錦91塊火驅試驗研究與應用

摘 要：錦91塊是典型的Ⅱ類稠油油藏，區塊歷經三十多年吞吐降壓開采，面臨地層壓力低使油井供液不足、吞吐效果嚴重變差、油井套管損壞降低油井利用率和邊底水入侵加劇等諸多問題，已經處于吞吐開發后期，難以依靠吞吐持續有效挖潛。通過對多種開發方式對比優選，確定錦91塊中部區域作為火驅先導試驗區，2017年3月至8月完成了4口油井的點火工作，試驗區受效井經過2年多的生產，取得了較為理想的開發效果，為遼河油區稠油儲量的長遠發展起到重要指導作用。

關鍵詞：錦91塊;Ⅱ類稠油;火驅;試驗;應用

1 火驅技術概述

1.1火驅采油機理

火驅技術是一種重要的稠油熱采方法，它通過注氣井向地層連續注入空氣并點燃油層，實現層內燃燒，從而將地層改質后的原油從注氣井推向生產井，實現提高采油速度與采收率的雙重目的。

1.2邊底水油藏火驅適應性調研

1.2.1其他區塊成功案例

1990年3月和1992年1月在Balol油田開展了反五點井網面積式火驅的小井距先導試驗和正常井距試驗（井距分別為150m和300m），火燒方式為濕式火燒，初期單井日注氣量均為10000Nm3，最大增加到30000Nm3，水空氣比為2kg/Nm3，試驗均取得了成功。小井距先導試驗增油17900t，空氣油比為1770Nm3/m3;正常井距試驗增油32000t，空氣油比為900Nm3/m3。

1.2.2數值模擬研究邊底水油藏火驅可行性

火驅具有增壓機理，油井增產的同時還可有效抑制邊底水侵入。注空氣火驅與降壓開采相比，地層壓力上升明顯，地層能量得到恢復。火驅成為油藏內的主要驅動力，使得油水界面附近含油區域壓力上升2-3MPa，有效抑制了邊底水的侵入。油層中侵入的水被高溫前緣加熱后產生蒸汽，形成一定程度的蒸汽驅和熱水驅。

2 轉驅前試驗區面臨主要開發矛盾

2.1斷塊水侵嚴重

轉驅前區塊綜合含水90.5%，年回采水率已達218%。

2.2油井井況日益變差

轉驅前區塊總井485口，井下有狀況的油井360口，占總井數74%;開井290口，占總井數的60%;停關井195口。

2.3邊底水區現方式下瀕臨廢棄，蒸汽驅開發適應性較差

齊40邊水區汽驅井組轉驅近3年，靠近邊水生產井汽驅不見效，目前已經停注。

3 錦91塊Ⅱ類稠油火驅試驗情況分析

3.1試驗區基本情況

火驅先導試驗區位于錦91塊中部，被斷層F1、F7、F9和F10夾持，構造形態為單斜構造，地層傾角約8～13°。含油面積0.2km2，石油地質儲量125.6×104t。

沉積特征：試驗區以水下分流河道和分流河道間微相為主，于Ⅰ36和于Ⅰ35小層沉積時期水體能量最強，全區以水下分流河道微相為主，河道寬度大，分布穩定;于Ⅰ24小層沉積時期試驗區東部水體能量較弱，主要發育前緣薄層砂和分流間灣微相;于Ⅰ11沉積時期試驗區中部發育前緣薄層砂微相。

儲層特征：火驅先導試驗區于Ⅰ油層組儲層砂體發育，砂巖厚度一般20.0～50.0m，平均38.5m，小層平均厚度為7.1m，縱向上于Ⅰ35和于Ⅰ36小層砂體最為發育，分別為10.0m和9.4m，且砂體平面分布穩定，儲層連續性較好，測井解釋孔隙度為25.8%，滲透率為1896mD，屬于高孔高滲儲層，縱向上各小層儲層物性差異較小，非均質性相對錦91塊其它區域較弱，有利于火驅試驗的開展。

3.2油藏工程設計

3.2.1井網規劃

試驗區井網形式為83m井距正方形井網，且相對完善，可滿足面積火驅轉為線性火驅的設計需求，并且采用現井網井距可有效減少試驗先期投入。因此兩個試驗區均采用初期反九點面積井網，后期轉線性火驅井網根據現場實際生產井布局，設計注入井4口，一線生產井21口，二線生產井27口。

3.2.2注入參數選擇

按照火驅試驗油藏工程設計結果，并結合不同井組地質特征，對火驅試驗井組配注。設計4個火驅試驗井組初期日注氣量為2856～3780 Nm3/d，注氣月增量為50～70（Nm3/d.m），最高注氣強度為1500～1800 Nm3/d.m，對應最高日注氣量為21420～28350 Nm3/d。

3.2.3開發指標預測

試驗區東部2個弱水淹火驅試驗井組，預測火驅開發9年，火驅階段累積產油4.79×104t，累積注氣1.2×108m3，累積空氣油比2510m3/t，階段采出程度14.1%，采收率57.8%。試驗區西部2個強水淹火驅試驗井組，預測火驅開發10年，火驅階段累積產油6.53×104t，累積注氣1.42×108m3，累積空氣油比2166m3/t，階段采出程度24.3%，采收率56.8%。

3.3試驗實施情況

2016年11月25日，先導試驗井組進入現場點火，2017年8月3日，完成全部4個井組點火工作，轉火驅開發后，隨注入井的增加，試驗區日注氣量逐步增大，目前日注氣量達到45059 m3/d，平均單井日注氣量11264.8m3/d，整體產液、產油量呈逐步上升趨勢，產液量由轉驅前的162.8t/d上升到346t/d，產油量由轉驅前的22.2t/d上升到31.3t/d，平均單井日產油1.49t/d。

3.4初步效果分析

3.4.1轉驅初期補壓增能效果顯著

試驗區自2017年3月至2017年8月初火驅注氣井陸續轉驅，轉入火驅開發初期見到一定的補壓增能效果，試驗區從2017年4月份至12月初日產油維持在30t/d左右的水平;進入2017年12月中下旬以來，產量逐步下滑，目前維持在15t/d左右，高液量高含水增油效果不明顯。轉驅后部分生產井生產周期延長，周期產量增加。生產井動液面上升100米左右，說明地層壓力上升明顯。注氣壓力平均上升2MPa，階段排注比0.32，地層存氣量2338萬方，地層能量得到補充。

3.4.2地層原油有運移跡象，原油有被驅動顯示

碳氧比測試結果表明，距離注氣井50米左右的油層含油飽和度有升高趨勢。

3.4.3燃燒狀態趨勢向好

分析結果表明：試驗區尾氣中CO2含量持續上升，目前超過62.5%的油井尾氣CO2含量超過11%，混合氣CO2含量超過14%，接近高溫燃燒標準。產出原油色譜分析結果表明：原油輕質組分比例較點火初期有所提高，說明地層原油存在高溫裂解現象。

3.5試驗取得的初步認識

（1）室內物理模擬研究表明，錦91塊原油在含水條件含油飽和度為15%時可以實現點火燃燒，數值模擬研究表明，含油飽和度>35%時，可以實現火驅經濟開發。因此，錦91塊邊水（水淹）油藏火驅含油飽和度下限為35%。

（2）驗證邊水（水淹）油藏電點火可行，局部層實現高溫點火。

（3）先導試驗開展后，井組產液量均出現不同程度上升，井底壓力上升或平穩，產量遞減變緩，見到初期增壓驅替效果，試驗達到了預期效果，驗證了邊水（水淹）油藏火驅開發的可行性。

（4）油層吸氣能力得到驗證，試注試驗表明出露油層吸氣強度均可達到設計需求，而轉驅初期各層均吸氣，且厚度較大、滲透率級差較小、連通性較好的層吸氣較好。

（5）試驗區生產尾氣情況表明地層內發生了氧化反應，尾氣受效方向基本符合產量受效方向，燃燒指標趨勢向好。

參考文獻

[1] 張方禮.火燒油層技術綜述﹝J﹞.特種油氣藏，2011，18（6）;1-5.

[2] 張銳，等.稠油熱采技術﹝M﹞.北京;石油工業出版社，1994，524-530.

作者簡介：張威（1976-），男，2015年中國石油大學（華東）畢業，工程師，長期從事稠油熱采開發工作。