提高采收率方案中油藏工程设计研究的内容和方法.docx

提高采收率方案中油藏工程设计研究的内容和方法之稠油油藏蒸汽驱技术的内容和方法研究摘要蒸汽驱是目前普遍使用的提高稠油采收率技术,但其本身还存在一些不足。首先,蒸汽重力超覆现象随油层厚度的增加而加剧,从而造成蒸汽驱的体积波及系数低;其次,蒸汽驱时指进现象严重,尤其在非均质油藏中常常发生注入蒸汽沿高渗层窜流,导致注入蒸汽大量损失和体积波及系数降低;第三,随着蒸汽驱采油进入中后期阶段,原油产量下降,汽油比明显升高,经济效益变差,大量的热能被滞留在储层岩石和流体中,如果蒸汽驱一直进行下去直到开采过程结束,那么这些留在岩石和流体中的热量将被浪费。因此,开展稠油油藏蒸汽驱技术的内容和方法研究具有重要意义。关键词:稠油 蒸汽驱 汽窜 流度 热水驱前言稠油在世界油气资源中占有较大的比例。据统计,世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000义1叭。稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、前苏联、中国、印度尼西亚等,其重油及沥青砂资源约为4000x108一600ox10sm3(含预测资源量),稠油年产量高达127xl叭以上。中国重油沥青资源分布广泛,己在12个盆地发现了70多个重质油田,预计中国重油沥青资源量可达3oox10st以上。因此,稠油的开采具有很大的潜力,而且随着轻质油开采储量的减少,21世纪开采稠油所占的比重将会不断增大。尽管稠油资源在国内外的石油资源中占有很大比重,但是目前稠油资源的开采与常规原油相比还极不相称。其主要原因是稠油的粘度高、组成复杂,造成开采难度大、成本高,如何高效低成本开采稠油成为国内外专家学者越来越关注的重要课题,而且对石油工业的稳产和高产具有重要的现实意义和深远的战略意义。一、蒸汽驱技术1、原理蒸汽驱是目前普遍使用的传统提高稠油采收率技术,它是将蒸汽注入到一口或多口井中,将地下粘度较大的稠油加热降粘,然后在蒸汽蒸馏的作用下,把原油驱向邻近多口生产井采出。通过蒸汽驱提高的采出程度一般在30%左右,蒸汽驱结束后的总采收率一般达到50%以上。2、存在问题虽然注蒸汽目前己是一项成熟的采油工艺,甚至在全世界应用EOR采出的原油中,用注蒸汽法采出量约占70%,特别在开采高重度、高粘度和高孔隙度的油藏时,它几乎已成为一种常规的采油方法,但注蒸汽技术本身还存在一些不足：（1）蒸汽、油和水的渗流过程中,由于蒸汽与油和水密度的悬殊差异,蒸汽和重力分离造成注入蒸汽在油藏中的“超覆”流动,即蒸汽进入油层上部流动,不能在整个油层厚度上均匀推进,此种现象随油层厚度的增加而加剧,造成蒸汽驱的体积波及系数低;（2）由于蒸汽的粘度大大地低于油层流体的粘度,致使蒸汽驱时指进严重,尤其在非均质油藏中常常发生注入蒸汽沿高渗层窜流,这种“汽窜”现象是稠油注蒸汽开发井间干扰的特殊现象,是制约蒸汽驱驱油效率的主要矛盾。汽窜发生时,注汽井由于热量的散失,热能利用率降低,大多需要关井,既影响生产时率,同时又造成区块产量波动,并且易引起油层出砂套损,影响油井寿命,最终导致体积波及系数降低,采收率不高。汽窜问题和蒸汽波及系数差的问题一直是困扰蒸汽驱开发工程的难题,因此,开展改善中深层稠油油藏蒸汽驱开发效果新技术的研究,以求更高效地抑制蒸汽超覆和汽窜,扩大蒸汽波及系数,提高稠油采收率,对我国石油工业的发展具有非常重要的意义。目前注蒸汽热采稠油油藏中发生的汽窜存在以下三种形式:蒸汽窜：由于油井井距较小,油井投产时间不一,其地下亏空和地层压力出现差异,井间的高渗层由于注汽生产时间长,形成了高渗透通道,蒸汽在井间窜通,直接由注入井窜入生产井。热水窜：除个别生产井形成蒸汽指进造成真正的汽窜外,大部分汽窜的发生都是一种假象:蒸汽由注入井向生产井推进,沿程热量散失,冷凝成热水,由生产井产出,形成热水窜,当产量累积温度升高,有时会出现闪蒸现象。压力传导：注汽井的蒸汽和热水没有指进到生产井,而是井间的流体被注入的蒸汽和热水驱动到生产井被采出,此时并不是真正意义上的汽窜,只是注入井流体压力传导到生产井。由于邻井注汽,压力通过高渗层传导过来,导致本井生产压差增加,油井产液量上升。这种情况下如不采取措施加以控制,接下来就可能发生热水窜和蒸汽窜。导致汽窜产生的原因很多,包括储层地质、流体、开发方案设计、工艺技术等因素, 甚至可能是多因素综合作用的结果：储层地质因素：储层物性越好、渗透率越高,注入流体越容易产生窜流。储层存在非均质性时,汽窜的部位易发生于高渗透、高孔隙、连通性好的储层段。储层非均质包括层内非均质和层间非均质。层内非均质性较强时,不同方向的渗透性及吸汽能力存在差异,蒸汽易沿渗流阻力较小的高渗方向突进,从而造成舌状汽窜。层间非均质性较强时,在多层合采笼统注入的情况下,高渗层渗流阻力较小,容易单层突进,从而造成指状汽窜。稠油粘度：稠油粘度高,例如:杜229断块兴隆台油层原油50℃时