1996交替蒸汽驱在浅层低渗油田开发中优越性.doc

交替蒸汽驱在浅层低渗 油田开发中的优越性 刘洪芹 赵力 辽河油田钻采院采油工艺所 一九九六年九月十四日 交替蒸汽驱在浅层低渗 油田开发中的优越性 摘要 本文详细论述了交替蒸汽驱的原理及其在浅层低渗油田中的优越性，并对浅层低渗油藏庙5块进行了从95年12月21日吞吐后转驱的动态预测，证实了交替注汽为本区块的最佳蒸汽驱方案，进而进行了交替周期的优选，给出了方便现场监测的交替周期判断方法。 主题词：浅层 低渗 交替注汽 蒸汽驱 1 引言 对于庙5块82-40井组这类浅层低渗油藏，由于渗透率低，导致采用蒸汽吞吐、蒸汽驱时的波及范围小，影响了驱替效率。寻求一种经济、有效的提高采收率的开采方案已成为采油技术的挑战。 众所周知，在蒸汽驱油藏内，连续向含油多孔介质注入蒸汽的过程中，在注汽井周围将形成一个蒸汽带。蒸汽带的温度实际是处于饱和温度下。在蒸汽带中，初始含油饱和度已降到某一低值Sorst，即蒸汽驱残余油饱和度，Sorst与原油的粘度成一定的函数关系。其量级为10%的孔隙体积[1]。由于注汽井的注汽压力较大，注入蒸汽的一部分在地层中呈液相存在着。在蒸汽带前缘，由于地层对蒸汽的冷却，也产生部分冷凝水。对于庙5-82-40井组，由于油层埋深较浅，原始地层压力低，约5.6MPa，而注汽压力为12MPa左右，注汽井附近与地层之间的压力梯度较大。当流体在地层运移中，由于交替注汽的来回驱动，进入低压部分的冷凝水在焓值不变的情况下将出现闪蒸现象。注入流体的焓将满足下列等式： H=(1-x)hw+xhs 其中，x为蒸汽干度，hw为水的焓，hs焓蒸汽的焓。 例如，12MPa的水运移到8MPa的压力下可闪蒸出干度为0.12的蒸汽。闪蒸作用使得这部分体积迅速膨胀，而且生成气体不会有随之冷却的特点。它占有了孔隙中大部分原油的体积，原油会受到以这几百倍孔隙体积成汽相的水的驱动，从地层挤向附近低压区，即生产井井底。所以，对于浅层油藏，交替注汽产生的闪蒸现象，能够提高井组的采收率和油汽比。 交替注汽的另一好处在于蒸汽在地层运移中的平面调整上。在地层中，原油、水以及储集岩的压缩系数整个构成了油藏的弹性能量。当地层压力高于饱和压力时，就是靠这部分能量采出地层中的石油。当注汽井向地层注汽时，注汽井周围形成了很高压力的蒸汽带及热水前缘，这个压力随着蒸汽的不断注入一时难以释放，聚集成弹性能存在地层中。当这口井停止注汽，另一口井进行交替注汽时，由于压力传播，这个压力借助已有的弹性能把流体反推回来。以较小的力产生较大的能量，从而有效地提高蒸汽的平面波及系数和扫油面积。在以往的蒸汽驱中，造成低采收率的原因之一就是井组中有很大区域没有被蒸汽驱到，交替注汽能使得蒸汽在地层中运移面积增大，提高了原油的流动性，达到提高油汽比和采收率的目的。 蒸汽驱一个重要的特点是，在绝大部分情况下都有蒸汽的重力分离（上覆作用）现象。这起因于蒸汽的超浮作用和蒸汽带中原油的流动性很高。重力分离的快慢取决于原油粘度、垂向渗透率和蒸汽温度。蒸汽的上覆作用使得下部原油流动性减弱，上部蒸汽流速过快，易产生汽窜，不利于蒸汽驱。交替注汽使得蒸汽在地层中来回驱动，增加了蒸汽、原油、冷凝液、冷地层的混合机会，降低了上覆作用对蒸汽驱带来的不利影响。 3 庙5块82-40井组蒸汽驱动态预测 庙5块82-40井组（见图1）为典型的浅层低渗油藏，于1995年12月20日吞吐结束，21日开始转驱。我们对本试验井组进行了转驱方案的数值模拟研究。优选中假定最大注汽压力为13.0MPa，注汽温度325℃，注汽干度0.75，注汽速度158吨/天，生产井单井排液能力为50吨/天,在注汽生产中各参数保持不变。模拟时间为610天。各转驱方案的模拟计算结果如表1所示。 表1 转驱方案优选计算结果 转驱方案 天数 d 累注量 kt 累产油 kt 累产水 kt 累产液 kt 油汽比 采收率 ％ 注采比 反五点 610 144 .12 30.92 138.98 169.90 0.21 6.78 1.18 不规则反七点 610 136.50 24.92 139.33 164.25 0.18 5.47 1.20 81-41.83-39同时对角注 610 170.89 17.13 178.87 196.00 0.11 3.74 1.15 83-39吞吐一