海上深層塊狀特稠油SAGD開發(fā)參數(shù)優(yōu)化研究

張風(fēng)義 廖 輝 高振南 羅成棟 崔 政 耿志剛 葛濤濤

中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院, 天津 300459

0 前言

1 注熱介質(zhì)優(yōu)選實驗

1.1 實驗設(shè)計

測試單管長巖心不同驅(qū)替介質(zhì)條件下驅(qū)油效果,觀察和分析變化規(guī)律[15],優(yōu)選最佳注入介質(zhì)組成、比例及注入溫度與速度。長巖心模型直徑2.54 cm,模型長度30 cm。模擬巖心物性參數(shù)見表1,模擬巖心(平行樣)不同實驗條件下的參數(shù)設(shè)計見表2。

表1 巖心物性參數(shù)表

巖心號孔隙度/(%)滲透率/10-3 μm2136.23 132236.53 730334.53 666435.83 057536.63 854635.42 242734.14 380832.82 550935.24 2111032.53 7271133.83 1781233.23 6721334.53 9481432.42 7121535.33 5761635.63 775

表2 長巖心驅(qū)替實驗參數(shù)設(shè)計

優(yōu)化參數(shù)參數(shù)設(shè)計輔助氣體N2、CO2、N2+CO2(85∶15)氣汽比1∶1、1∶3、1∶5注入溫度/℃50、100、150、200、250、300注入速度/(mL·min-1)2、3.5、5.2、7

1.2 實驗流體

實驗所用油樣為D油田礦場原油(黏度50 000 mPa·s),N2、CO2、蒸汽。

2 實驗結(jié)果分析

2.1 輔助氣體優(yōu)選

分別研究了以蒸汽+N2、蒸汽+CO2、蒸汽+(N2+CO2(85∶15))為注入介質(zhì),注入速度2 mL/min,注入溫度250 ℃,氣汽比1∶1,混合注入三種方案下的驅(qū)油效果。實驗結(jié)果見圖1。

圖1 不同輔助氣體條件下的驅(qū)油效果

分析圖1可知,與單純注蒸汽相比,蒸汽+N2、蒸汽+(N2+CO2)、蒸汽+CO2驅(qū)油效率均有一定程度增加,其中蒸汽+CO2驅(qū)油效率增幅最高。這主要是由于在N2的作用下能形成良好的隔熱層,而CO2在原油中主要體現(xiàn)為溶解降黏、萃取原油、降低界面張力等,其提高采收率效果優(yōu)于復(fù)合注N2和N2+CO2,綜合考慮海上氣源困難和成本問題,推薦礦場采用蒸汽+(N2+CO2)[16-17]。

2.2 氣汽比

注入介質(zhì)包含蒸汽,CO2,N2,其共同作用提高稠油采收率。因此其組成對開發(fā)效果具有重要影響。模擬了氣汽比分別為1∶1、1∶3、1∶5,其余實驗條件不變時的驅(qū)油效果,結(jié)果見圖2。

圖2 不同氣汽比條件下的驅(qū)油效果

2.3 注入溫度

注入溫度越高,注入介質(zhì)所含的能量越高,對油層加熱效果越好。分別模擬了注入溫度為50、100、150、200、250、300 ℃時的長巖心驅(qū)油效果評價實驗,注入速度為2 mL/min，見圖3。實驗結(jié)果表明,300 ℃蒸汽驅(qū)油效率的增幅最大。主要是因為隨著溫度的升高,蒸汽攜熱量越大,對原油降黏效果越好。此外,溫度越高,巖石的彈性膨脹作用越大,受彈性膨脹采出的油越多,因此,溫度越高,最終開發(fā)效果越好[17-20]。

圖3 不同注入溫度條件下的驅(qū)油效果

2.4 注入速度

研究了注入速度分別為2、3.5、5.2、7 mL/min條件下的長巖心驅(qū)油評價實驗,注入溫度為300 ℃，見圖4。結(jié)果表明,注入速度對驅(qū)油效率有一定影響,驅(qū)油效率隨注入速度的增加,先增加后減小,3.5 mL/min時驅(qū)油效率較高,可能是因為注入速度太大,容易導(dǎo)致汽竄,因此,優(yōu)選注入速度為3.5 mL/min。

圖4 不同注入速度條件下的驅(qū)油效果

3 結(jié)論

1)蒸汽復(fù)合非凝析氣體聯(lián)合混注,能夠減少對蒸汽的需求,適合海上特稠油開發(fā)。

2)注入最佳熱介質(zhì)組成為蒸汽+CO2,考慮海上實際情況,推薦礦場采用煙道氣,即蒸汽+(N2+CO2),注入速度為3.5 mL/min,注入氣汽比為1∶3,注入溫度為300 ℃。

3)根據(jù)上述開發(fā)效果及實驗認識,認為渤海D油田特稠油適合采用蒸汽復(fù)合氣體作為注入介質(zhì),并能有效改善開發(fā)效果,對同類油田的開發(fā)具有一定借鑒意義。

4)模擬實際油田地質(zhì)特點制備長巖心、并采用油田實際原油對注入介質(zhì)優(yōu)選和注入?yún)?shù)優(yōu)化的室內(nèi)驅(qū)替實驗結(jié)果較之?dāng)?shù)模更為直觀和符合實際。