多元熱流體吞吐注入參數優化

李春成

（東北石油大學，黑龍江　大慶　163318）

多元熱流體吞吐注入參數優化

李春成

（東北石油大學，黑龍江大慶163318）

近年來，中國海上油田采用多元熱流體吞吐進行稠油開發，取得了顯著的開發效果。基于此，通過對多元熱流體增產機理的分析，采用數值模擬方法，模擬各注采因素對周期產油量的影響，定性定量地給出不同注采參數對吞吐效果的影響程度，確定最佳的注入溫度、燜井時間和周期注入量，為現場多元熱流體吞吐效果預測和現場實施方案制定提供一定的指導。

稠油；多元熱流體吞吐；注入溫度；燜井時間；周期注入量

中國海上油田稠油資源豐富，具有黏度和密度大等特點，采用常規采油方法難以對油藏進行有效動用，原油采出程度很低，因此主要采用熱采方式進行開采［1-3］。近年來，很多區塊相繼采用多元熱流體熱采技術進行稠油開發，取得了較好的開發效果［4，5］，主要是利用航天火箭發動機的燃燒噴射機理，燃油與空氣混合燃燒后產生高溫高壓的煙道氣，將水加熱汽化，形成N2、CO2、水蒸氣、熱水等組成的高壓多元熱流體混合物，注入井下、油層，從而提高單井產量。

為進一步掌握各注熱參數對周期產油量的影響，通過數模研究注入溫度、燜井時間、注入量對周期產油量及產出投入比的影響預測，對注入參數進行優化設計。

1　注入參數優化

1.1注入溫度優化

模擬了井底溫度為200～300℃，周期累產油和產出投入比的變化規律，如圖1所示。

結果表明：隨著注入溫度的增加，累產油量不斷增加；高于240℃后產出投入比開始下降，因此綜合分析確定注入溫度為240℃。

1.2燜井時間優化

模擬了燜井時間為1～8d，周期累產油和產出投入比的變化規律，如圖2所示。

圖1　XI4井注熱溫度對年累產油和產出投入比的影響曲線

圖2　XI4燜井時間對年累產油和產出投入比的影響曲線

對多元熱流體吞吐而言，合理的燜井時間會最大限度地提高熱利用率，燜井時間太短，熱流體不能充分加熱油層；而燜井時間太長，又會增大向頂底蓋層的熱損失。

根據模擬結果，并借鑒其他熱采井不同燜井時間后放噴產液的溫度的經驗，優化XI4井的燜井時間為3d。

1.3周期注入量優化

目前油田已實施的熱采井平均注汽強度為16.2t/m，XI4井水平段長度為275m，計算得到注入量優化范圍：3 000、3 500、4 000、4 500t和5 000t。在優化注入溫度和燜井時間后，按照注入溫度為240℃、燜井時間3d對XI4分別設計了5套不同的注入方案。

預測對應的周期產油量及投入產出比，結果顯示（見表1）：隨著注入量的增加，累增油量逐漸增加，高于4 000m3時，產出投入比呈下降趨勢，結合累增油和經濟效益綜合分析，優化XI4周期注入5 440t多元熱流體（水當量為4 000t），其對應的周期產油量為1.85×104m3。

表1　5套不同注入方案對應的周期累產油預測

2　開發效果預測

在注入參數優化的基礎上，預測了XI4注熱結束后的粘度場和溫度場的變化趨勢。通過數模細致優化，XI4的注熱參數優化如表2所示。

表2　XI4井注熱參數小結

3　結論

作為海上稠油開發創新技術，多元熱流體具有顯著提高海上稠油產量的作用。依據周期產油量及產出投入比的預測，可對注入參數進行優化設計。XI4多元熱流體注熱參數優化結果為：注熱溫度243℃，燜井時間3d，多元熱流體總量5 452.36t，預測周期產油量為1.86×104m3。

［1］劉東，胡廷惠，潘廣明，等.海上多元熱流體吞吐與蒸汽吞吐開采效果對比［J］.特種油氣藏，2015（4）：118-120.

［2］劉光成.渤海稠油多元熱流體吞吐技術研究［J］.長江大學學報，2014（10）：99-103.

［3］梁丹，馮國智，曾祥林，等.海上稠油兩種熱采方式開發效果評價［J］.石油鉆探技術，2014（1）：95-99.

［4］張風義，許萬坤，吳婷婷，等.海上多元熱流體吞吐提高采收率機理及油藏適應性研究［J］.油氣地質與采收率，2014（4）：75-78.

［5］唐曉旭，馬躍，孫永濤.海上稠油多元熱流體吞吐工藝研究及現場試驗［J］.中國海上油氣，2011（3）：185-188.

Optimization of Injection Parameters for Multiple Hot Fluid Injection

Li Chuncheng
（Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjiang 163318）

In recent years，multi-component thermal fluid simulation has been adopted in Chinese offshore oilfield to development heavy oil reservoirs，and a prominent development effect was obtained.Based on this，through production mechanism analysis for multi-component thermal fluid simulation，numerical simulation method was used to simulate the effects of each injection-production parameter on cyclic production rate，the incidence of different injection-production parameters on the effect of the stimulation were presented qualitatively and quantitatively.Then the optimal injection temperature，soaking time and cyclic injection rate were determined.It could provide guidance for forecasting the multiple thermal fluid stimulation effect and make the decision.

heavy oil；multi-component thermal fluid simulation；injection temperature；soaking time；cyclic injection rate

TE345

A

1003-5168（2016）06-0134-02

2016-05-13

黑龍江省自然科學基金重點項目“活性原油在非均質儲層中的自適應控水增油機理”（51574089）。

李春成（1992-），男，碩士，研究方向：采油采氣工藝理論與技術。