稠油油藏蒸汽吞吐轉汽驅開發方式研究

盧俊卿，王尤富，馬銀蔓

（1. 長江大學，湖北 武漢430100； 2. 中國石油青海油田公司，甘肅 敦煌 736200）

稠油油藏蒸汽吞吐轉汽驅開發方式研究

盧俊卿1，王尤富1，馬銀蔓2

（1. 長江大學，湖北 武漢430100； 2. 中國石油青海油田公司，甘肅 敦煌 736200）

稠油油藏為提高采收率，蒸汽吞吐后需要進行轉驅開采，以增加原油流動，提高油田的經濟效益。以K油田為例，通過數值模擬方法對K油田注入介質，轉驅時機，轉驅注入方式及井距等因素進行對比研究，以期能夠提高K油田采收率和為其增加更大的經濟效益。經研究發現，K油田最優的蒸汽吞吐轉汽驅的開發方式為反九點法布井、以濕蒸汽為介質的注一停一間歇汽驅的生產方式。

蒸汽吞吐；轉汽驅；注入介質；轉驅時機

K油田埋藏深度為450～600 m，含油面積為6.4 m2，地層條件下原油平均密度0.91 g/cm3，黏度300 mPa·s，體積系數1.023，屬于稠油油藏[1]。從1994年至2003年一直是依靠地層能量進行開發，之后開始采取蒸汽吞吐方式開采。在日產油低于1t的井中，冷采井占到67%，為改善K油田開發效果，亟需對冷采井進行熱采，即轉汽驅方式開采。

1 影響吞吐生產的地質因素

影響蒸汽吞吐開采效果的因素：原油的粘度、油層的有效厚度、原始的含油飽和度、滲透率以及孔隙度等[2,3]。下面對滲透率和油層有效厚度分別進行研究。

油層滲透率對稠油蒸汽吞吐開采影響較大，滲透率高時，有利于蒸汽吞吐的開采，然而隨著蒸汽的注入，較高的滲透率更容易發生氣竄影響吞吐開發[4]。根據小層滲透率與累積產量疊合圖，單井的累計產液量隨滲透率變大而增加，但是累計產油量卻不一定與滲透率成正比，因此要對注汽工藝參數進行分析和優化。

在一定范圍內，吞吐的產量會隨油藏的有效厚度增大而增加，與此同時，吞吐的周期變長，周期產油量增多，油汽比也升高，開采效果變好[5]。累計產油量和累計產液量隨油層有效厚度的增加而增多。故油層有效厚度是影響吞吐開采效果的主要地質因素之一(圖1-2)[6,7]。

2 吞吐參數優化研究

用建模軟件VIP對K油田進行地質建模。網格步長均為25 m，X方向35個網格，Y方向20個網格，縱向上分為8層，總計網格節點數為5 600個。

2.1 轉驅注入介質研究

在規定注汽速度為160 m3/d，注汽溫度為300℃的條件下，分別對熱水、濕蒸汽和過熱蒸汽對比研究[8]，其中三種介質的井底蒸汽干度分別取0、0.6以及0.9，模擬開井生產兩年，其結果見表1。

圖1 滲透率與累積產量疊合Fig.1 Permeability and cumulative production composite

圖2 有效厚度與累積產量疊合Fig.2 Effective thickness and cumulative production composite

表1 轉驅注汽介質對比Table 1 Drive steam injection contrast medium

通過表1對比結果可知：在三種注入介質中，注入介質為熱水的轉驅效果明顯低于介質為蒸汽的轉驅效果，且熱水驅累產油比濕蒸汽驅少1.69×104t，其階段采出程度低于濕蒸汽區采出程度 1.84%；過熱蒸汽驅比濕蒸汽的累積產油多1 000 t，但是階段采出程度比其高出0.11%，因此從K油田的實際情況和經濟效益的角度來看，濕蒸汽驅明顯為最優的轉驅注入介質。

2.2 轉汽驅時機研究

確定轉驅介質后，轉驅時機的選擇對油田采收率的提高也尤為重要[9]，共設計4個方案，分別為：吞吐三輪后轉驅、吞吐四輪后轉驅、吞吐五輪后轉驅以及吞吐六輪后轉驅，生產時間為4 a，其結果，見表2。

通過表2對比結果可知：四種方案的油汽比區別不大，但是四種方案的累產油和階段采出程度逐漸減少，其中吞吐三輪后轉驅方案的累產油最高，綜上可知實際吞吐三輪后進行汽驅轉汽驅開采為最佳轉汽驅時機。

表2 吞吐轉汽驅時機對比Table 2 Contrast of tuning steam flooding time

2.3 轉汽驅開發方式對比研究

K油田吞吐三輪后開始轉驅，下面對最佳轉驅開發方式進行研究，共設計3個汽驅開發方案：連續汽驅、注一停一間歇汽驅以及注一停二間歇汽驅，三種方式下的注采比為1.0且注氣速度保持相同均為160 m3/d。通過用數模軟件對其進行模擬研究，開采四年，產出結果，見表3。

表3 轉驅方式對比分析Table 3 Drive way analysis

對表3結果進行分析知：方案1的注氣量分別是方案2和方案3的1.99倍和2.98倍，但這三種方式下采出程度相差不大，且方案3的油氣比分別是方案1和方案2的2.83倍和1.41倍，因此利用間歇汽驅注一停一的開發方式對K油田經濟效益最佳。

2.4 汽驅井距研究

K油田目前的井距主體為100 m×140 m，同時有些加密的區域為70 m×100 m,。在調查研究的基礎上，選擇反九點重新布井，共設計出3個方案，方案一：100 m×140 m，方案二：80 m×120 m，方案三：60 m×100 m。按照反九點布井生產4 a后，生產統計見表4。

表4 井距優化設計Table 4 Well spacing and to optimize the design of the production

通過表4可以看到通過方案3設計的井距累計產油量比方案1的累產油多3.52×104m3,采出程度相比于方案1高3.83%，當井距井排的減少時，油汽比成下降趨勢，且方案2開發井距方式下的累產油采出程度以及油汽比均在方案1和方案3之間，因此K油田轉汽驅井井距在60 m×100 m～80 m×120 m之間較為合理，采油反九點法布井。

3 結 論

（1）蒸汽吞吐優化受注入介質、時機、開發方式、汽驅井距的影響。

（2）通過數值模擬研究，為了獲得最優的吞吐生產效果，應采用井距為60 m×100 m～80 m×120 m之間的反九點布井，在吞吐三輪后立刻進行以濕蒸汽為介質的轉汽驅開發方式。

（3）蒸汽吞吐轉汽驅開發的最佳選擇是注一停一間歇汽驅的生產方式。

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Research on Adjustment of Heavy Oil Reservoir Development Scheme From Steam Stimulation to Steam Flooding

LU Jun-qing1，WANG You-fu1，MA Yin-man2

（1. Yangtze University, Hubei WuHan 430100，China；2. PetroChina QingHai Oilfield Company, Gansu Dunhuang 736200，China）

In order to improve the recovery of heavy oil reservoirs, after steam stimulation, flooding way needs to be adjusted to increase the flow of crude oil and improve the economic benefits of oil field. In this paper, taking K oilfield as an example, through numerical simulation, comparison research on injection medium, drive time, injection pattern and well spacing was carried out to enhance K oilfield recovery and improve its economic benefits. It’s found that the optimal K oilfield development way in switching steam stimulation to steam flooding is the inverted nine-spot pattern, using wet steam as medium.

steam huff and puff; steam flooding; injection medium; drive time

TE 357

A

1671-0460（2016）11-2580-03

2016-04-23

盧俊卿（1989-），男，湖北潛江人，研究方向：油氣田開采技術與理論。E-m ail：28818539@qq.com。