稠油油藏蒸汽吞吐转汽驱开发方式研究

卢俊卿，王尤富，马银蔓

（1. 长江大学，湖北 武汉430100； 2. 中国石油青海油田公司，甘肃 敦煌 736200）

稠油油藏蒸汽吞吐转汽驱开发方式研究

卢俊卿1，王尤富1，马银蔓2

（1. 长江大学，湖北 武汉430100； 2. 中国石油青海油田公司，甘肃 敦煌 736200）

稠油油藏为提高采收率，蒸汽吞吐后需要进行转驱开采，以增加原油流动，提高油田的经济效益。以K油田为例，通过数值模拟方法对K油田注入介质，转驱时机，转驱注入方式及井距等因素进行对比研究，以期能够提高K油田采收率和为其增加更大的经济效益。经研究发现，K油田最优的蒸汽吞吐转汽驱的开发方式为反九点法布井、以湿蒸汽为介质的注一停一间歇汽驱的生产方式。

蒸汽吞吐；转汽驱；注入介质；转驱时机

K油田埋藏深度为450～600 m，含油面积为6.4 m2，地层条件下原油平均密度0.91 g/cm3，黏度300 mPa·s，体积系数1.023，属于稠油油藏[1]。从1994年至2003年一直是依靠地层能量进行开发，之后开始采取蒸汽吞吐方式开采。在日产油低于1t的井中，冷采井占到67%，为改善K油田开发效果，亟需对冷采井进行热采，即转汽驱方式开采。

1 影响吞吐生产的地质因素

影响蒸汽吞吐开采效果的因素：原油的粘度、油层的有效厚度、原始的含油饱和度、渗透率以及孔隙度等[2,3]。下面对渗透率和油层有效厚度分别进行研究。

油层渗透率对稠油蒸汽吞吐开采影响较大，渗透率高时，有利于蒸汽吞吐的开采，然而随着蒸汽的注入，较高的渗透率更容易发生气窜影响吞吐开发[4]。根据小层渗透率与累积产量叠合图，单井的累计产液量随渗透率变大而增加，但是累计产油量却不一定与渗透率成正比，因此要对注汽工艺参数进行分析和优化。

在一定范围内，吞吐的产量会随油藏的有效厚度增大而增加，与此同时，吞吐的周期变长，周期产油量增多，油汽比也升高，开采效果变好[5]。累计产油量和累计产液量随油层有效厚度的增加而增多。故油层有效厚度是影响吞吐开采效果的主要地质因素之一(图1-2)[6,7]。

2 吞吐参数优化研究

用建模软件VIP对K油田进行地质建模。网格步长均为25 m，X方向35个网格，Y方向20个网格，纵向上分为8层，总计网格节点数为5 600个。

2.1 转驱注入介质研究

在规定注汽速度为160 m3/d，注汽温度为300℃的条件下，分别对热水、湿蒸汽和过热蒸汽对比研究[8]，其中三种介质的井底蒸汽干度分别取0、0.6以及0.9，模拟开井生产两年，其结果见表1。

图1 渗透率与累积产量叠合Fig.1 Permeability and cumulative production composite

图2 有效厚度与累积产量叠合Fig.2 Effective thickness and cumulative production composite

表1 转驱注汽介质对比Table 1 Drive steam injection contrast medium

通过表1对比结果可知：在三种注入介质中，注入介质为热水的转驱效果明显低于介质为蒸汽的转驱效果，且热水驱累产油比湿蒸汽驱少1.69×104t，其阶段采出程度低于湿蒸汽区采出程度 1.84%；过热蒸汽驱比湿蒸汽的累积产油多1 000 t，但是阶段采出程度比其高出0.11%，因此从K油田的实际情况和经济效益的角度来看，湿蒸汽驱明显为最优的转驱注入介质。

2.2 转汽驱时机研究

确定转驱介质后，转驱时机的选择对油田采收率的提高也尤为重要[9]，共设计4个方案，分别为：吞吐三轮后转驱、吞吐四轮后转驱、吞吐五轮后转驱以及吞吐六轮后转驱，生产时间为4 a，其结果，见表2。

通过表2对比结果可知：四种方案的油汽比区别不大，但是四种方案的累产油和阶段采出程度逐渐减少，其中吞吐三轮后转驱方案的累产油最高，综上可知实际吞吐三轮后进行汽驱转汽驱开采为最佳转汽驱时机。

表2 吞吐转汽驱时机对比Table 2 Contrast of tuning steam flooding time

2.3 转汽驱开发方式对比研究

K油田吞吐三轮后开始转驱，下面对最佳转驱开发方式进行研究，共设计3个汽驱开发方案：连续汽驱、注一停一间歇汽驱以及注一停二间歇汽驱，三种方式下的注采比为1.0且注气速度保持相同均为160 m3/d。通过用数模软件对其进行模拟研究，开采四年，产出结果，见表3。

表3 转驱方式对比分析Table 3 Drive way analysis

对表3结果进行分析知：方案1的注气量分别是方案2和方案3的1.99倍和2.98倍，但这三种方式下采出程度相差不大，且方案3的油气比分别是方案1和方案2的2.83倍和1.41倍，因此利用间歇汽驱注一停一的开发方式对K油田经济效益最佳。

2.4 汽驱井距研究

K油田目前的井距主体为100 m×140 m，同时有些加密的区域为70 m×100 m,。在调查研究的基础上，选择反九点重新布井，共设计出3个方案，方案一：100 m×140 m，方案二：80 m×120 m，方案三：60 m×100 m。按照反九点布井生产4 a后，生产统计见表4。

表4 井距优化设计Table 4 Well spacing and to optimize the design of the production

通过表4可以看到通过方案3设计的井距累计产油量比方案1的累产油多3.52×104m3,采出程度相比于方案1高3.83%，当井距井排的减少时，油汽比成下降趋势，且方案2开发井距方式下的累产油采出程度以及油汽比均在方案1和方案3之间，因此K油田转汽驱井井距在60 m×100 m～80 m×120 m之间较为合理，采油反九点法布井。

3 结 论

（1）蒸汽吞吐优化受注入介质、时机、开发方式、汽驱井距的影响。

（2）通过数值模拟研究，为了获得最优的吞吐生产效果，应采用井距为60 m×100 m～80 m×120 m之间的反九点布井，在吞吐三轮后立刻进行以湿蒸汽为介质的转汽驱开发方式。

（3）蒸汽吞吐转汽驱开发的最佳选择是注一停一间歇汽驱的生产方式。

［1］ 韦燕兰, 马俊, 廖占山. Y油藏蒸汽吞吐转驱开发优化研究[J]. 石油化工应用, 2015, 11: 29-30+33.

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Research on Adjustment of Heavy Oil Reservoir Development Scheme From Steam Stimulation to Steam Flooding

LU Jun-qing1，WANG You-fu1，MA Yin-man2

（1. Yangtze University, Hubei WuHan 430100，China；2. PetroChina QingHai Oilfield Company, Gansu Dunhuang 736200，China）

In order to improve the recovery of heavy oil reservoirs, after steam stimulation, flooding way needs to be adjusted to increase the flow of crude oil and improve the economic benefits of oil field. In this paper, taking K oilfield as an example, through numerical simulation, comparison research on injection medium, drive time, injection pattern and well spacing was carried out to enhance K oilfield recovery and improve its economic benefits. It’s found that the optimal K oilfield development way in switching steam stimulation to steam flooding is the inverted nine-spot pattern, using wet steam as medium.

steam huff and puff; steam flooding; injection medium; drive time

TE 357

A

1671-0460（2016）11-2580-03

2016-04-23

卢俊卿（1989-），男，湖北潜江人，研究方向：油气田开采技术与理论。E-m ail：28818539@qq.com。