超稠油水平井蒸汽吞吐注采参数优化设计

石 爻，喻高明，谢云红 胡海霞，杨 欢，简 洁 （长江大学石油工程学院，湖北荆州434023）

超稠油水平井蒸汽吞吐注采参数优化设计

石 爻，喻高明，谢云红 胡海霞，杨 欢，简 洁 （长江大学石油工程学院，湖北荆州434023）

以FC油田重32井区超稠油油藏的J3q3层为研究层，通过数值模拟方法，预测J3q3层水平井组按原注采参数继续吞吐4个周期的开发指标。并通过正交分析的方法对各种注采参数的组合进行优化分析后再次进行经验性分析，从而找出最终优化结果，得出在井底蒸汽干度0.7，注汽强度25t/m，注汽速度0.8t/（m·d），焖井4d，采液速度0.25m3/（m·d）的参数组合下可以获得最优的蒸汽吞吐效果。

稠油油藏；蒸汽吞吐；数值模拟；生产动态预测；参数优化

重32井区齐古组油藏顶部构造为一向东南缓倾的单斜，地层倾角约5°。油藏类型为浅层超稠油断块油藏，地层沉积厚度10～122m，根据沉积特征和测井响应特征，地层自下而上可划分为J3q3、J3q2两个砂层组。研究层J3q3平均有效厚度8.0m。该区齐古组油藏中部深度230m处的油藏原始地层温度为17.25℃，原始地层压力为2.27MPa，油藏地面原油平均密度为0.963g/cm3；50℃时粘度在8000～43000mPa·s之间，粘温反应敏感，温度升到80℃时，原油粘度下降到1000mPa·s左右。

重32井区齐古组油藏水平井的规模实施，为FC油田作业区稠油增产做出了贡献，但同时也暴露了一些问题。比如水平井投产后初期注汽强度和注汽速度较大，但后续周期都有相应减小，平均油汽比仅为0.28。反映了各周期注采参数不尽合理，经济指标偏低的问题［1］。笔者主要通过正交设计方法对水平井蒸汽吞吐各注采参数进行优化分析，并在选取最优注采参数后对各指标进行预测。

1 模型建立

所选井组模型处在重32－2区J3q3层中北部，包括FHW13090井、FHW13091井、FHW13092井和FHW13093井等4口水平井，分别在2008年9月、12月投产，以蒸汽吞吐方式开发，平均吞吐3.1个周期。模拟区累积注汽48019.6t，累积产油14920.1t，累积产液35457.9t。模拟选用CMG数值模拟软件的STARS热采模型。根据地质模型粗化的网格，在平面X、Y方向上分别布42和30个网格，总网格数为42×30＝1260。为了确切反映垂向上的非均质性，充分暴露层间矛盾，真实地反映不渗透或低渗透夹层在油藏开发中的作用，根据地层沉积旋回及夹层的分布特点，在纵向上将J3q3层细分为14个小层，这样，模型网格节点数42×30×14＝17640。

在历史拟合的基础上，预测J3q3层水平井组按原注采参数继续吞吐4个周期，井组中4口水平井周期注汽量均为4207t，注汽速度145t/d，井底蒸汽干度0.65，焖井4d，平均日产液42m3/d。预测4周期所用生产时间852d，累积注汽量67312t，累积产油量39426m3，油汽比0.576，采出程度11.4%。

2 注采参数优化

该水平井组模型所在区域已经吞吐1年以上，已有了一定的加热半径。在注采参数优化时，以目前状况为基础，对后续周期井底蒸汽干度、注汽速度、注汽强度、焖井时间及采液速度对蒸汽吞吐效果影响进行研究［2］。

2.1 方案设计

综合考虑井底蒸汽干度、注汽速度 （水平井单位长度上每天的注汽量）、注汽强度 （水平井单位长度的周期注汽量）、焖井时间及采液速度5个因素，结合目前生产实际，每个参数均取4个水平，见表1。通过正交设计方法对5因素4水平 （L1645）设计得到如下16个方案和试验结果，见表2、3。

表1 J3q3层FHW13090井组蒸汽吞吐正交设计因素与水平取值

表2 J3q3层FHW13090井组蒸汽吞吐试验方案与试验结果

表3 J3q3层FHW13090井组蒸汽吞吐试验结果分析表

2.2 结果分析

2.2.1 单指标方案优选

各注采参数的均值越大，对应各指标的开发效果就越好。根据表3知，各因素较优方案如表4所示。

表4 J3q3层FHW13090井组蒸汽吞吐较优方案

2.2.2 多指标综合优选

各注采参数的极差越大，对各指标的影响就越大［3］。根据表3知：各因素对累积产油量影响的大小顺序是：注汽强度＞井底蒸汽干度＞注汽速度＞采液速度＞焖井时间；各因素对油汽比影响的大小顺序是：井底蒸汽干度＞采液速度＞注汽强度＞焖井时间＞注汽速度；各因素对生产时间的影响顺序是：注汽强度＞采液强度＞井底蒸汽干度＞注汽速度＞焖井时间。

通过表3的均值和极差综合分析各因素对各指标影响，得出最好的试验方案是：井底蒸汽干度0.7，每口井注汽强度25t/m，注汽速度0.8t/ （m·d），焖井4d，采液速度0.25m3/ （m·d）。考虑到现场实施的情况，同时预测了井底干度为0.5、0.6时的开发指标。预测J3q3层FHW13090井组继续吞吐4周期，其开发指标如表5所示。

表5 FHW13090井组开发指标预测表

通过表5可看出，经过参数优化选取最佳注采参数后FHW13090井组的采出程度明显提高。而且井底蒸汽干度越大，各项开发指标越好。

3 结 论

1）通过正交设计方法分析得出 ，注汽强度对累产油和生产时间的影响最大，井底蒸汽干度对油汽比的影响最大。

2）在正交设计方法的基础上通过多指标综合优选得出，在井底蒸汽干度0.7，注汽强度25t/m，注汽速度0.8t/（m·d），焖井4d，采液速度0.25m3/（m·d）时的参数组合可以获得最优的蒸汽吞吐效果。

3）在井底蒸汽干度分别为0.5、0.6、0.7时，选取最佳注采参数进行预测，预测结果表明：优化后计算出的采出程度比优化前明显提高。而且井底蒸汽干度越大，各项开发指标越好。

［1］喻高明.水平井蒸汽驱开采稠油数值模拟研究 ［J］.特种油气藏，1999，6（1）：18～22.

［2］凌建军.实用稠油热采工程 ［M］.北京：石油工业出版社，1996.

［3］陈民锋，超稠油油藏蒸汽吞吐参数优选及合理开发界限的确定 ［J］.石油大学学报 （自然科学版），2002，26（1）：39～42.

TE32

A

1000－9752（2011）06－0281－03

2011－05－12

石爻 （1989－），女，2009年长江大学毕业，硕士生，现从事油藏工程和油藏数值模拟方面的学习和研究。

［编辑］ 萧 雨