超稠油油藏加密吞吐可行性评价

2019-04-04 00:54李亚潍
科学与财富 2019年5期
关键词:数值模拟

李亚潍

摘 要:XX区块于2004年HDCS方式投产,50℃地面原油粘度22~38×104mPa·s,为超稠油油藏,至2018年12月已累计采油92.7×104t,累积注汽128.2×104t,采油速度1.9%,采出程度24.6%。虽然目前开发效果较好,但是周期油汽比逐渐下降,经济效益降低。通过对该油藏进行油藏地质和油藏工程综合研究,探索特稠油油藏HDCS开发后期进行井网加密提高采收率的可行性,更深入地挖掘超稠油油藏水平井开发潜力,同时加强对特超稠油油藏动用半径、动用程度及开发规律的认识。

关键词:蒸汽吞吐;井网加密;数值模拟;剩余潜力;可行性评价

XX块位于利津县王庄乡,区域构造位置位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带王庄油田西部,北靠陈家庄凸起,西起郑家潜山,南邻利津油田。本区主要含油层系为沙河街沙三上亚段1号砂体, 2017年1号砂体复算含油面积2.39Km2,地质储量376×104t。

1.油藏地质特征

1.1地层特征

XX块自下而上发育了古近系沙河街组、东营组,新近系馆陶组、明化镇组和第四系平原组地层。沙一段为灰色泥岩与浅灰色生物灰岩呈不等厚互层,录井见沙一段标准生物灰岩;沙三段为以含砾砂岩为主的砂砾岩体;下伏沙四段以灰色砾岩为主,夹紫红色泥岩、泥质砂岩,部分井在沙四段顶部出现红色泥岩,可以作为沙三段底界标志。

1.2构造特征

XX地區在构造上位于东营凹陷西北角,XX块是夹持在郑家和王庄两个潜山之间的谷地。XX块断裂系统不甚发育,断层较少。构造形态为向西北方向上倾尖灭的单斜构造,北高南低,“沟梁相间”,砂体顶面埋深1300~1360m,地层倾角1.3~4.2o。

1.3储层特征

1.3.1岩性特征

扇三角洲沉积体系,XXX井区主要发育水下分流河道。岩性以富含稠油含砾砂岩为主,夹有薄层泥质砂岩和砂质泥岩。粘土矿物组分以高岭石为主。

1.3.2储层展布特征

储层呈南西至北东方向分布,砂体中部厚、边部薄,发育两个厚度中心,井区厚度3-24米,一般5~12m。

1.3.3储层物性特征

平均孔隙度32.8%, 平均渗透率4913×10-3μm2,属于特高孔、特高渗储层。

1.3.4储层非均质性

渗透率变异系数0.36-0.83,突进系数1.51-3.65,级差3.05-13.83,非均质程度中等。

1.3.5敏感性分析

储层表现为弱水敏、弱速敏、中等偏强酸敏、无碱敏。

1.4油层分布特征

根据岩电特征及试油、试采资料综合分析,本块油层厚薄分布主要受岩性及构造控制。1号砂体主体部位南侧有较强的边水,水油体积比10:1。

1.5流体性质

地面脱气原油密度1.0433g/cm3,50℃地面脱气粘度22×104mPa.s~38×104mPa.s ,油藏温度(68℃)脱气原油粘度6~14×104mPa.s。

地层水水型CaCl2型,总矿化度14287mg/l,氯离子含量8479mg/l。

1.6温压系统

原始地层温度68℃,地温梯度3.8-3.9℃/100m,异常高温。原始地层压力12.58-13.75MPa,压力系数为0.98-1.0,属常压系统。

1.7油藏类型

油藏类型表现为具有边水的岩性构造特超稠油油藏。

2.开发历程和现状

2006年7月前:直井试采阶段,油井总井2口,阶段产油0.13万吨,采出程度0.04%;

2006年8月-2007年12月:HDCS工艺攻关阶段,油井总井13口,阶段采油2.04万吨,采出程度0.55%;

2008年1月-2009年12月,产能建设阶段,油井总井31口,阶段产油14.15万吨,采出程度3.77%;

2010年1月-2014年4月:油井总井46口,阶段采油42.71万吨,采出程度11.4%;

2014年5月-2014年10:油井总井45口,阶段采油4.89万吨,采出程度1.3%;

2014年11月-至今:油井总井49口,阶段采油21.9万吨,采出程度5.8%。

截止2018年12月,XX块目前油井总井52口,目前开油井40口,日液水平1068t/d,日油水平145.7t/d,单井日油能力3.9t/d,综合含水86.3%,累积产油92.7×104t,累积注汽125.3×104t,采油速度1.91%,采出程度22.8%。

3.开发效果评价

3.1储量动用状况

区块整体采出程度高达24.6%,受原油粘度和边水的影响,平面上有差异,西北部高部位I类井区原油粘度较小,采出程度高达26.3%,东北部Ⅱ类井区采出程度21.8%,南部原油粘度大,且受边水影响的Ⅲ类井区采出程度仅17.6%。

由于原油粘度大,平面上蒸汽吞吐热采动用范围较小,通过数值模拟,多轮次吞吐后单井最大动用半径40m,油井附近动用程度较高,井间动用程度较低,但受储层非均质影响,局部高渗条带的存在导致存在高动用条带。另外通过XXX-NP1注汽前温压测试可知水平段前半部分油层温度高于后半部分,通过产液剖面测试可知水平段前半部分产液量高动用好。

纵向上受储层物性、CO2和蒸汽超覆及水平井纵向位置等多重因素的影响,储量动用不均衡,顶部动用程度较高,剩余油相对较低,井距近的区域易产生热连通。水平井在层内所处的纵向位置对纵向剩余油分布也有较大影响,过于贴近储层顶部或底部,均会导致严重的纵向动用不均衡。

3.2能量状况

根据静压测试数据可知随着吞吐轮次的增加,地层静压呈逐年下降的趋势。平均地层压力由初期的11.5Mpa下降至目前的6.7Mpa。但由于动用范围有限,井间压力远高于近井地带压力,其中XXX-JP1井地层压力系数1.0,2013、2014年完钻两口更新井测试地层压力系数0.92。

3.3递减状况

单井产量总体较高,初期单井平均日油11t/d,递减率8.5%,目前单井日油水平3.8t/d。油井产油量与储层发育情况及边水发育情况密切相关,边部储层较薄、物性较差区域及南部边水发育区油井产量相对较低。

3.4周期开发效果评价

62口热采井,已累计吞吐571周期,累积注汽量125.3万吨,累积产油量92.7万吨,油汽比0.74,回采水率192%,采注比2.54。

目前55.5%的油井已吞吐10周期以上,处于高轮次吞吐阶段,2口油井最高已达到22周期。超稠油油藏,周期产油量、周期油汽比在2-3周期达到峰值后逐渐下降,单井平均周期日产油量逐渐降低。由于原油粘度大,初期投产周期含水较高,由于边水能量较强,随着周期轮次增加,周期含水及回采水率均逐渐升高。

4.加密可行性评价

4.1吞吐动用半径小,井间剩余油富集

由于该块原油粘度较大,除汽窜井外,绝大部分水平井动用半径在40m左右[1],近井地带采出程度较高剩余油饱和度低,但井间仍残余大量的剩余油,具有井网加密的物质基础。

陆续投产的9口更新井,距老井仅15-20m,老井平均累产油1.33万吨,采出程度16.66%,更新井初期峰值日油15.6t/d,周期平均日油6.0吨,周期累油1200吨以上,油汽比0.6左右,效果较好。

5.结论

(1)本区水平井动用半径在40m左右,井间剩余油饱和度较高;

(2)纵向上,水平井的井轨迹影响剩余油的分布;

(3)通过井网加密可以有效提高特超稠油储量动用程度,改善区块开发效果。

参考文献:

[1] 戴树高,崔波等.高粘度稠油开采技术的国内外现状[J].化工技术经济.2004,2(11):21-24.

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