錦91塊火驅(qū)試驗研究與應(yīng)用

摘 要：錦91塊是典型的Ⅱ類稠油油藏，區(qū)塊歷經(jīng)三十多年吞吐降壓開采，面臨地層壓力低使油井供液不足、吞吐效果嚴重變差、油井套管損壞降低油井利用率和邊底水入侵加劇等諸多問題，已經(jīng)處于吞吐開發(fā)后期，難以依靠吞吐持續(xù)有效挖潛。通過對多種開發(fā)方式對比優(yōu)選，確定錦91塊中部區(qū)域作為火驅(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)，2017年3月至8月完成了4口油井的點火工作，試驗區(qū)受效井經(jīng)過2年多的生產(chǎn)，取得了較為理想的開發(fā)效果，為遼河油區(qū)稠油儲量的長遠發(fā)展起到重要指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：錦91塊;Ⅱ類稠油;火驅(qū);試驗;應(yīng)用

1 火驅(qū)技術(shù)概述

1.1火驅(qū)采油機理

火驅(qū)技術(shù)是一種重要的稠油熱采方法，它通過注氣井向地層連續(xù)注入空氣并點燃油層，實現(xiàn)層內(nèi)燃燒，從而將地層改質(zhì)后的原油從注氣井推向生產(chǎn)井，實現(xiàn)提高采油速度與采收率的雙重目的。

1.2邊底水油藏火驅(qū)適應(yīng)性調(diào)研

1.2.1其他區(qū)塊成功案例

1990年3月和1992年1月在Balol油田開展了反五點井網(wǎng)面積式火驅(qū)的小井距先導(dǎo)試驗和正常井距試驗（井距分別為150m和300m），火燒方式為濕式火燒，初期單井日注氣量均為10000Nm3，最大增加到30000Nm3，水空氣比為2kg/Nm3，試驗均取得了成功。小井距先導(dǎo)試驗增油17900t，空氣油比為1770Nm3/m3;正常井距試驗增油32000t，空氣油比為900Nm3/m3。

1.2.2數(shù)值模擬研究邊底水油藏火驅(qū)可行性

火驅(qū)具有增壓機理，油井增產(chǎn)的同時還可有效抑制邊底水侵入。注空氣火驅(qū)與降壓開采相比，地層壓力上升明顯，地層能量得到恢復(fù)。火驅(qū)成為油藏內(nèi)的主要驅(qū)動力，使得油水界面附近含油區(qū)域壓力上升2-3MPa，有效抑制了邊底水的侵入。油層中侵入的水被高溫前緣加熱后產(chǎn)生蒸汽，形成一定程度的蒸汽驅(qū)和熱水驅(qū)。

2 轉(zhuǎn)驅(qū)前試驗區(qū)面臨主要開發(fā)矛盾

2.1斷塊水侵嚴重

轉(zhuǎn)驅(qū)前區(qū)塊綜合含水90.5%，年回采水率已達218%。

2.2油井井況日益變差

轉(zhuǎn)驅(qū)前區(qū)塊總井485口，井下有狀況的油井360口，占總井數(shù)74%;開井290口，占總井數(shù)的60%;停關(guān)井195口。

2.3邊底水區(qū)現(xiàn)方式下瀕臨廢棄，蒸汽驅(qū)開發(fā)適應(yīng)性較差

齊40邊水區(qū)汽驅(qū)井組轉(zhuǎn)驅(qū)近3年，靠近邊水生產(chǎn)井汽驅(qū)不見效，目前已經(jīng)停注。

3 錦91塊Ⅱ類稠油火驅(qū)試驗情況分析

3.1試驗區(qū)基本情況

火驅(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)位于錦91塊中部，被斷層F1、F7、F9和F10夾持，構(gòu)造形態(tài)為單斜構(gòu)造，地層傾角約8～13°。含油面積0.2km2，石油地質(zhì)儲量125.6×104t。

沉積特征：試驗區(qū)以水下分流河道和分流河道間微相為主，于Ⅰ36和于Ⅰ35小層沉積時期水體能量最強，全區(qū)以水下分流河道微相為主，河道寬度大，分布穩(wěn)定;于Ⅰ24小層沉積時期試驗區(qū)東部水體能量較弱，主要發(fā)育前緣薄層砂和分流間灣微相;于Ⅰ11沉積時期試驗區(qū)中部發(fā)育前緣薄層砂微相。

儲層特征：火驅(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)于Ⅰ油層組儲層砂體發(fā)育，砂巖厚度一般20.0～50.0m，平均38.5m，小層平均厚度為7.1m，縱向上于Ⅰ35和于Ⅰ36小層砂體最為發(fā)育，分別為10.0m和9.4m，且砂體平面分布穩(wěn)定，儲層連續(xù)性較好，測井解釋孔隙度為25.8%，滲透率為1896mD，屬于高孔高滲儲層，縱向上各小層儲層物性差異較小，非均質(zhì)性相對錦91塊其它區(qū)域較弱，有利于火驅(qū)試驗的開展。

3.2油藏工程設(shè)計

3.2.1井網(wǎng)規(guī)劃

試驗區(qū)井網(wǎng)形式為83m井距正方形井網(wǎng)，且相對完善，可滿足面積火驅(qū)轉(zhuǎn)為線性火驅(qū)的設(shè)計需求，并且采用現(xiàn)井網(wǎng)井距可有效減少試驗先期投入。因此兩個試驗區(qū)均采用初期反九點面積井網(wǎng)，后期轉(zhuǎn)線性火驅(qū)井網(wǎng)根據(jù)現(xiàn)場實際生產(chǎn)井布局，設(shè)計注入井4口，一線生產(chǎn)井21口，二線生產(chǎn)井27口。

3.2.2注入?yún)?shù)選擇

按照火驅(qū)試驗油藏工程設(shè)計結(jié)果，并結(jié)合不同井組地質(zhì)特征，對火驅(qū)試驗井組配注。設(shè)計4個火驅(qū)試驗井組初期日注氣量為2856～3780 Nm3/d，注氣月增量為50～70（Nm3/d.m），最高注氣強度為1500～1800 Nm3/d.m，對應(yīng)最高日注氣量為21420～28350 Nm3/d。

3.2.3開發(fā)指標預(yù)測

試驗區(qū)東部2個弱水淹火驅(qū)試驗井組，預(yù)測火驅(qū)開發(fā)9年，火驅(qū)階段累積產(chǎn)油4.79×104t，累積注氣1.2×108m3，累積空氣油比2510m3/t，階段采出程度14.1%，采收率57.8%。試驗區(qū)西部2個強水淹火驅(qū)試驗井組，預(yù)測火驅(qū)開發(fā)10年，火驅(qū)階段累積產(chǎn)油6.53×104t，累積注氣1.42×108m3，累積空氣油比2166m3/t，階段采出程度24.3%，采收率56.8%。

3.3試驗實施情況

2016年11月25日，先導(dǎo)試驗井組進入現(xiàn)場點火，2017年8月3日，完成全部4個井組點火工作，轉(zhuǎn)火驅(qū)開發(fā)后，隨注入井的增加，試驗區(qū)日注氣量逐步增大，目前日注氣量達到45059 m3/d，平均單井日注氣量11264.8m3/d，整體產(chǎn)液、產(chǎn)油量呈逐步上升趨勢，產(chǎn)液量由轉(zhuǎn)驅(qū)前的162.8t/d上升到346t/d，產(chǎn)油量由轉(zhuǎn)驅(qū)前的22.2t/d上升到31.3t/d，平均單井日產(chǎn)油1.49t/d。

3.4初步效果分析

3.4.1轉(zhuǎn)驅(qū)初期補壓增能效果顯著

試驗區(qū)自2017年3月至2017年8月初火驅(qū)注氣井陸續(xù)轉(zhuǎn)驅(qū)，轉(zhuǎn)入火驅(qū)開發(fā)初期見到一定的補壓增能效果，試驗區(qū)從2017年4月份至12月初日產(chǎn)油維持在30t/d左右的水平;進入2017年12月中下旬以來，產(chǎn)量逐步下滑，目前維持在15t/d左右，高液量高含水增油效果不明顯。轉(zhuǎn)驅(qū)后部分生產(chǎn)井生產(chǎn)周期延長，周期產(chǎn)量增加。生產(chǎn)井動液面上升100米左右，說明地層壓力上升明顯。注氣壓力平均上升2MPa，階段排注比0.32，地層存氣量2338萬方，地層能量得到補充。

3.4.2地層原油有運移跡象，原油有被驅(qū)動顯示

碳氧比測試結(jié)果表明，距離注氣井50米左右的油層含油飽和度有升高趨勢。

3.4.3燃燒狀態(tài)趨勢向好

分析結(jié)果表明：試驗區(qū)尾氣中CO2含量持續(xù)上升，目前超過62.5%的油井尾氣CO2含量超過11%，混合氣CO2含量超過14%，接近高溫燃燒標準。產(chǎn)出原油色譜分析結(jié)果表明：原油輕質(zhì)組分比例較點火初期有所提高，說明地層原油存在高溫裂解現(xiàn)象。

3.5試驗取得的初步認識

（1）室內(nèi)物理模擬研究表明，錦91塊原油在含水條件含油飽和度為15%時可以實現(xiàn)點火燃燒，數(shù)值模擬研究表明，含油飽和度>35%時，可以實現(xiàn)火驅(qū)經(jīng)濟開發(fā)。因此，錦91塊邊水（水淹）油藏火驅(qū)含油飽和度下限為35%。

（2）驗證邊水（水淹）油藏電點火可行，局部層實現(xiàn)高溫點火。

（3）先導(dǎo)試驗開展后，井組產(chǎn)液量均出現(xiàn)不同程度上升，井底壓力上升或平穩(wěn)，產(chǎn)量遞減變緩，見到初期增壓驅(qū)替效果，試驗達到了預(yù)期效果，驗證了邊水（水淹）油藏火驅(qū)開發(fā)的可行性。

（4）油層吸氣能力得到驗證，試注試驗表明出露油層吸氣強度均可達到設(shè)計需求，而轉(zhuǎn)驅(qū)初期各層均吸氣，且厚度較大、滲透率級差較小、連通性較好的層吸氣較好。

（5）試驗區(qū)生產(chǎn)尾氣情況表明地層內(nèi)發(fā)生了氧化反應(yīng)，尾氣受效方向基本符合產(chǎn)量受效方向，燃燒指標趨勢向好。

參考文獻

[1] 張方禮.火燒油層技術(shù)綜述﹝J﹞.特種油氣藏，2011，18（6）;1-5.

[2] 張銳，等.稠油熱采技術(shù)﹝M﹞.北京;石油工業(yè)出版社，1994，524-530.

作者簡介：張威（1976-），男，2015年中國石油大學(xué)（華東）畢業(yè)，工程師，長期從事稠油熱采開發(fā)工作。