阶段(13轮),周期产量呈逐渐上升趋势,产量上升率平均为22%;高峰阶段(46轮),周期产量稳定在1070t左右;缓慢递减阶段(7轮以后),7轮以后便进入高轮次吞吐阶段,周期产量逐渐下降,平均周期递减率为10%。超稠油的这种产量变化规律,是由超稠油的热敏效应决定的,同时也受加热半径、井底周围含油饱和度的制约。

    (二)周期内日产油变化规律。划分为两种开发模式:一是周期生产早期(13周期),平均日产油量由零很块上升到23td左右,产量日递增平均为1.5td左右,油井保持相对高产一段时间,称之谓峰值期,一般为20t/d左右,峰值期过后,除了第一周期由于热能的影响,递减较快外,二、三周期均缓慢递减,直至周期结束。二是第四周期以后,日产油上升阶段逐渐变缓,产量高峰值逐渐降低、滞后,甚至峰值产量消失,缓慢进入递减期。这两种开发模式,生产60d以后,单井周期内产量变化规律驱于一致。

    (三)累积采油量与累积注汽量之间存在线性关系。单井累积注汽量在10000—12000t之前,累积注汽量与累积采油量之间呈线性关系,累积注汽量超过这一界限,曲线偏向注汽轴,斜率变缓,开发效果变差。

    (四)采注比、回采水率、油汽比变化趋势。

    蒸汽吞吐是一个降压开采的过程,采出液量大于注入蒸汽量才能保证下一轮注汽质量。采注比的大小与注汽干度密切相关,同时中周期以后采注比下降快也反映地层能量降低过快,周期递减过大,因此采注比与周期吞吐效果有直接影响。1-5周期采注比不断上升,周期产油量也呈上升趋势。以杜842001年投产的79口井为例,采注比由一周期的0.73上升到5周期的2.0,六周期陡降到1.3,此时周期间递减达到36.7%,七周期采注比稳定在1.1,周期间递减降为9.3%。因此控制合理的采注比对于稳定区块产量起到重要作用。曙一区超稠油回采水率1-8呈上升趋势,第8周期回采水率达到峰值100.9%,以后逐渐呈下降趋势,下降率为11%。周期油汽比一到四周期呈上升趋势,平均周期递增率为14.6%,第6周期以后油气比逐渐下降,平均周期递减率为10.6%。超稠油的这种变化规律与其特殊的原油性质、储层条件、举升工艺有着直接关系。

    

    五、对超稠油开发的几点认识

    

    (一)强化地质研究,落实储层和油层产能是超稠油开发的前提。

    (二)深化开发机理研究,开展多方位的现场开采试验,寻求超稠油开发新的切入点。

    (三)精细油藏经营管理,向管理要产量,在经营中求效益

    (四)加强注采工艺研究,不断改进注采工艺设备,提高超稠油开发效果

阅读原文