多元热流体吞吐注入参数优化

李春成

（东北石油大学，黑龙江　大庆　163318）

多元热流体吞吐注入参数优化

李春成

（东北石油大学，黑龙江大庆163318）

近年来，中国海上油田采用多元热流体吞吐进行稠油开发，取得了显著的开发效果。基于此，通过对多元热流体增产机理的分析，采用数值模拟方法，模拟各注采因素对周期产油量的影响，定性定量地给出不同注采参数对吞吐效果的影响程度，确定最佳的注入温度、焖井时间和周期注入量，为现场多元热流体吞吐效果预测和现场实施方案制定提供一定的指导。

稠油；多元热流体吞吐；注入温度；焖井时间；周期注入量

中国海上油田稠油资源丰富，具有黏度和密度大等特点，采用常规采油方法难以对油藏进行有效动用，原油采出程度很低，因此主要采用热采方式进行开采［1-3］。近年来，很多区块相继采用多元热流体热采技术进行稠油开发，取得了较好的开发效果［4，5］，主要是利用航天火箭发动机的燃烧喷射机理，燃油与空气混合燃烧后产生高温高压的烟道气，将水加热汽化，形成N2、CO2、水蒸气、热水等组成的高压多元热流体混合物，注入井下、油层，从而提高单井产量。

为进一步掌握各注热参数对周期产油量的影响，通过数模研究注入温度、焖井时间、注入量对周期产油量及产出投入比的影响预测，对注入参数进行优化设计。

1　注入参数优化

1.1注入温度优化

模拟了井底温度为200～300℃，周期累产油和产出投入比的变化规律，如图1所示。

结果表明：随着注入温度的增加，累产油量不断增加；高于240℃后产出投入比开始下降，因此综合分析确定注入温度为240℃。

1.2焖井时间优化

模拟了焖井时间为1～8d，周期累产油和产出投入比的变化规律，如图2所示。

图1　XI4井注热温度对年累产油和产出投入比的影响曲线

图2　XI4焖井时间对年累产油和产出投入比的影响曲线

对多元热流体吞吐而言，合理的焖井时间会最大限度地提高热利用率，焖井时间太短，热流体不能充分加热油层；而焖井时间太长，又会增大向顶底盖层的热损失。

根据模拟结果，并借鉴其他热采井不同焖井时间后放喷产液的温度的经验，优化XI4井的焖井时间为3d。

1.3周期注入量优化

目前油田已实施的热采井平均注汽强度为16.2t/m，XI4井水平段长度为275m，计算得到注入量优化范围：3 000、3 500、4 000、4 500t和5 000t。在优化注入温度和焖井时间后，按照注入温度为240℃、焖井时间3d对XI4分别设计了5套不同的注入方案。

预测对应的周期产油量及投入产出比，结果显示（见表1）：随着注入量的增加，累增油量逐渐增加，高于4 000m3时，产出投入比呈下降趋势，结合累增油和经济效益综合分析，优化XI4周期注入5 440t多元热流体（水当量为4 000t），其对应的周期产油量为1.85×104m3。

表1　5套不同注入方案对应的周期累产油预测

2　开发效果预测

在注入参数优化的基础上，预测了XI4注热结束后的粘度场和温度场的变化趋势。通过数模细致优化，XI4的注热参数优化如表2所示。

表2　XI4井注热参数小结

3　结论

作为海上稠油开发创新技术，多元热流体具有显著提高海上稠油产量的作用。依据周期产油量及产出投入比的预测，可对注入参数进行优化设计。XI4多元热流体注热参数优化结果为：注热温度243℃，焖井时间3d，多元热流体总量5 452.36t，预测周期产油量为1.86×104m3。

［1］刘东，胡廷惠，潘广明，等.海上多元热流体吞吐与蒸汽吞吐开采效果对比［J］.特种油气藏，2015（4）：118-120.

［2］刘光成.渤海稠油多元热流体吞吐技术研究［J］.长江大学学报，2014（10）：99-103.

［3］梁丹，冯国智，曾祥林，等.海上稠油两种热采方式开发效果评价［J］.石油钻探技术，2014（1）：95-99.

［4］张风义，许万坤，吴婷婷，等.海上多元热流体吞吐提高采收率机理及油藏适应性研究［J］.油气地质与采收率，2014（4）：75-78.

［5］唐晓旭，马跃，孙永涛.海上稠油多元热流体吞吐工艺研究及现场试验［J］.中国海上油气，2011（3）：185-188.

Optimization of Injection Parameters for Multiple Hot Fluid Injection

Li Chuncheng
（Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjiang 163318）

In recent years，multi-component thermal fluid simulation has been adopted in Chinese offshore oilfield to development heavy oil reservoirs，and a prominent development effect was obtained.Based on this，through production mechanism analysis for multi-component thermal fluid simulation，numerical simulation method was used to simulate the effects of each injection-production parameter on cyclic production rate，the incidence of different injection-production parameters on the effect of the stimulation were presented qualitatively and quantitatively.Then the optimal injection temperature，soaking time and cyclic injection rate were determined.It could provide guidance for forecasting the multiple thermal fluid stimulation effect and make the decision.

heavy oil；multi-component thermal fluid simulation；injection temperature；soaking time；cyclic injection rate

TE345

A

1003-5168（2016）06-0134-02

2016-05-13

黑龙江省自然科学基金重点项目“活性原油在非均质储层中的自适应控水增油机理”（51574089）。

李春成（1992-），男，硕士，研究方向：采油采气工艺理论与技术。