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摘 要:滨南采油厂单家寺油田单56块目前生产层是馆陶组馆下段地层的1、2、3砂体,西部较东部油藏更发育,其中中部油藏厚度较大,东部以薄油藏为主,原油粘度极高,平均达5-10×104毫帕秒,已达超稠油标准,单56块在注汽吞吐采油过程中出现了严重的层间矛盾,蒸汽吞吐开发效率低,无经济效益。针对这一情况,需要综合利用渗透率平面图、隔层平面图、区块储量动用情况等动静态资料,分析层间潜力,在此基础上,研究蒸汽驱开发措施并分析其适应性,以改善蒸汽驱效果,提高油层动用状况。
关键词:单56块;蒸汽驱;层间矛盾;油层动用状况
前言
单56块目前分层开采效果较好,但层间矛盾日益突出,严重影响剩余油挖潜。本文主要针对单56块稠油开采过程中出现的严重的层间矛盾,研究蒸汽驱开发适应性,分析转驱时机、蒸汽驱开发层系划分、井网井距、注汽参数优化等问题,并制定合适的蒸汽驱方案部署,改善蒸汽驱效果,提高单56块油层动用状况,并对开发效果进行预测。
一、蒸汽驱开发适应性分析
根据蒸汽驱采收率经验公式计算单56块油层厚度22.00m,原油粘度30000.00mpa.s,含油饱和度0.52,渗透率变异系数0.50f,净总厚度比0.58,蒸汽驱采收率20.63%。在目前蒸汽吞吐的基础上蒸汽驱能提高采收率20.63%(表15-4),增加可采储量201.1万吨。因此从提高采收率的角度看,单56块馆下段适合蒸汽驱开发。
ER=9.92+2.82ho-0.044h02+2.74lg?o-1.411g2?o+62.04So+5.56Dp-39.52D2p-131.481lg2ht-0.026D
单56块馆下段有两个井组进行了蒸汽驱开发实验,小井距试验区2000年投产,包括7x11井组和10x8两个井组,7x11井组2002年11月汽驱,2003年7月停注转为生产井,10x8井组2003年5月汽驱,2005年7月停注转生产井。
试验井组吞吐转蒸汽驱后,9-x7、9-9、11-7、11-9和10x10见效,注采井距70-100m。受效井蒸汽驱阶段对应周期生产时间250-600d,周期累积产量4400-5500t,周期油汽比1.4-2.2t/t,回采水率都超过100%,由于蒸汽驱补充能量,使吞吐周期生产时间延长,周期产油量增加。
试验井组吞吐转蒸汽驱后,月递减由2.75%降低到0.53%,采收率由19%提高到27.8%。通过这两个井组试注,表明超稠油蒸汽驱是可行的,通过本次技术攻关,完善井网和注采对应性,配套工艺技术,超稠油蒸汽驱将产生好的效果(图1-1)。
二、转驱时机分析
当轮次采油的总成本(注汽成本与生产成本之和)与轮次产油销售相持平时,蒸汽吞吐已没有效益,需要改变开发方式[1]。
油价40美元每桶时,经济极限油气比为0.295;从轮次与油汽比变化关系看,吞吐10轮以后油汽比低于0.3,因此转驱的最佳时机为吞吐10轮以前,蒸汽吞吐开发已经没有经济效益。因此从经济角度分析应该转蒸汽驱。
从油层压力分布情况来看(图1-2),油层压力满足蒸汽驱开发条件,除边部个别井油层压力较高外,主体区域地层压力均在5Mpa以下,加密区压力达到3MPa以下。
三、蒸汽驱开发层系划分
对比分析了统注井和分注井的吸气剖面资料,并采用数值模拟方法分别对比了笼统注汽和分层注汽方式。分层注汽生产时间为300d,累计注气量未6*104t,累计产油量2.7*104t,油气比未0.45,采出程度50.53%;笼统注汽生产时间为300d,累计注气量未6*104t,累计产油量1.9*104t,油气比未0.32,采出程度41.64%(表1-2);数值模拟预测分层注汽可以保证各层的蒸汽注入量,各小层吸汽比较均匀,比笼统注汽提高采收率4.89%,最终推荐分层注汽方式。
四、井网井距论证
从蒸汽驱井距与采收率关系来看,目前单56块主体部位加密区井距平均110米左右,外围非加密部位井距150米左右,通过数值模拟研究,井距在100米左右时为最佳井距,因此在主体加密部位可以直接进行蒸汽驱开发。
从两种注采井网的对比结果来看,五点法注采井网初期最终累产低。同时考虑注采平衡,从注采井数比和最优注采比考虑率,反九点注采井网注采井数比为1:3,反五点注采井数比为1:1。反九点注采井网注汽井与生产井的注汽量和产液量比为2:5,反五点注汽井与生产井的注汽量和产液量比为1:1.2。从目前蒸汽吞吐的生产能力看反九点井网比较合适。
五、注汽参数优化
通过数值模拟的方法,对注汽速度、注汽压力、蒸汽干度和采注比进行参数优化对比。合理注汽速度为5.5t/m/d,合理注汽压力小于6Mpa,合理注汽干度大于50度,合理采注比为1.2(图1-3)。
蒸汽汽驱开发是一个多因素相互影响的结果,动态法仅能总结单因素和开发效果之间的相互关系[2]。正交试验设计是研究多因素多水平一种高效统计方法,它是由方案影响因素的全部水平组合中,挑选部分有代表性的水平组合进行试验,对过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况,找出最优的水平组合。因此,在动态法优化的注采参数的结果上,利用正交试验法对六个优化参数分别设计三个因素水平,利用油藏数值模拟进行多参数协同优化。对正交试验结果进行极差分析,对开发效果影响最显著的注采因素排序是:注汽速度>注汽干度=注采比>注汽压力。
最优的注采参数组合是注汽速度5.5t/m/d,注汽压力6MPa,注汽干度80℃,采注比1.2。
六、方案部署
本次方案部署分为两大部分,一、边部水平井继续采用蒸汽吞吐开发,二、主体加密区采用反九点注采井网开展蒸汽驱,共部署注汽井18口,生产井73口(图1-4)。
配产配注时蒸汽驱合理的注气速度为5.5t/m/d;平均单井油层厚度为22m,计算得到平均单井日注汽量为121t/d;蒸汽驱采用反九点注汽井网,根据采注比和生产注汽井数比计算得到平均单井日产液量为48.4m3/d(表1-3)
通过对比了蒸汽驱开发方案和不调整继续吞吐方案10年开发指标,不论是从日产油量、累产油量和采出程度的对比结果来看蒸汽驱开发方案都有较大优势。因此推荐蒸汽驱开发方案。
预测了十年的蒸汽驱开发生产指标,初期日产油0.11万吨/天,采油速度3.2%,预测十年末含水94.3%,采出程度33.3%。
参考文献
[1]卢树涛,杨钊,孟祥平等,利用窜流层提高蒸汽驱油效果数值模拟研究[M].北京:石油工业出版社,2013.119-121
[2]朱正军等,蒸汽驱数值模拟[A],勘探技术论文集[C],北京:石油大学出版社,2011:85-114
(作者單位:中国石化胜利油田滨南采油厂)
关键词:单56块;蒸汽驱;层间矛盾;油层动用状况
前言
单56块目前分层开采效果较好,但层间矛盾日益突出,严重影响剩余油挖潜。本文主要针对单56块稠油开采过程中出现的严重的层间矛盾,研究蒸汽驱开发适应性,分析转驱时机、蒸汽驱开发层系划分、井网井距、注汽参数优化等问题,并制定合适的蒸汽驱方案部署,改善蒸汽驱效果,提高单56块油层动用状况,并对开发效果进行预测。
一、蒸汽驱开发适应性分析
根据蒸汽驱采收率经验公式计算单56块油层厚度22.00m,原油粘度30000.00mpa.s,含油饱和度0.52,渗透率变异系数0.50f,净总厚度比0.58,蒸汽驱采收率20.63%。在目前蒸汽吞吐的基础上蒸汽驱能提高采收率20.63%(表15-4),增加可采储量201.1万吨。因此从提高采收率的角度看,单56块馆下段适合蒸汽驱开发。
ER=9.92+2.82ho-0.044h02+2.74lg?o-1.411g2?o+62.04So+5.56Dp-39.52D2p-131.481lg2ht-0.026D
单56块馆下段有两个井组进行了蒸汽驱开发实验,小井距试验区2000年投产,包括7x11井组和10x8两个井组,7x11井组2002年11月汽驱,2003年7月停注转为生产井,10x8井组2003年5月汽驱,2005年7月停注转生产井。
试验井组吞吐转蒸汽驱后,9-x7、9-9、11-7、11-9和10x10见效,注采井距70-100m。受效井蒸汽驱阶段对应周期生产时间250-600d,周期累积产量4400-5500t,周期油汽比1.4-2.2t/t,回采水率都超过100%,由于蒸汽驱补充能量,使吞吐周期生产时间延长,周期产油量增加。
试验井组吞吐转蒸汽驱后,月递减由2.75%降低到0.53%,采收率由19%提高到27.8%。通过这两个井组试注,表明超稠油蒸汽驱是可行的,通过本次技术攻关,完善井网和注采对应性,配套工艺技术,超稠油蒸汽驱将产生好的效果(图1-1)。
二、转驱时机分析
当轮次采油的总成本(注汽成本与生产成本之和)与轮次产油销售相持平时,蒸汽吞吐已没有效益,需要改变开发方式[1]。
油价40美元每桶时,经济极限油气比为0.295;从轮次与油汽比变化关系看,吞吐10轮以后油汽比低于0.3,因此转驱的最佳时机为吞吐10轮以前,蒸汽吞吐开发已经没有经济效益。因此从经济角度分析应该转蒸汽驱。
从油层压力分布情况来看(图1-2),油层压力满足蒸汽驱开发条件,除边部个别井油层压力较高外,主体区域地层压力均在5Mpa以下,加密区压力达到3MPa以下。
三、蒸汽驱开发层系划分
对比分析了统注井和分注井的吸气剖面资料,并采用数值模拟方法分别对比了笼统注汽和分层注汽方式。分层注汽生产时间为300d,累计注气量未6*104t,累计产油量2.7*104t,油气比未0.45,采出程度50.53%;笼统注汽生产时间为300d,累计注气量未6*104t,累计产油量1.9*104t,油气比未0.32,采出程度41.64%(表1-2);数值模拟预测分层注汽可以保证各层的蒸汽注入量,各小层吸汽比较均匀,比笼统注汽提高采收率4.89%,最终推荐分层注汽方式。
四、井网井距论证
从蒸汽驱井距与采收率关系来看,目前单56块主体部位加密区井距平均110米左右,外围非加密部位井距150米左右,通过数值模拟研究,井距在100米左右时为最佳井距,因此在主体加密部位可以直接进行蒸汽驱开发。
从两种注采井网的对比结果来看,五点法注采井网初期最终累产低。同时考虑注采平衡,从注采井数比和最优注采比考虑率,反九点注采井网注采井数比为1:3,反五点注采井数比为1:1。反九点注采井网注汽井与生产井的注汽量和产液量比为2:5,反五点注汽井与生产井的注汽量和产液量比为1:1.2。从目前蒸汽吞吐的生产能力看反九点井网比较合适。
五、注汽参数优化
通过数值模拟的方法,对注汽速度、注汽压力、蒸汽干度和采注比进行参数优化对比。合理注汽速度为5.5t/m/d,合理注汽压力小于6Mpa,合理注汽干度大于50度,合理采注比为1.2(图1-3)。
蒸汽汽驱开发是一个多因素相互影响的结果,动态法仅能总结单因素和开发效果之间的相互关系[2]。正交试验设计是研究多因素多水平一种高效统计方法,它是由方案影响因素的全部水平组合中,挑选部分有代表性的水平组合进行试验,对过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况,找出最优的水平组合。因此,在动态法优化的注采参数的结果上,利用正交试验法对六个优化参数分别设计三个因素水平,利用油藏数值模拟进行多参数协同优化。对正交试验结果进行极差分析,对开发效果影响最显著的注采因素排序是:注汽速度>注汽干度=注采比>注汽压力。
最优的注采参数组合是注汽速度5.5t/m/d,注汽压力6MPa,注汽干度80℃,采注比1.2。
六、方案部署
本次方案部署分为两大部分,一、边部水平井继续采用蒸汽吞吐开发,二、主体加密区采用反九点注采井网开展蒸汽驱,共部署注汽井18口,生产井73口(图1-4)。
配产配注时蒸汽驱合理的注气速度为5.5t/m/d;平均单井油层厚度为22m,计算得到平均单井日注汽量为121t/d;蒸汽驱采用反九点注汽井网,根据采注比和生产注汽井数比计算得到平均单井日产液量为48.4m3/d(表1-3)
通过对比了蒸汽驱开发方案和不调整继续吞吐方案10年开发指标,不论是从日产油量、累产油量和采出程度的对比结果来看蒸汽驱开发方案都有较大优势。因此推荐蒸汽驱开发方案。
预测了十年的蒸汽驱开发生产指标,初期日产油0.11万吨/天,采油速度3.2%,预测十年末含水94.3%,采出程度33.3%。
参考文献
[1]卢树涛,杨钊,孟祥平等,利用窜流层提高蒸汽驱油效果数值模拟研究[M].北京:石油工业出版社,2013.119-121
[2]朱正军等,蒸汽驱数值模拟[A],勘探技术论文集[C],北京:石油大学出版社,2011:85-114
(作者單位:中国石化胜利油田滨南采油厂)