蒸汽注入量對超稠油吞吐生產影響室內研究

閆軍

前言：將高溫高壓飽和蒸汽注入地下，與超稠油油藏進行熱量交換，超稠油受熱后變成可流動狀態，通過舉升系統開采出來，這種蒸汽吞吐是開采超稠油普遍方式，本文通過室內試驗，得出蒸汽注入量與開采效果的關系規律，知道現場實際操作，提高開發效果。

1、模型的建立。蒸汽是超稠油開采的熱量來源，蒸汽注入量是三元復合吞吐采油措施的主要參數，并對周期產油量產生直接的影響。為了研究杜84、32塊三元復合吞吐采油較合適的蒸汽量，設計了三組不同蒸汽注入量的三元復合吞吐物理模擬實驗，根據儲層特征，建立了三組松散砂線性物理模型，模型基礎參數見表5-10。

表5-10 模型基礎數據表

2、巖芯模擬吞吐實驗：將模型抽空飽和地層水，模擬油運移進行油驅水，建立束縛水飽和度；模擬油藏壓力、溫度條件，先進行2個周期的單純蒸汽吞吐，再進行三個周期的活性劑+CO2+水蒸汽吞吐，其活性劑選用2#，濃度為5‰；CO2注入最先擇第二周期的蒸汽注入量的1/5，1#模型的蒸汽注入量是保持壓力為15MPa時注入達到平衡時的注入量，2#模型的蒸汽注入量是在1#模型的基礎上下降20%，3#模型的蒸汽注入量是在1#模型的基礎上下降10%，通過這組實驗研究蒸汽注入量對吞吐生產的影響規律。實驗結果見表5-11、圖5-4。

實驗結果表明，蒸汽注入量越大，原油采出程度越高。1#模型的蒸汽注入量比3#模型高10%，五個周期累積采出程度比3#模型高15.78%；1#模型的蒸汽注入量比2#模型高20%，五個周期累積采出程度比2#模型高37.53%。

表5-11 不同蒸汽注入量吞吐驅油實驗數據表

由此可見，三元復合吞吐中蒸汽注入量是一個影響生產的最重要因素。超稠油粘度對溫度敏感，溫度升高促使原油粘度大幅下降，這是蒸汽吞的最根本的原理。蒸汽注入越大，帶入巖心的熱量越大，使更多的原油性質發生變化，因此可采出更多的原油。

圖5-4周期數與周期采出程度關系曲線

雖然周期產油量隨蒸汽注入量的增加而增大，但是，注入量超過一定界線后，增加蒸汽注入量，加熱原油的體積增加的速度會減緩，產量增長的幅度減小，吞吐油汽比下降。同時，周期注汽量過大，井底壓力增高，影響有效地提高蒸汽干度；注汽量大，注汽時間長，油井停產作業時間長；蒸汽注入量的增加，將提高開采過程中的熱采費用，加大原油開采成本，從而抵消了增產油量帶來的效益。因此，在技術、經濟條件的限制下，對于一具體的稠油油藏，蒸汽吞吐開采的周期注入量存在一個優選范圍。

結論：對于多周期吞吐作業來說，隨吞吐周期數增加，周期注汽量應按一定比例遞增，這樣才能使各周期內加熱半徑持續增長，提高注入能量的利用率。針對多周期作業過程中注采轉換頻繁、油層儲熱、存水等情況，為了取得較好的開發效果，后續周期的注入量應根據油藏的開發生產實際而定。一般的配汽原則如下：

（1）累積采注比<0.8時，后續周期注汽量遞減10%；

（2）累積采注比0.8—1.0時，后續周期注汽量持平；

（3）累積采注比1.0—1.2時，后續周期注汽量遞增10%；

（4）累積采注比>1.2時，后續周期注汽量遞增20%。