齊40塊水平井蒸汽驅(qū)合理注采參數(shù)優(yōu)化

【摘要】結(jié)合齊40塊開發(fā)的實際情況，通過數(shù)值模擬方法，對水平井進行研究，對汽驅(qū)合理注采參數(shù)進行優(yōu)化，指導(dǎo)蒸汽驅(qū)開發(fā)。汽驅(qū)水平井產(chǎn)液量越大，相應(yīng)產(chǎn)油量越高，同時含水率相應(yīng)上升。水平井最佳產(chǎn)液量為100m3/d至150m3/d，推薦注汽速度為80～90m3/d。

【關(guān)鍵詞】水平井 蒸汽驅(qū) 井網(wǎng)優(yōu)化 齊40塊

齊40塊是遼河油田歡喜嶺采油廠稠油主力區(qū)塊。構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡南部，主要開采層位為沙三下蓮花油層蓮Ⅰ、蓮Ⅱ兩個油層組。油藏埋深622～1050m，斷層內(nèi)油層平均有效厚度36.5m，50攝氏度平均脫氣原油粘度2639mPa？s，含油面積7.7km2，原油地質(zhì)儲量3635×104t。該斷塊1987年編制初步開發(fā)方案，按200m正方形井網(wǎng)進行蒸汽吞吐試采。90年底編制《齊40塊開發(fā)方案》，分蓮蓮Ⅰ、蓮Ⅱ兩套開發(fā)層系，141m五點法注采井網(wǎng)，實施全面吞吐開發(fā)。以后又陸續(xù)進行了擴邊部署。94年在該塊中部開展了100m井距的加密調(diào)整方案，鉆加密井31口。96年和98年又相繼開展了熱水驅(qū)、100m井距蒸汽驅(qū)和70m井距蒸汽驅(qū)方式轉(zhuǎn)換試驗。

截止98年底，齊40井共有投產(chǎn)井435口，采出程度達到18.6%。經(jīng)歷12年蒸汽吞吐開采，該塊目前已經(jīng)進入中后期，平均單井吞吐8.24周期，平均單井日產(chǎn)油4.4t/d，生產(chǎn)效果日益變差，穩(wěn)產(chǎn)難度大。按照穩(wěn)產(chǎn)要求，開展了一系列的研究工作，研究結(jié)果表明100m井距更適合該區(qū)塊的地質(zhì)條件。

齊40塊油層目前地層壓力2MPa左右，總壓降615MPa，主體部位壓力水平僅相當(dāng)原始壓力的23.5%?！鞍宋濉逼陂g以來，油田開發(fā)吞吐進入多輪次，目前老井平均吞吐910輪次，其中1～3輪次井63口，占20.9%；4～6輪次井66口，占21.9%；7～9輪次井61口，占20.3%；10輪次以上井111口，占36.9%，可見蒸汽吞吐已進入后期。

隨著油藏采出程度的增高，壓力水平的下降及多輪次井的增加，老井吞吐效果越來越差，平均單井產(chǎn)量、油汽比明顯下降。

齊40塊的蒸汽驅(qū)開發(fā)實踐表明，單層厚度大油層汽驅(qū)動用好，但厚層底部直井汽驅(qū)動用差，是剩余油主要分布區(qū)。通過數(shù)值模擬方法，對水平井進行研究，對汽驅(qū)合理注采參數(shù)進行優(yōu)化，得到單層水平井汽驅(qū)合理注采井網(wǎng)及最佳注采指標等技術(shù)界限，指導(dǎo)汽驅(qū)開發(fā)。

1 模型的建立

通過數(shù)值模擬方法，對水平井進行研究，對汽驅(qū)合理注采參數(shù)進行優(yōu)化，指導(dǎo)蒸汽驅(qū)開發(fā)。

油藏地質(zhì)模型是將油藏的各種地質(zhì)特征在三維空間分布及變化定性或定量描述出來的地質(zhì)模型，它是對油氣藏的類型、幾何形態(tài)、規(guī)模、內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)、儲層參數(shù)和流體分布等地質(zhì)特征的高度概括，通常由圈閉結(jié)構(gòu)模型、儲層地質(zhì)模型和流體分布模型三個部分組成。為建立油藏地質(zhì)模型，首先要建立地層格架模型、構(gòu)造模型、儲層參數(shù)模型等子模型，油藏地質(zhì)模型是油藏綜合評價、數(shù)值模擬、開發(fā)方案優(yōu)選的基礎(chǔ)和依據(jù)。

本次建模采用多學(xué)科綜合一體化原則，以科學(xué)的地質(zhì)理論及三維地質(zhì)建模理論為依據(jù)，充分利用5類原始資料，即鉆井、測井、試井及分析化驗資料，在區(qū)域石油地質(zhì)特征、沉積環(huán)境等研究基礎(chǔ)上，應(yīng)用先進的三維可視化地質(zhì)建模軟件—Petrel軟件，對齊40區(qū)塊齊40-18-027井組、齊40-17-028井組、齊40-17-K026井組、齊40-16-027井組4個井組所構(gòu)成的區(qū)域進行高精度的三維地質(zhì)模型的建立，包括三維地層框架模型、巖石物理屬性模型，并對孔隙度、滲透率和飽和度進行模擬。在一定的控制條件下，確定出各種可能的變化過程，然后根據(jù)具體目的而進行選擇，得出最合理的結(jié)果。

2 注汽參數(shù)數(shù)值模擬

2.1 產(chǎn)液量優(yōu)化

水平井的產(chǎn)液量是水平井生產(chǎn)的重要參數(shù)，水平井產(chǎn)液量過低，導(dǎo)致油藏內(nèi)部被加熱原油不能及時采出，增加注汽成本；水平井產(chǎn)液量過高，容易導(dǎo)致注入蒸汽不能有效加熱油層，形成汽竄，降低注汽效果。因此需要結(jié)合齊40目標井組實際地質(zhì)特征，對設(shè)目的井組計水平井進行產(chǎn)液量優(yōu)化（表1）。

由數(shù)值模擬結(jié)果可以看出，汽驅(qū)水平井產(chǎn)液量越大，相應(yīng)產(chǎn)油量越高，同時含水率相應(yīng)上升，另外生產(chǎn)成本也隨之增加。水平井產(chǎn)液量為100m3/d至150m3/d效果較好。為防止汽竄，推薦水平井日產(chǎn)液量50m3/d左右。

2.2 注汽速度（強度）優(yōu)選

蒸汽驅(qū)是將攜帶能量的高溫蒸汽注入油層，已達到降低原油粘度，增加其在油層內(nèi)部流動性，減小油水流度比，已達到提高油田產(chǎn)量的有效方法。注汽速度過小會增加蒸汽在油層中的熱損，不易達到汽驅(qū)井和生產(chǎn)井的熱連通，即達不到預(yù)期的汽驅(qū)效果；注汽速度過大會導(dǎo)致蒸汽過快突進，一旦注采井間形成汽竄通道，注汽效果會明顯減弱，油井產(chǎn)能降低，含水率上升。因此，合理的注汽速度是蒸汽驅(qū)實施過程中的重要參數(shù)。針對齊40目的井組的地質(zhì)特征及生產(chǎn)現(xiàn)狀，應(yīng)用數(shù)值模擬方法對注汽井的注汽強度進行優(yōu)化。

由數(shù)值模擬結(jié)果可以看出，汽驅(qū)日注汽量越大，相應(yīng)產(chǎn)油量越高，同時含水率相應(yīng)上升，另外生產(chǎn)成本也隨之增加。當(dāng)汽驅(qū)井日注汽量高于100m3/d時，產(chǎn)油量反而下降，這是由于注汽速度過快，導(dǎo)致汽竄，降低了蒸汽驅(qū)的增產(chǎn)效果。為防止汽竄，最大提高油井產(chǎn)量，推薦汽驅(qū)注汽井日注汽量80～90m3/d（表2）。

3 結(jié)論及建議

（2）結(jié)合齊40目的井組自身地質(zhì)特征，采用數(shù)值模擬方法，設(shè)計水平井最佳產(chǎn)液量為100m3/d至150m3/d。

（2）應(yīng)用數(shù)值模擬方法對齊40目的井組注汽速度進行優(yōu)選，推薦注汽速度為80～90m3/d。

（3）建議對相似井組、相似層采取水平井設(shè)計，提高區(qū)塊產(chǎn)能；可將部分低產(chǎn)井及停產(chǎn)井進行轉(zhuǎn)注設(shè)計，提高汽驅(qū)效果。

作者簡介

劉堯（1989-），男，助理工程師，2011年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事稠油開發(fā)工作。