蘇丹Fula油田稠油蒸汽吞吐適應性研究

2011-02-10 01:56:52余江蓮

長江大學學報(自科版) 2011年1期

余江蓮

(中國石油集團長城鉆探工程公司地質研究院,遼寧盤錦124010)

蘇丹油田FC、FNE區塊位于蘇丹6區Fula油田二級盆地構造帶上,在Moga油田的西南部,距Fula大約9km。主要含油層系為白堊系的Aradeiba和Bentiu組,其中Bentiu組油層為普通稠油油藏,含油面積13.18km2,P1級儲量278.99MMbbl。針對該區塊內4口井的Bentiu層采用螺桿泵進行了試油試采,日產量95～352bbl/d,動液面476～201m,表明單井常規冷采生產能力較低。蘇丹OEPA(蘇丹國家石油勘探開發部)決定在FC、FNE區塊進行蒸汽吞吐先導試驗,若試驗成功,將在整個區塊推廣該項目在蘇丹稠油區塊的應用。2009年6月,中石油委托長城公司開展油藏地質研究、蒸汽吞吐數模研究和先導試驗研究。結合國內稠油開發經驗[1],在FC、FNE區塊開展了蒸汽吞吐先導試驗。到2010年7月25日,共對7口井 (FC-12、17,FNE-16、18、26、28、38)進行了先導試驗,平均單井日產油2000 bbl/d。因此,使用該技術可大大提高油田產能。

1 研究區概況

Fula油田包括FC區塊和FNE區塊。FC區塊位于Fula油田中部,其Bentiu組為被3條斷層切割的斷鼻構造。油層埋深1338～1364m,油層發育相對集中,凈總比一般在0.7;儲層為細-中砂巖,平均孔隙度23.6%,平均滲透率222.3×10-3μm2;油藏原始地層壓力9.5～10.8MPa,油藏溫度62～67℃,為層狀構造邊底水普通稠油油藏,含油面積1.18km2,P1級儲量43MMbbl。此次開展蒸汽吞吐先導試驗2口井。FNE區塊位于Fula油田東北部,其Bentiu組油藏為被2條斷層切割的鼻狀構造。油層埋深517～556m,油層發育相對集中,凈總比一般為0.68;儲層為中-粗砂巖,平均孔隙度32.0%,平均滲透率4000×10-3μm2;油藏原始地層壓力4.1～4.2MPa,油藏溫度41～45℃,為層狀構造邊底水稠油油藏,含油面積12km2,P1級儲量235.99MMbbl,該區塊開展蒸汽吞吐試驗5口井,開井4口。

原油重度為9.13～7.91 API°,50℃時脫氣原油粘度在674～47966mPa·s,凝固點2～17℃,為普通稠油。其中Fula Centra區塊在斷鼻構造翼部的油層較斷鼻高部位埋藏深,但由于受底水的氧化,其原油粘度較高,達25496～47966mPa·s,而斷鼻高部位粘度較小,為7206mPa·s;FNE區塊B層50℃時脫氣原油粘度在674～2128mPa·s。天然氣甲烷含量44.2%～81.7%,為濕氣。地層水為碳酸氫鈉型。在FNE區塊整個B層油藏受底水控制,底水厚度大,底水分布范圍與含油面積相同,面積為10km2。

2 FNE區塊注蒸汽熱采數值模擬

2.1 實施蒸汽吞吐主要參數模擬

為保證該技術的實施效果,利用油藏注采參數數值模擬方法對FNE區塊熱采進行了數值模擬研究[2],對不同注汽速度下的井底干度、不同注汽速度下的井底壓力、注汽強度對原油增產量的影響、不同燜井時間對應的熱損失等方面進行綜合模擬分析。

1)注汽速度不同注汽速度下的井底干度如圖1所示。從圖1可以看出,注汽速度越大,井底蒸汽干度越大,但以注汽壓力不超過地層破裂壓力為限,因而井底蒸汽干度應大于50%。注汽速度與井底壓力關系如圖2所示。從圖2可以看出,注汽速度為200～250t/d時,井底注汽壓力不會高于地層的破裂壓力 (該地區地層破裂壓力參考值為1522.03～1556.30psi)。因此,注汽速度應達到200m3/d。

圖1 不同注汽速度下的井底干度

圖2 注汽速度與井底壓力關系

2)注汽強度應用數值模擬優選注汽強度,注汽強度對原油增加量的影響如圖3所示。綜合考慮周期產油量及總體經濟性,確定注汽強度以120～160 t/m為宜。

3)燜井時間不同燜井時間對應的熱損失如圖4所示。從圖4可以看出,燜井時間越長,油藏原油吸收的熱量越多,則生產時熱損失越少。然而,燜井時間越長,熱損失于上覆和下覆巖層的熱量也越大。根據上述分析,選擇燜井時間為7～10d。

圖3 注汽強度對原油增加量的影響

圖4 不同燜井時間對應的熱損失

根據數值模擬結果,推薦注汽參數為:①井底蒸汽干度＞50%;②注汽速度應達到200m3/d;③第1周期注汽強度為160t/m;④燜井時間為7～10d。

2.2 單井熱采數值模擬

以FNE-34井為例,主要針對該井的Bentiu砂巖組進行熱采數值模擬:①根據巖性組合、沉積旋回、電性特點及地震反射的等時性,結合含油氣性,共解釋出8個小層。②依據層組劃分結果和測井解釋結論,對該井進行縱向數模分層,共分20個數模層。③模型采用徑向網格系統,為10×1×20,平面上I方向網格長度以0.5、2、2.5、20、25、50和70不等間距劃分,縱向上分20層,共計200個網格。經優選,第1周期注汽速度為200m3/d、注汽強度確定為140t/m、注汽干度50%以上、燜井時間為5d。