齐40块蒸汽驱技术应用效果分析

■文/王瑞晨

齐40块蒸汽驱技术应用效果分析

■文/王瑞晨

摘要蒸汽驱是目前大规模工业化应用的热采技术，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加热半径有限的弱点，能够持续给地层提供热量，成为蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取得了良好的效果。蒸汽驱的机理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相可以是水蒸气、烃汽与蒸汽、水蒸气与CO2，这样不仅能加热油层从而降粘，加入的其他气体和流动前缘的稠油发生作用，会降低驱替前缘稠油的粘度，从而可以提高蒸汽驱效果。

关键词蒸汽驱采收率干度应用

一、蒸汽驱采油机理

在蒸汽驱开采过程中，由注汽井注入油藏的蒸汽加热原油并将它驱向生产井中。注入油藏的蒸汽，由注入井推向生产井过程中，形成几个不同的温度区及饱和度区，有蒸汽区、凝结热水区、油带/冷水带以及原始油层带。热水凝结带又可以分为溶剂带及热水带，事实上这些区带之间并无明显的界限。由于每个区带的驱替机理不同，因此注入井与生产井之间的油饱和度也不同。原油饱和度主要取决于它的热特性，蒸汽带中的残余原油饱和度因经受的温度最高而降至最低程度，它不取决于原始含油饱和度，而取决于温度及原油的组分。在蒸汽温度下，原油中轻质馏分受到蒸汽的蒸馏作用，在蒸汽带前缘形成溶剂油带或轻馏分油带。在凝结带中，这种轻馏分油带从油层中能抽提部分原油形成了油相混相驱替作用。同时热凝结带的温度较高，使原油粘度大大降低，受热水驱扫后的油饱和度远低于冷水驱。

蒸汽驱采油的机理有：（1）原油粘度加热后降低；（2）蒸汽的蒸馏作用（包括气体脱油作用）；（3）蒸汽驱动作用；（4）热膨胀作用；（5）重力分离作用；（6）相对渗透率及毛管压力的变化；（7）溶解气驱作用；（8）油相混相驱（油层中抽提轻馏分溶剂油）及（9）乳状液驱替作用等。这些机理在油层各个区带中的作用程度是不一样的，而且主要取决于原油及油层的性质。在蒸汽带中，蒸汽驱的主要机理是蒸汽的蒸馏作用及蒸汽驱油作用。在热凝结带中，主要是降粘、热膨胀、高温渗透率变化、重力分离及溶剂驱油等作用。在原始带中，主要是常规水驱及重力分离作用。

不同类型的原油，起主导作用的蒸汽驱机理不同。例如，对于稠油油藏，加热降粘及蒸汽蒸馏作用是最主要的采油机理；而对于轻质油油藏，热膨胀、蒸汽蒸馏（与溶剂油混相带同时发生）及气体脱油作用是主要的采油机理。但是，气体脱油及蒸汽的蒸馏作用程度主要取决于原油的组分、系统压力及蒸汽的注入速度。此外，油层厚度、蒸汽干度、注汽温度等在极大程度上影响蒸汽驱的机理作用。对于厚油层、高渗透率稠油油藏、重力分离作用是很重要的机理作用。

二、齐40块蒸汽驱开发实例

齐40块隶属辽河油田公司欢喜岭采油厂管辖，地处辽宁省凌海市东部。构造上位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡上台阶中段，东北部紧邻齐108块，西南与欢60块相接，四周为断层所围限，构造面积8.5km2。截止2005年底探明含油面积7.9km2，探明石油地质储量3774×104t。该块开发效果好，是普通稠油油藏开发的成功典范。

（一）蒸汽驱油藏特性

①吞吐后转蒸汽驱的筛选标准

辽河油田经过多年的蒸汽驱先导试验及扩大试验，总结出了适合蒸汽驱的油藏筛选标准，对类似油田具有指导和借鉴意义。辽河油田蒸汽驱筛选标准是油藏埋深＜1400，油层厚度，m＞7m，净总厚度比＞0.4，有效孔隙度＞0.2，渗透率＞20010-3 m2。

（二）吞吐后转驱时机判断

经过多年的室内研究及现场试验，综合分析认为，当油层压力下降到5MPa且吞吐效果变差时转驱，效果较好。由吞吐效果评价中产油量与周期关系看出，当吞吐6 ~7个周期时，地层压力下降到5MPa左右，且6周期以后吞吐效果已很差,因此应在吞吐5周期后转驱。目前齐40块老井吞吐周期已经达到15~16周期，油层压力下降到1~2MPa，含油饱和度在50%左右，蒸汽驱开采仍能取得较好的开发效果，因此应及早转驱。

蒸汽驱生产现状及注汽参数：

①齐40块汽驱先导试验区概况

根据相关参数，齐40块符合相关蒸汽驱相关筛选标准。因为进行了先导试验，相关的注汽参数是：井底干度，＞50，注汽速度1.8 t/（d·ha·m）。井组日注蒸汽540t（CWE）/d。井组配产液量641m3/d。平均单井，53m3/d，采注比1.2。

②齐40蒸汽驱生产状况及效果分析

齐40块试验区的蒸汽驱先导开发指标基本达到方案水平。整个试验阶段（1998年1月~2005年12月），共注汽130.7×104t，产油量22.9×104t，阶段油汽比0.18，累积采注比0.85，阶段采出程度26.63。与方案设计（阶段采出程度24.5%，油汽比0.18）相比，蒸汽驱试验取得了较好的开发效果。

三、结论与认识

目前我国已投入蒸汽驱开采的稠油油藏，类型很多，有深层气顶巨厚状稠油油藏、具有边底水的深层块状稠油油藏、深层中厚互层稠油油藏、深层中薄互层稠油油藏等。通过多种稠油油藏的蒸汽驱物理模型、数值模拟、室内试验研究以及现场蒸汽驱实践的调研分析认为：

蒸汽驱的油汽比远低于先吞吐后汽驱的累积油汽比，而且投资比吞吐阶段高，因此不能超越蒸汽吞吐开采阶段直接汽驱；也不能将蒸汽吞吐开采与蒸汽驱开采这两个阶段截然分割开。蒸汽吞吐阶段要为蒸汽驱开采创造有利条件（增油、降压、预热及技术准备等）。

对于压力分布不均的油藏，转汽驱开采后，某些生产井还要继续进行蒸汽吞吐作业以调整平面上压力分布、控制汽窜或蒸汽带流向，引效，增产。

四、结语

蒸汽驱是目前大规模工业化应用的热采技术，它一定程度上克服了蒸汽吞吐加热半径有限的弱点，能够持续给地层提供热量，成为蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取得了良好的效果。蒸汽驱的机理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相可以是水蒸气、烃汽与蒸汽、水蒸气与CO2，这样不仅能加热油层从而降粘，加入的其他气体和流动前缘的稠油发生作用，会降低驱替前缘稠油的粘度，从而可以提高蒸汽驱效果。

（作者单位：江汉油田采油工艺研究院）