渤海LD油田厚层块状特稠油油藏开发研究

许万坤，张风义，刘小鸿，王大为，吴婷婷

(中海石油(中国)天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300452)

渤海LD油田厚层块状特稠油油藏开发研究

许万坤，张风义，刘小鸿，王大为，吴婷婷

(中海石油(中国)天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300452)

LD油田位于渤海海域，具有埋藏深、油层厚度大、原油黏度大等特点，属厚层块状特超稠油油藏，开发难度大。利用数值模拟等方法，结合海上油田高效开发的要求，对热采开发方式、井网井型、注采参数和隔夹层影响等方面进行了研究。研究认为，双水平井蒸汽辅助重力泄油技术是开发此类油藏的最有效技术，提出了“双水平井先蒸汽吞吐降压、后转蒸汽辅助重力泄油”的开发模式，优化出开发注采参数和先导试验方案，并对开发结果进行了预测。

渤海LD油田；特稠油油藏；蒸汽驱；注采参数

渤海稠油资源丰富，对于地层黏度小于350 mPa·s的稠油，通过优化注水、水平井开发等方法，取得了较好的开发效果；对于地层黏度大于350 mPa·s的稠油，目前存在着油藏类型多、储量规模大、动用率低且常规开发效果差等问题。为了更好地动用这部分储量，结合油藏特点，对渤海油田地下黏度大于350 mPa·s稠油进行了分类[1]，其中，薄互层稠油油藏和厚层块状特稠油油藏是主要的两类。前者经过在南堡35-2油田的几年热采实践，已取得了较好的效果，初步摸索出了一套开发经验和方法[2]；而后者的热采至今未动用，需要探索开发新思路。

1 油藏特点

LD油田油藏具有以下特点：

(1)受断层夹持的断块构造，埋藏深，主力油层的埋深均大于900 m；

(2)原油黏度大，地层温度50 ℃条件下黏度已大于1.0×104mPa·s, 密度1.006 g/cm3，据黏温曲线推测15 ℃时黏度高达56×104mPa·s，与国外典型油砂原油黏度相当(加拿大油藏温度小于15℃，原油黏度为100×104mPa·s)；

(3)油层厚度大，单层厚度为30～55 m；

(4)辫状河道亚相沉积，储层岩性主要为含砾中～粗砂岩，储集层横向变化大，非均质性强，特高孔、特高渗储层，隔夹层发育；

(5)边底水活跃，水体倍数大于3倍。

通过对国内外类似油田的调研，蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术是目前开发此类油藏的最有效技术[3-4]。相比国内外SAGD开发的油藏，LD油田埋深较大。例如加拿大和新疆SAGD油藏埋深300～400 m，辽河杜84块埋深为600～700 m，而LD油田埋深为1 000 m左右；加之海上开发成本高、空间有限、高速开发等条件限制，其开发模式需要进一步的探索与优化。

2 开发技术研究

2.1 热采方式

通过对比不同热采方式筛选标准[2]，LD油田主要油藏地质条件都满足SAGD热采要求(表1)。同时，利用油藏工程方法和数模模拟研究不同热采方式的开发效果，其中SAGD采油速度、采收率最高(表2)，因此，SAGD适用于该油田。

2.2 转SAGD时机优化

LD油田埋深较大，原始地层压力高，如果照搬国外SAGD标准开发模式，势必导致注汽压力大、注汽井筒热损失大，进而影响井底蒸汽干度、油汽比、汽化潜热的利用，严重影响SAGD开发效果及经济效益。从不同地层压力SAGD开发的年产油、油汽比曲线来看(图1)，原始地层压力下转入SAGD开发的效果最差；随着地层压力的下降，开发效果逐步变好，但地层压力太低时的开发效果变差。因此研究认为，渤海LD油田采取先期吞吐降压，适时转入SAGD开发方式可取得较好开发效果。

表1 主要热采方式适用油藏条件对比

表2 不同热采方式采收率对比

2.3 井网井型确定

图1 不同压力时SAGD年产油及油汽比对比

SAGD注采井组合方式主要有双水平井和直井-水平井两种[5-7]。结合海上油田开发的要求，设计了2种井距、3种布井方式，并对比其开发效果(图2)。

图2 不同布井方式示意

两种布井方式各有优缺点。对于直井-水平井SAGD而言，若采用150 m井距，可以缩短降压时间，但注采井间形成热连通所需时间较长；若采用70 m小井距，则整个区块井数较多，单井累产油量较低。两种井距的直平组合方式均无法满足海上少井高产的经济要求。综合考虑降压时间、预热时间、单井累产油、井数等因素，推荐渤海LD油田采用150 m井距双水平井SAGD进行开发(表3)。

2.4 双水平井SAGD注采参数优化研究

结合海上成本高、平台空间及寿命有限的特点，通过对注汽速度、注汽干度、采注比和注汽压力的优化研究，优化出一套适合海上SAGD开发的注采参数。采用较低的注汽压力和较高的注汽速度[8]，可以保证较高的井底蒸汽干度，配合合理的采注比，以提高泄油速度，增大最终采收率(表4)。

2.5 隔夹层对SAGD影响规律研究

LD油田属于河流相沉积环境，储集层非均质性强，部分区域纵向隔夹层较为发育，隔夹层的存在会阻挡蒸汽腔的扩展发育、加热后的原油无法泄流至生产井[9-10]。因此，需要从隔夹层的大小、位置、渗透率对SAGD开发效果的影响进行研究。

通过不同隔夹层方案研究，得出本油田隔夹层影响规律：①当夹层尺寸小于水平井长度1/2时，蒸汽腔可以绕过该夹层继续发育，即零星分布的小范围夹层不影响蒸汽腔的扩展，对SAGD开发的最终采收率影响较小，仅影响采油速度；②当夹层大小相同、平面位置发育不同时，只影响蒸汽腔的扩展形态，影响程度相当；③当夹层大小相同，纵向上夹层距离注采井组越近，影响程度越大，位于注采井之间会严重阻碍热连通；④泥质夹层对产能的影响大于物性夹层，当物性夹层渗透率大于500×10-3μm2后，蒸汽能够突破至夹层上部，此时夹层对蒸汽腔的发育影响程度较小。

表3 不同井网井型SAGD开发效果对比

表4 海上SAGD注采注采参数表

2.6 开发结果预测

在以上研究认识的基础上，设计了先导试验方案。预计先导试验区单对SAGD井组采油速度为2.6%，累产油20.6×104m3，采收率52.3%。相比单纯蒸汽吞吐开发，该开发方式采油速度和采收率大幅度提高，开发效果远高于其它开发方式，为渤海厚层块状特稠油油藏探索出一条高效开发新模式。

3 结论

通过对渤海LD油田为代表的厚层块状特稠油油藏开发技术的研究，获得了以下的认识和结论：

(1)受海上开发成本高、平台空间有限的开发特点和埋藏深等油藏自身条件的限制，传统的SAGD开发模式无法应用在渤海LD油田；

(2)结合LD油田油藏特点，创新性提出双水平井先期吞吐降压、适时转入SAGD的开发模式；

(3)根据海上油田高效开发要求，优化出一套适合LD油田SAGD开发技术的注采实施参数。

[1] 刘慧卿.热力采油技术原理与设计[M].北京：石油工业出版社，2013.

[2] 刘小鸿，张风义，黄凯. 南堡35-2海上稠油油田热采初探[J]. 油气藏评价与开发,2011,6(2):25-26.

[3] Roger M . Butler. 重油和沥青的热力开采工艺[M]. 北京：石油工业出版社,1994：120-130.

[4] 李培武. 提高厚层稠油油藏开发效果研究与实践[J]. 重庆科技学院学报,2011,13(1):67-69.

[5] 耿立峰.辽河油区超稠油双水平井SAGD技术研究[J]. 特种油气藏，2007，14(1)：55-57.

[6] 刘尚奇，王晓春.超稠油油藏直井与水平井组合SAGD技术研究[J]. 石油勘探与开发，2007,34(2)：234-238.

[7] 杨立强，陈月明.超稠油直井水平井组合蒸汽辅助重力泄油物理和数值模拟[J]. 中国石油大学学报(自然科学版)，2007，31(4)：64-69.

[8] 王志超，李树金，周明升.杜84断块馆陶油藏双水平SAGD优化设计[J]. 中外能源，2008，13(2)：48-51.

[9] 钱根宝，马德胜.双水平井蒸汽辅助重力泄油生产井控制机理与应用[J]. 新疆石油地质，2011,32(2)：147-149.

[10] 武毅，张丽萍，李晓漫，等. 超稠油SAGD开发蒸汽腔形成及扩展规律研究[J]. 特种油气藏,2007,14(6):40-43.

编辑：李金华

1673-8217(2015)01-0105-03

2014-08-08

许万坤，工程师，1984年生，2010年毕业于中国石油大学(华东)油气田开发工程专业，长期从事海上稠油热采开发生产研究工作。

中海石油(中国)有限公司科技重大项目课题三“海上稠油油藏热采物模及数模研究”(YXKY-2013-TJ-02)部分研究成果。

TE345

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