超稠油蒸汽吞吐開發主要矛盾及技術對策分析

蘇哲

遼河油田特種油開發公司 遼寧盤錦 124010

蒸汽吞吐方法就是將一定數量的高溫高壓濕飽和蒸汽注入油層，燜井數天，加熱油層中的原油，然后開井回采。要提高蒸汽吞吐開采的技術經濟效果，必須針對具體油藏的地質條件，優化設計注汽工藝參數，考慮各種因素，科學地施工作業，才能取得最好的效果。

1 循環蒸汽吞吐（CSS）

循環蒸汽吞吐又稱周期性蒸汽驅替，其常見形式是向油井中注入一定量蒸汽，關井若干天進行熱燜降黏，然后使井自噴，再轉入采油過程。經蒸汽處理后，可持續采油相當長的時間。這些油井注汽前幾乎不產油，注汽吞吐后，每口井初期高峰產量一般可達到100-200t/d。針對遼河斷陷盆地西部凹陷帶北端高一區油藏區塊所面臨的地層壓力低、原油黏度較高以及流動性極差等問題，以高1-5-12 井為例，通過實施一次超低溫蒸汽吞吐施工后，油層溫度由44．5℃升至49．83℃，油層壓力升高了0．69MPa，說明蒸汽吞吐起到了提高地層溫度、增加地層壓力的作用[1]。

2 實例分析

曙一區杜84 塊興隆臺油藏構造上位于遼河盆地西部凹陷西斜坡中段，油藏含油面積5．6km 2，地質儲量8309×10 4t。儲層有效孔隙度27．0%，滲透率1920×10-3um 2。原油性質具有 “四高一低” 的特點：即高原油密度、高原油粘度、高凝固點、高瀝青+膠質含量、低含蠟量，屬于高孔高滲超稠油油藏，主要以蒸汽吞吐方式開發。

3 油藏地質參數影響

3.1 原油粘度

超稠油原油粘度高，50℃脫氣原油粘度一般在5-30×10 4 mPa．S，油層條件下基本沒有流動能力，與普通稠油相比超稠油開采具有油層溫度低、流動溫度高、啟動溫差大的特點，開采過程需全程伴熱保溫，以保證原油的流動性。普通稠油在油層中的可流動溫度為40-50℃，超稠油在油層中的可流動溫度為70-80℃。因此超稠油開采中如何提高熱利用率，降低原油粘度是改善開發效果的關鍵因素之一。

3.2 油層產狀

熱利用率是影響超稠油生產效果的關鍵因素，而影響油層熱利用率的主要地質因素就是油層產狀。厚層塊狀油藏，油層熱損失小，熱利用率高，生產效果好；中厚層狀油藏，由于單層厚度小，熱損失大，熱利用率低，因此生產效果相對較差。根據數模研究結果，射開單層厚度4m 油層的熱損失比射開單層厚度10m 油層的熱損失增加20%。隨凈總比增加，隔夾層熱損失比例依次下降10%，油層有效熱利用率依次提高10% 左右[2]。

3.3 儲層物性

杜84 塊興隆臺油層由于上、下層系沉積類型不同，造成上、下層系間的物性有一定差別。上層系儲層物性較好，平均孔隙度31．0%，平均滲透率1．55m 2，含油飽和度65．4%；下層系儲層物性明顯變差，平均孔隙度26．6%，平均滲透率1．062m 2，含油飽和度為60．6%。通過對上、下層系吞吐10 周期產量的統計對比，上層系油井平均單井累油8800t，下層系油井平均單井累油9700t，下層系的油井生產效果普遍好于上層系。

4 注汽工藝參數影響

4.1 蒸汽干度

由于超稠油流動溫度較高，因此需要更高的蒸汽熱焓，對蒸汽干度的變化就更加敏感。曙1X 井的測試結果表明，第一周期注汽時射孔段內的蒸汽干度為零，其周期產油只有57t；當井口蒸汽干度只有20%，相應周期產油量只有253t；當井口蒸汽干度在70%以上，周期產油量分別達1181t。說明注入油層的蒸汽干度越高，蒸汽所攜帶的熱焓越大，傳遞給原油的熱量就越多，蒸汽吞吐效果越好。

4.2 注汽速度

不同蒸汽吞吐階段具有不同的最佳注汽速度。超稠油在油層溫度下不流動，因此吞吐初期需要比普通稠油更長時間預熱及壓力傳導。吞吐初期的注汽速度在6-8t/h 時最佳，對應周期產油、油汽比最高；蒸汽吞吐中期（3-6 周期），近井地帶油層已初步形成了一定的溫場，原油粘度比吞吐初期大大降低，油層吸汽能力提高，此時提高注汽速度可加大受熱區加熱半徑擴展速度，增大加熱半徑，改善周期生產效果，較佳注汽速度為8-12t/h；蒸汽吞吐六周期以后，最佳注汽速度應為12-16t/h。

4.3 注汽強度

注汽強度對采油強度、油汽比的影響可分為二個階段，1-3 周期為第一階段，當注汽強度為70-90t/m 時，采油強度、油汽比的綜合指標最高；4 周期以后為第二階段，注汽強度90-110t/m 時采油強度、油汽比的綜合指標最高。因此，對于超稠油蒸汽吞吐開采應采用低周期低強度、高周期高強度的注汽方法，使注汽強度與油層吸汽能力相匹配，從而改善超稠油吞吐效果。

5 射孔方式影響

5.1 射孔厚度

統計曙一區興隆臺油層油井射開厚度與周期累產油量、累積油汽比的對應關系。對于興隆臺油層，隨著射孔厚度增加，產油量和油汽比指標均增加，25-30m 射孔厚度為曲線的拐點，當超過這一射孔厚度時，產油量和油汽比增加幅度明顯減小，說明對于中厚互層狀超稠油油層較佳射孔厚度為25-30m。

5.2 視凈總厚度比

視凈總厚度比定義為射孔井段內射開的純油層厚度與總厚度比值，反映油層集中程度的一項指標。對于互層狀油層凈總比對開發效果有直接的影響。統計杜84 塊薄互層油井前六周期累產油和油汽比與視凈總比關系曲線[3]。隨著視凈總比的增加，累產油和油汽比指標都增加。因此對于互層狀超稠油油藏，要盡可能保持視凈總比在0．4 以上。

6 結語

①超稠油開采降低原油粘度，提高油藏熱利用率，降低油層熱損是改善開發效果的關鍵因素。②注汽工藝參數對蒸汽吞吐開發效果影響較大，注汽干度越大，穩定的注汽速度，每周期注汽強度100t/ m時油井生產效果最好。③中厚互層狀超稠油油層較佳射孔厚度為25-30m，視凈總比在0．4 以上，油井保證較好的生產效果。