稠油油藏開發中后期挖潛方向初探

孫玉芹

摘 要：隨著稠油油藏蒸汽吞吐輪次的增加，大部分蒸汽吞吐開采的稠油油藏已進入高輪次吞吐階段，開發效果逐漸變差，普遍存在高周期、高遞減、高含水、高成本、低地層壓力、低油汽比、油井出砂等問題。在熱采稠油優質儲量嚴重不足和某些區塊蒸汽驅效果不理想的情況下，積極尋求有效途徑，以改善高輪次吞吐的開發效果尤為重要。本文通過成熟工藝挖潛的研究，進一步探索稠油開發技術的發展趨勢，為今后稠油開發奠定良好的基礎。

關鍵詞：稠油油藏；稠油開發；技術挖潛

1.濱南油區稠油油藏概況

1.1油藏概況

濱南油區稠油油藏處于東營凹陷北部陡坡帶西段以及東營凹陷與濱縣凸起之間的過渡帶上，主要包括單家寺稠油油田和王莊稠油油田，至2010年12月共探明含油面積46.1Km2，探明石油地質儲量12512.73×104t。自1984年10月單二塊試驗區蒸汽吞吐投產以來，目前已投入開發區塊有單家寺油田的單2塊、單10塊、單6塊和單83塊、單83-014塊及王莊油田鄭36-41塊、鄭14塊等塊動用含油面積33.69Km2，地質儲量10400.7×104t，開發層系為館陶組、東營組、沙一段和沙三段。

1.2開發中后期存在問題

1.2.1蒸汽吞吐效果越來越差

油井高輪次吞吐后，井底附近出現高含水飽和度帶，剩余油飽和度較低，越來越多的注入蒸汽用來加熱井底附近的高含水飽和度帶，而用于加熱井間原油的蒸汽量越來越少，熱效率降低，開發效果變差。

1.2.2油藏邊底水活躍，水淹日益嚴重

單家寺稠油油藏單二塊沙三段、單10塊東營組和沙一段具有活躍的邊底水，油水體積比高達1：9以上。高輪次吞吐后，地層虧空大，壓力低，邊底水水侵加劇。

1.2.3大規模推廣蒸汽驅工藝時機不成熟

單83塊自2006年汽驅以來，蒸汽驅替在縱向和平面上都存在不均衡性；單56塊由于原油黏度大、井距小等原因，汽竄頻繁，嚴重影響了驅替效果。

2.稠油工藝技術

2.1蒸汽添加氮氣吞吐工藝

王莊油田蒸汽吞吐生產173口井，有低效井38口，其中注汽質量好但周期生產效果差（周油<600t）的有14口，目前單井日液2.6噸，日油1.6噸，含水38.5%，開發效果差。蒸汽添加氮氣吞吐工藝，可有效地提高地層能量，從而改善蒸汽吞吐效果。

2.1.1氮氣與驅油有關的性質

1）在常用的注入天然氣和非烴類氣體的采油方法中，氮氣的壓縮系數較大，它的壓縮系數（0.291）是CO2的3倍，也比天然氣和煙道氣的壓縮系數大。所以，較大的膨脹性有利于驅油。它受溫度的影響較小，其原因是氮氣的臨界溫度較低。

2）氮氣在淡水和鹽水中的溶解性都很微弱。CO2和天然氣比氮氣易溶于水，該特性對于注氮氣保持油藏壓力開采來說是十分重要的。

3）在相同的油層壓力和溫度條件下，氮氣的粘度比CO2和天然氣都低，在壓力接近6000psi時，氮氣和甲烷的粘度較近。這一特性有利于重力驅的氣頂油藏注氮氣開采。

4）在相同的溫度壓力條件下，氮氣的密度比小，比甲烷的密度高，但比其他烴類氣體的密度低得多。一般情況下，氮氣的密度要低于氣頂氣的密度，這一特性有利于注氮氣重力驅替和開發凝析氣田。

5）氮氣的地層體積系數隨著壓力的增加而均勻地下降。在相同的溫度條件下，氮氣的體積系數要比CO2和煙道氣的體積系數大；注入相同體積的氣體，氮氣可驅替更多的油氣，因而注氮氣比較優越。

2.1.2注氮氣開采稠油機理

在稠油注蒸汽吞吐熱采方法中，將一定比例的氮氣隨著蒸汽一起注入到油層，可以擴大蒸汽及熱水帶的加熱油層的體積；同時，在重力分異作用下，地層中的氮氣會進入油藏構造的較高部位，形成次生氣頂，可以起到驅油的作用；氮氣與原油中蒸發出的輕組分形成混相，具有混相驅作用；氮氣的導熱系數低，可作為隔熱劑，注入到油套環空中，減少蒸汽熱損失。

驅油試驗表明，在60℃溫度下，水驅殘余油飽和度為40.2%，而水和氮氣驅替的殘余油飽和度為26.5%，殘余油飽和度降低幅度達13.7%。

2.1.3注氮氣油藏適宜條件

互層狀油藏優于塊狀油藏，薄油層增產幅度大于厚油層，原油粘度小于20000mPa.s，油層滲透率（10-3um2）500-3000，Kv/Kh>0.2，凈總厚度比>0.3，含油飽和度>50%。

2.2熱化學整體復合吞吐工藝

研究實驗表明要減緩高輪次吞吐階段的遞減，必須采用熱化學法輔助注蒸汽開采技術，以提高稠油油藏的開發效果。化學復合強化熱采助劑可以有效地降低稠油粘度、降低油水界面張力、降低殘余油飽和度、增加儲層能量、擴大蒸汽波及體積，達到提高稠油油藏開發效果的目的。

下步開展熱化學整體復合吞吐先導試驗，研究形成注蒸汽+N2（CO2）+高溫封竄堵調+油層內化學降粘體系為主的熱復合化學法提高采收率技術。通過熱采對稠油油藏儲層、原油物性的分析研究，研制多效溶劑型活性復合體系和水溶性相滲透稠油降粘體系，開展室內研究及復配試驗，與油藏防汽竄技術相結合，降低油藏原油粘度、提高原油的滲流能力、擴大蒸汽波及體積，提高油井產能和采收率。

2.3轉換開發方式

2.3.1常規水驅稠油油藏水溶性自擴散降粘工藝

水溶性自擴散降粘體系能夠溶于原油的表面，增強原油表面親水性、增加油水界面粘度，并且在低濃度時即可發揮高效的降粘效果（300～500PPm）。該體系在陳家莊油田進行了一個井組的試驗，伴注降粘體系2個月，有3口井見到了明顯效果，累計增油300噸。

2010年11月，在濱31-11井區開展注入水中伴注自擴散降粘體系試驗，效果待觀察。該技術的應用，將有助于水驅稠油油藏改善水驅效果，同時也為王莊油田部分冷采區域補充地層能量、部分常規稠油區塊（林中九塊西南擴邊）提供技術支撐。

2.3.2超稠油油藏蒸汽超覆重力輔助泄油（SAGD）工藝

SAGD技術是開發超稠油的一項前沿技術，對于在地層原始條件下沒有流動能力的高粘度原油，形成熱連通后，注入的蒸汽在上覆地層中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及側面移動，與油層中的原油發生熱交換，加熱的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄到下面的生產井中產出。該技術在遼河特油公司已得到成功應用。

2.3.3活躍邊底水油藏氮氣泡沫驅工藝

單家寺油田由于邊底水入侵導致的高含水停產井有200多口，主要位于單10塊EdS1、單6西、單2S3等區域，此類井由于處于強水淹區，注氮調剖措施不理想。連續氮氣泡沫蒸汽驅能夠提高產量、采油速度和油汽比；與連續泡沫蒸汽驅相比，間歇（段塞式）泡沫蒸汽驅氣油比下降明顯，具有成本優勢，可以考慮在該類區塊進行泡沫蒸汽驅技術攻關試驗。

參考文獻：

[1] 謝文彥等， 遼河油田公司優秀科技成果匯編. 石油工業出版社，2006.

[2] 張義堂等，熱力采油提高采收率技術[M]. 北京：石油工業出版社，2006.