D813區塊注多元熱流體吞吐效果評價

徐放 孔德煜

摘 要：D813超稠油區塊，經多輪次蒸汽吞吐后，地層壓力下降較大，吞吐動用半徑小，油藏采油速度低，含水上升快，油藏蒸汽吞吐開發效果差。為了改善D813區塊的開發效果，采用數值模擬技術對該區塊進行多元熱流體吞吐研究。研究結果表明，采用多元熱流體吞吐技術替代蒸汽吞吐開發，周期累產油968噸，含水率相對蒸汽吞吐減少了9.02%，增產效果明顯。

關鍵詞：超稠油；多元熱流體；數值模擬

1 區塊簡況

D813區塊的總體構造形態為一四周被斷層所封閉，向南東傾斜的單斜構造，平面上呈狹長的三角形[1]。地面原油粘度（50℃）165400MPa·s，原油密度（20℃）1.0098g/cm3，原油屬于超稠油。油藏含油面積4.6km2，儲層平均孔隙度32.4%，平均滲透率1664×10-3μm2，平均有效厚度27.7m。

2 目前開發中存在的問題

D813區塊原油粘度高，經過多輪次蒸汽吞吐，地層壓力下降較大，吞吐動用半徑小。由于蒸汽的超覆作用，多輪注汽后高低滲透層矛盾突出，使得D813區塊產量遞減速度快。目前采油速度0.18，含水率0.77，油藏采油速度低，含水上升快，油藏蒸汽吞吐開發效果差。由于多元熱流體具有較好的加熱降粘、超覆隔熱降低熱損失、維持地層壓力和提高波及系數等優點。因此，為減緩D813區塊產量遞減，擬采用多元熱流體吞吐技術接替開采D813區塊，以改善區塊開發效果。

3 多元熱流體開發機理

多元熱流體主要成分為水蒸氣、二氧化碳和氮氣，其開發機理主要包括加熱降粘、溶解降粘、增壓助排等方面。多元熱流體中的水蒸汽攜帶大量的熱量，油層中原油經加熱后粘度大幅度降低，流動阻力大大減小。CO2在稠油中發生溶解作用，其原理是當CO2溶于稠油中后，由于羧化作用，油分子間的引力降低，原油粘度降低[2]。N2的壓縮系數較大（0.291），高壓下注入的氣體在油井降壓開采過程中迅速膨脹，擴大蒸汽加熱半徑，增加蒸汽的波及體積，為油井生產提供了驅油動力[3]。N2的導熱系數低（0.028W/（m·K）），稠油注蒸汽開發過程中，在油套環空注N2，能有效減少蒸汽的熱量損失，提高蒸汽的利用效率[4]。多元熱流體中大量氣體進入地層后形成氣腔，并隨著注入量的增加，氣腔逐漸增大，使得液體被替換出來，由于氣體具有較大彈性，向地層注入氣體后可以較長時間維持和補充地層能量，從而增加油井產能。

4 應用效果評價

4.1 多元熱流體吞吐方案

根據D813-40-53井的基本地質情況，選用油藏數值模擬軟件CMG的Builder模塊建立單井地質模型。平面上劃分網格數50×50個，網格步長2m，縱向上頂部深度820m，底部深度870m，有效厚度25.8m，縱向建立網格50個，網格步長1m。模擬吞吐過程中，多元熱流體溫度300℃，周期注水量2400m3，水蒸汽干度75%，周期非凝析氣注入量7.5×104m3，CO2和N2的摩爾比為15：85，燜井時間7d。

4.2 開發效果評價

根據上述多元熱流體吞吐方案，采用油藏數值模擬軟件CMG的STARS模塊模擬D813-40-53井的開發，累計生產時長250d，增油968t，產水量2042m3，峰值產油量8.52t/d，含水率相對蒸汽吞吐減少了9.02%，增產效果明顯。

綜上所述，針對D813區塊多輪蒸汽吞吐開采后，地層壓力下降大、產量遞減速度快等問題，采用數值模擬技術對該區塊進行多元熱流體吞吐研究，一周期內累計產油968t，取得了較好的開發效果。因此，可采用多元熱流體吞吐技術接替開采D813區塊，以改善區塊開發效果。

參考文獻：

[1]王繼昌.杜813塊超稠油二氧化碳輔助蒸汽吞吐研究及應用效果分析[J].化工管理，2016（05）：172.

[2]楊兵，李敬松，朱國金，張賢松，宮汝祥，張穎.渤海N油田普通稠油多元熱流體驅可行性研究[J].石油地質與工程，2014，28（04）：93-96+156.

[3]楊兵，李敬松，祁成祥，等.海上稠油油藏多元熱流體吞吐開采技術優化研究[J].石油地質與工程，2012，26（1）：54-56.

[4]歐陽波，陳書帛，劉東菊.氮氣隔熱助排技術在稠油開采中的應用[J].石油鉆采工藝，2003，（S1）：1-3+89.

作者簡介：

徐放（1995- ）男，重慶科技學院碩士研究生在讀，主要從事油氣田開發方面的研究工作。

基金項目：

重慶科技學院研究生科技創新計劃項目‘D813塊多元熱流體吞吐工藝參數優化研究（YKJCX1720117）、重慶科技學院研究生科技創新計劃項目‘稠油油藏非穩態注蒸汽條件下井筒傳熱規律研究（YKJCX1720119）。