浅析超稠油火驱研究方法

2022-09-10

超稠油现在已有的开发技术包括蒸汽吞吐和蒸汽辅助重力泄油。蒸汽吞吐是我国已动用超稠油主体开发技术, 但采收率仅为15%-20%;蒸汽辅助重力泄油试用范围有很大局限性, 油层连续厚度需大于15m, 渗透率要求大于500m D。超稠油火驱国外学者觉得驱不动 (孔隙堵塞) , 但通过调研发现超稠油在蒸汽吞吐和注蒸汽后存在着次生水体和高含水饱和度渗流通道, 进行火驱可以实现地下水动力学连通, 对高原油粘度可以实现突破。

1 超稠油火驱研究现状

超稠油火驱没有现场经验, 本文按稠油粘度从低到高展示稠油火驱的现场应用情况及开采效果。

1.1 罗马尼亚Suplacu de Barcau项目

油层原油粘度为2000MPa·s, 井距50-100m。该项目从1960年投产, 初始溶解气驱采收率约9%, 1970年用火驱进行商业化开采, 面积井网转换成行列驱。最大产油量出现在85-90年, 达到5000t/month;当前日注气量200×104m3, 日产油量1200t, AOR在1600m3/m3左右。

以目前采油速度推测, 该油田可稳产至2040年, 最终采收率达到65%以上。

1.2 新疆H1区火驱项目

新疆H1区原油粘度达到20000 MPa·s, 该项目的成功对超稠油火驱的研究有很大的推动作用。该区油层有效厚度为8.2m, 平均渗透率为720m D。在火驱试验前经历多轮次蒸汽吞吐。试验区注蒸汽阶段采出程度为28.4%。注蒸汽基础井网为正方形, 井距为100m。

矿场试验三个阶段:⑴在原注蒸汽老井井网中钻新井将井距加密至70m, 用反五点井网进行面积火驱;⑵当火线推到一线老井后, 由中心注气井和周围6口新井组成斜七点井网;⑶把4口新钻生产井转为注气井, 组成注气井排, 从而实现线性火驱。

火驱效果:日注气由8×104m3增至10×104m3, 日产油由20t增至50t, 含水率从80%降至55%, 空气油比由4000m3/t变为2000m3/t。

1.3 现场总结与认识

从粘度上看, 国外火驱项目稠油粘度较低, 中国的稠油火驱已经实现突破, 新疆红浅稠油粘度远大于美国石油协会设定的火驱筛选标准 (<5000MPa·s) 。超稠油的火驱现场还没做过, 但粘度上有可能实现突破。

2 研究内容及技术路线

2.1 研究内容

2.1.1 超稠油火驱可行性及燃烧特性研究。

通过一维燃烧管实验验证超稠油能否驱动。若能成功驱替, 计算燃烧前缘推进速度, 燃料沉积量, 驱油效率等重要参数。

2.1.2 超稠油燃烧前缘展布特征研究。

使用三维火驱实验装置, 研究直井井网和直井-水平井组合井网条件下火烧前缘展布特征及波及范围。

2.2 技术路线

2.2.1 一维燃烧管实验。

实验样品选用油田蒸汽吞吐后的超稠油。实验步骤分为以下几步: (1) 根据该区块地质特征, 设计孔隙度, 渗透率等物性参数, 完成模型填装。 (2) 进行通风测试, 然后点火开始火驱采油。 (3) 追踪计算火驱实验峰值温度, 推进速度, 燃料沉积量, 空气油比等参数。

2.2.2 三维火驱实验。

三维火驱实验装置和一维燃烧管实验装置整体构架相同, 也包括注入系统、模型本体、测控系统及产出系统4部分, 区别在模型本体部分。实验经过实验准备, 模型填装, 火驱实验三个步骤。主要研究火烧前缘展布情况及波及效率, 对于超稠油的研究使用不同井网分析各种井网下的采出程度。

3 结语

本文经过文献调研及现场火驱项目成果分析, 为超稠油火驱提供了可行性论证, 并且设计了一维燃烧管和三维火驱实验, 为超稠油火驱室内研究提供了方法。超稠油火驱潜力巨大, 只要石油工程师专注研究这一块并能将研究成果应用于现场实际, 就有可能创造出可观的经济效益。

摘要：超稠油是指粘度大于50000MPa·s的石油。中国单是新疆风城超稠油油藏就拥有3.6亿吨的资源量, 2014年风城油田超稠油年产量为214.5万吨, 潜力很大。辽河油田2004年超稠油年产量占稠油总产量的28%, 这一比重在逐年增加。超稠油资源量大并且是稠油开发的接替资源, 超稠油的开发具有十分重要意义。超稠油火驱现场经验和室内研究较少, 本文为超稠油火驱的研究提供一种研究思路和方法。

关键词：超稠油,接替资源,火驱