齊40塊蒸汽驅技術應用效果分析

■文/王瑞晨

齊40塊蒸汽驅技術應用效果分析

■文/王瑞晨

摘要蒸汽驅是目前大規模工業化應用的熱采技術，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加熱半徑有限的弱點，能夠持續給地層提供熱量，成為蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取得了良好的效果。蒸汽驅的機理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相可以是水蒸氣、烴汽與蒸汽、水蒸氣與CO2，這樣不僅能加熱油層從而降粘，加入的其他氣體和流動前緣的稠油發生作用，會降低驅替前緣稠油的粘度，從而可以提高蒸汽驅效果。

關鍵詞蒸汽驅采收率干度應用

一、蒸汽驅采油機理

在蒸汽驅開采過程中，由注汽井注入油藏的蒸汽加熱原油并將它驅向生產井中。注入油藏的蒸汽，由注入井推向生產井過程中，形成幾個不同的溫度區及飽和度區，有蒸汽區、凝結熱水區、油帶/冷水帶以及原始油層帶。熱水凝結帶又可以分為溶劑帶及熱水帶，事實上這些區帶之間并無明顯的界限。由于每個區帶的驅替機理不同，因此注入井與生產井之間的油飽和度也不同。原油飽和度主要取決于它的熱特性，蒸汽帶中的殘余原油飽和度因經受的溫度最高而降至最低程度，它不取決于原始含油飽和度，而取決于溫度及原油的組分。在蒸汽溫度下，原油中輕質餾分受到蒸汽的蒸餾作用，在蒸汽帶前緣形成溶劑油帶或輕餾分油帶。在凝結帶中，這種輕餾分油帶從油層中能抽提部分原油形成了油相混相驅替作用。同時熱凝結帶的溫度較高，使原油粘度大大降低，受熱水驅掃后的油飽和度遠低于冷水驅。

蒸汽驅采油的機理有：（1）原油粘度加熱后降低；（2）蒸汽的蒸餾作用（包括氣體脫油作用）；（3）蒸汽驅動作用；（4）熱膨脹作用；（5）重力分離作用；（6）相對滲透率及毛管壓力的變化；（7）溶解氣驅作用；（8）油相混相驅（油層中抽提輕餾分溶劑油）及（9）乳狀液驅替作用等。這些機理在油層各個區帶中的作用程度是不一樣的，而且主要取決于原油及油層的性質。在蒸汽帶中，蒸汽驅的主要機理是蒸汽的蒸餾作用及蒸汽驅油作用。在熱凝結帶中，主要是降粘、熱膨脹、高溫滲透率變化、重力分離及溶劑驅油等作用。在原始帶中，主要是常規水驅及重力分離作用。

不同類型的原油，起主導作用的蒸汽驅機理不同。例如，對于稠油油藏，加熱降粘及蒸汽蒸餾作用是最主要的采油機理；而對于輕質油油藏，熱膨脹、蒸汽蒸餾（與溶劑油混相帶同時發生）及氣體脫油作用是主要的采油機理。但是，氣體脫油及蒸汽的蒸餾作用程度主要取決于原油的組分、系統壓力及蒸汽的注入速度。此外，油層厚度、蒸汽干度、注汽溫度等在極大程度上影響蒸汽驅的機理作用。對于厚油層、高滲透率稠油油藏、重力分離作用是很重要的機理作用。

二、齊40塊蒸汽驅開發實例

齊40塊隸屬遼河油田公司歡喜嶺采油廠管轄，地處遼寧省凌海市東部。構造上位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡上臺階中段，東北部緊鄰齊108塊，西南與歡60塊相接，四周為斷層所圍限，構造面積8.5km2。截止2005年底探明含油面積7.9km2，探明石油地質儲量3774×104t。該塊開發效果好，是普通稠油油藏開發的成功典范。

（一）蒸汽驅油藏特性

①吞吐后轉蒸汽驅的篩選標準

遼河油田經過多年的蒸汽驅先導試驗及擴大試驗，總結出了適合蒸汽驅的油藏篩選標準，對類似油田具有指導和借鑒意義。遼河油田蒸汽驅篩選標準是油藏埋深＜1400，油層厚度，m＞7m，凈總厚度比＞0.4，有效孔隙度＞0.2，滲透率＞20010-3 m2。

（二）吞吐后轉驅時機判斷

經過多年的室內研究及現場試驗，綜合分析認為，當油層壓力下降到5MPa且吞吐效果變差時轉驅，效果較好。由吞吐效果評價中產油量與周期關系看出，當吞吐6 ~7個周期時，地層壓力下降到5MPa左右，且6周期以后吞吐效果已很差,因此應在吞吐5周期后轉驅。目前齊40塊老井吞吐周期已經達到15~16周期，油層壓力下降到1~2MPa，含油飽和度在50%左右，蒸汽驅開采仍能取得較好的開發效果，因此應及早轉驅。

蒸汽驅生產現狀及注汽參數：

①齊40塊汽驅先導試驗區概況

根據相關參數，齊40塊符合相關蒸汽驅相關篩選標準。因為進行了先導試驗，相關的注汽參數是：井底干度，＞50，注汽速度1.8 t/（d·ha·m）。井組日注蒸汽540t（CWE）/d。井組配產液量641m3/d。平均單井，53m3/d，采注比1.2。

②齊40蒸汽驅生產狀況及效果分析

齊40塊試驗區的蒸汽驅先導開發指標基本達到方案水平。整個試驗階段（1998年1月~2005年12月），共注汽130.7×104t，產油量22.9×104t，階段油汽比0.18，累積采注比0.85，階段采出程度26.63。與方案設計（階段采出程度24.5%，油汽比0.18）相比，蒸汽驅試驗取得了較好的開發效果。

三、結論與認識

目前我國已投入蒸汽驅開采的稠油油藏，類型很多，有深層氣頂巨厚狀稠油油藏、具有邊底水的深層塊狀稠油油藏、深層中厚互層稠油油藏、深層中薄互層稠油油藏等。通過多種稠油油藏的蒸汽驅物理模型、數值模擬、室內試驗研究以及現場蒸汽驅實踐的調研分析認為：

蒸汽驅的油汽比遠低于先吞吐后汽驅的累積油汽比，而且投資比吞吐階段高，因此不能超越蒸汽吞吐開采階段直接汽驅；也不能將蒸汽吞吐開采與蒸汽驅開采這兩個階段截然分割開。蒸汽吞吐階段要為蒸汽驅開采創造有利條件（增油、降壓、預熱及技術準備等）。

對于壓力分布不均的油藏，轉汽驅開采后，某些生產井還要繼續進行蒸汽吞吐作業以調整平面上壓力分布、控制汽竄或蒸汽帶流向，引效，增產。

四、結語

蒸汽驅是目前大規模工業化應用的熱采技術，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加熱半徑有限的弱點，能夠持續給地層提供熱量，成為蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取得了良好的效果。蒸汽驅的機理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相可以是水蒸氣、烴汽與蒸汽、水蒸氣與CO2，這樣不僅能加熱油層從而降粘，加入的其他氣體和流動前緣的稠油發生作用，會降低驅替前緣稠油的粘度，從而可以提高蒸汽驅效果。

（作者單位：江漢油田采油工藝研究院）