高弘毅
(中海油能源发展钻采工程研究院,天津300452)
乌石1-4稠油油田开发技术政策研究
高弘毅
(中海油能源发展钻采工程研究院,天津300452)
乌石1-4稠油油田具有黏度较高、油层薄、油气水关系复杂等特征。结合该油藏地质特征,分析乌石1-4油田的合理开发方式。利用产能测试资料,分析油田热采采收率的主要影响因素,预测蒸汽驱采收率,并提出油田合理开发技术政策。
稠油;开发技术;蒸汽驱;采收率
乌石1-4油田为位于涠西南凹陷东部边缘、斜阳构造脊上的新近系背斜构造。角尾组、下洋组原油探明地质储量991.32×104m3,溶解气探明地质储量0.20×108m3,为我国南海较早发现的稠油油田之一。
乌石1-4油田为低幅度背斜、层状边(底)水稠油油藏,属构造、岩性油藏,局部有气顶的未饱和油藏,以弱边水驱动为主。储层以原生孔隙为主,岩心分析平均孔隙度为31.4%,平均渗透率为3 734.63×10-3μm2,具有高孔、高渗的特征。
乌石1-4油田地面原油性质差,脱气原油黏度为 1 182.6~3 194.78mPa·s,属重质原油,具有“四高三低”的特性,即密度、黏度、硅胶质、沥青质含量高,含蜡量、含硫量、倾点低。地层原油的溶解气油体积比为2~3,地层条件下原油黏度为892.07~1 472.97 mPa·s,密度为 0.941~0.944 g/cm3。
从国内10个类似稠油油田的开发方式看,这类油田通常埋藏在1 000m左右,层数多,有效厚度从几米到二十几米不等,有的具有边底水,油田孔隙度和渗透率高,黏度数百至数千毫帕秒。此类油田与乌石1-4油田具有类似的地质特征。这些油田大多分布在我国辽河、胜利、新疆油区,为内陆油田,采用的方式均为热力采油,蒸汽驱或蒸汽吞吐。从开发效果看,热力采油的效果较好,平均采收率达到33%。
比较6个国外类似海上稠油油田的开发方式[1-6],有 5 个油田热采效果较好,采收率可达到30%以上,仅有的一个油田水驱采收率只能达到15.2%。该油田是加拿大的里诺克带油藏,储层性质与乌石1-4油田非常相似,采用水平井开发。
据我国渤海稠油油田开发经验,黏度较高的秦皇岛11-1油田 Nmu区块、南堡35-2南区地层原油黏度均大于300mPa·s,地面原油黏度为929~3 755 mPa·s,尤其是南堡35-2南区,其油藏构造特征与乌石1-4油田非常相似,但是水驱采收率仅3.8%。
由上述对比分析认为,乌石1-4稠油油田开发应立足热采,即蒸汽吞吐或蒸汽驱。从注蒸汽油藏的筛选标准来看,乌石1-4油藏地层压力较高,自身有一定的边水能量,早期不适合蒸汽驱;但是基本符合蒸汽吞吐的条件[7-8],可在早期实行蒸汽吞吐,后期转为蒸汽驱,这样还可以节约注蒸汽的成本。
产能预测结果表明,该油田产能较低,具体数据见表1。低产原因在于:
(1)尽管储层物性好,但是稠油黏度高,流度低,地层流动能力差,因此产能偏低。
(2)稠油黏度高,井筒中流动能力低,对温度尤为敏感。部分井采取不合适的测试工艺,未获得油层的实际产能。WS1-4-1井DST测试采用螺杆泵+抽油杆加热措施测试效果好,WS1-4-2井采用注热氮气气举措施测试效果较差。
(3)储层埋深浅,疏松,易出砂,影响产能。在大生产压差测试过程中出砂严重,使螺杆泵抽油杆砂 卡和油管堵塞。
表1 乌石1-4油田角尾组、下洋组油藏测试产能数据
通过影响因素的叠加,稠油油藏蒸汽驱采收率的预测公式为[9]:
式中:ER—蒸汽驱的采收率,%;
ho—油层有效厚度,m;
μo—油藏温度下脱气油黏度,mPa·s;
So—初始含油饱和度,小数;
VDp—渗透率变异系数,小数;
hr—净毛比,小数;
D—油藏深度,m。
利用乌石1-4稠油油田的相关油藏参数,计算得到该油藏各油组的采收率为24.20%~34.85%,平均28.95%,具体数据见表2。
表2 乌石1-4油田蒸汽驱采收率预测
井网分布原则是尽量提高油田平面及纵向上的储量动用程度。生产井应控制足够的含油面积和地质储量,尽可能布在构造高部位,开采纯含油区,避免布井在气顶上,可充分利用气顶能量。同时,避免布井在油水过渡带附近,避免油井过早见水,也可以充分利用边水能量。南北高点采用分区分层系布井。
根据乌石1-4油田纵向上砂体分布和油水边界位置,北高点划分为4个开发层系,南高点划分为3个开发层系,各油组性质见表3。
表3 乌石1-4油田各开发层系油层性质
要计算蒸汽吞吐生产日采油量,首先要知道未吞吐时(即冷采油)的采油指数Jc及油藏静压pe。Jc可以通过吞吐前油井采油指数历史的曲线外推得到,pe则可以从吞吐前的pe与累积采油量曲线外推得到。
蒸汽吞吐日采油量计算公式如下[10]:
C1和C2为几何常数,且
式中:qoh—蒸汽吞吐日产油量,m/d;
J—吞吐前后采油指数之比;
Jh—蒸汽吞吐采油指数,t/(d·MPa);
Jc—未吞吐条件下采油指数,t/(d·MPa);
Δp—生产压差,MPa;
(1)提高任课教师的教学水平,鼓励教师积极参加相关教学及业务交流,通过参加教学培训,学术会议等形式掌握最新的学科知识,学习先进的教学方法。与本学科的领军人物近距离接触,接收前沿的教学理念。积极参加各级教学比赛,与同行多交流,以赛促教。带领学生参加各种竞赛,事实证明在竞赛的指导过程中教师自己的业务水平会得到明显提高。
pw—生产井井底流压,MPa;
μoc—吞吐前的原油黏度,mPa·s;
μoh—吞吐后的原油黏度,mPa·s。
利用乌石1-4油田产能测试数据进行计算,得到全油田热采配产(表 4),全油田配产总计1 050m3/d。吞吐生产时间按每年250d计算,年产原油 28.75×104m3,采油速度 2.9%。
乌石1-4稠油油藏合理开发方式为热采,即早期蒸汽吞吐,后期转为蒸汽驱,预测采收率可达29%。
乌石1-4油田纵向上北高点四套层系采用16口水平井开发,南高点三套层系采用9口水平井开发。单井配产20~150m3/d,总配产10 500m3/d,采油速度 2.9%,年产原油 28.75×104m3。
[1]Wehunt C D,Burke N E,Noonan S G.Technical Challenges for Offshore Heavy Oil Field Developments[G].OTC 15281.
[2]Lievaart L,Al Hinai K M,Al Khabo K J.Technology Leading the Way to Mukhaizna Heavy Od Development[G].SPE 30242.
[3]Capeleiro Pinto A C,Branco C C M.Offshore Heavy Oil in Campos Basin:The Petrobras Experience[G].OTC 15283.
[4]A J Jayasekera.The Development of Heavy Oil Fields in the U.K.Continental Shelf:Past,Present and Future[G].SPE 54623.
[5]Bernd Leonhardt.Enhancing Steamflood Effectiveness by Horizontal Producers[G].SPE 69707.
[6]Pinto A C C,Trindade W L,Matos J S.Offshore Heavy Oil:A New Challenge for Petrobras[G].III E-Exitep,Veracruz,Mexico,2003.
[7]李艳玲.稠油油藏蒸汽驱地质影响因素研究[J].特种油气藏,2006,16(5):58-59.
[8]张哲.蒸汽吞吐合理开发界限研究[J].特种油气藏,2006,10(3):61-62.
[9]李平科.蒸汽驱开发采收率预测新方法[J].石油勘探与开发,1996,23(1):51-54.
[10]刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].北京:石油工业出版社,1997.
Abstract:Wushi 1-4 heavy oilfield characterizes as high viscosity,thin layer,and complicated relationship of oil and gas and water.In the paper,the reasonably way of developing the gas and oil is analyzed.The incorporated geologic characteristics of the oilfield are analogized with the similar heavy oilfield,the deliverability in this oilfield is analyzed with the data of well test,the oil recovery of steam flooding is calculated,and advisably development schema of the oilfield is presented.
Key words:heavy oil;technology development;steam flooding;recovery
On the Technology Development of Heavy Oil Reservoir in Wushi 1-4 Oilfiled
GAO Hong-yi
(The Drilling Technology of Energy Development Institute of CNOOC,Tianjin 300452)
TE32+3
A
1673-1980(2011)06-0072-03
2011-06-13
高弘毅(1973-),男,河南郸城人,工程师,研究方向为油气田开发技术应用。