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摘 要:井楼油田零区开发层系单一,经过二十多年的蒸汽吞吐开采,蒸汽吞吐开采效果越来越差,出现了主力层Ⅲ6层南部吞吐周期高,低产低效井多、及开发效果差汽窜严重等一系列问题,为改善区块开发效果,对区块实施氮气辅助面积蒸汽驱进行潜力分析,最终认为本区块适合实施氮气辅助面积蒸汽驱,措施后较好的改善了区块开发效果,为同类油田蒸汽驱开发提供了相关经验。
一、油藏地质特征及开发简况
1、油藏地质特征
井楼油田零区位于前杜楼鼻状构造的南翼,地层由东南向西北平缓抬起,倾角较缓,约11度,油藏类型为岩性油藏。区块含油面积2.33km2,地质储量106万吨,实际动用储量106万吨。全区含油层位Ⅱ-Ⅳ砂组,单井油层有效厚度1.0m-11.4m,单层有效厚度小于4m。目前共开发了一套主力层系:Ⅲ6层,其余均为兼采层(Ⅱ6、Ⅳ2层、Ⅳ5层、Ⅳ8层、Ⅳ9层)
井楼油田零区主力油层为Ⅲ6层,岩性为一套浅灰色细-粉砂岩,属水下辫状河道沉积。油层埋藏深度263.9-428.5m,平均346.2m;油层原始地层压力2.68-4.19MPa;原始地层温度26.9-34℃;砂层厚度1.3-12.6m,平均7.2m,有效厚度0.6-11.4m,平均5.0m;纯总厚度比0.3-0.6,平均0.4;孔隙度32%;渗透率2.1μm2,原始含油饱和度70%,脱气原油密度0.953-0.960g/cm3;油层温度下脱气原油粘度16111-21445mPa.s,沥青质和胶质含量31.5-42.6%,含蜡6.0-8.2%,含硫0.25-0.32%,凝固点0-19℃,属特稠油。
2、开发简况
1986年9月,零区楼101和楼资2井首次进行了单井吞吐实验。 1987年9月零区先导试验区正式投入吞吐试验。1990年12月初转入蒸汽驱试验。至2000年底处于先导试验区的井陆续工程关井或地质关井。随着2004年楼资2井扶产,零区陆续投入新井,截止2012年12月,区块共有吞吐采油井171口,其中正常吞吐井37口,低效井77口, 地质关井47口,工程关井10口。
零区2012年12月正常生产井116口,核实日产液375.9吨,日产油57吨,综合含水84.8%,平均日注汽222吨,油汽比0.26,采注比1.69。截止2012年底,全区累计注汽144.3023万吨,累计产液169.8043万吨,累计产油36.3671万吨,综合含水78.6%,累计油汽比0.25,采注比1.18,采出程度35.0%。
二、开发形势分析及开发中存在的主要问题
1、开发形势分析
井楼油田零区开发层系单一,经过二十多年的蒸汽吞吐开采,蒸汽吞吐开采效果越来越差,递减逐步加大。
2、开发中存在的主要问题
(1)主力层Ⅲ6层南部吞吐周期高,低产低效井多,开发效果差
零区主力层Ⅲ6层南部目前生产井29口,累计吞吐380井次,平均单井吞吐12.3个周期,进入高周期吞吐;低效井21口,占总生产井的72.4%,吞吐开发效果变差。
(2)汽窜严重,影响开发效果
由于油藏埋藏浅、胶结疏松,地层破裂压力低,油藏非均质性严重,再加上零区经过二十多年的开发,油井已达到12个吞吐周期,造成蒸汽吞吐过程中汽窜严重,汽窜方向也由单向窜、层内窜向多井窜、双向窜、层间窜发展,造成大量的热能损失,严重影响区块开发效果。
三、运用氮气辅助面积蒸汽驱油藏潜力分析
1、平面上潜力分析
受油层物性及边底水影响,边部及井间蒸汽波及体积小,储量动用差,剩余油较富集。
2、剖面上潜力分析
因储层物性差异大,高渗层因油层物性好,动用程度高;中低渗透层因物性差,动用程度较低。从剩余油监测资料可以看出,零区油井纵向上油层动用程度差异大,弱水淹井段为下步潜力层段,厚度11m,占总厚度的33%。
四、氮气辅助面积蒸汽驱现场试验
1、确定氮气辅助面积蒸汽驱时机
经过多轮次蒸汽吞吐的稠油油藏容易出现汽窜现象,一旦發生汽窜,即可导致油藏加热不均,从而致使蒸汽波及体积减小,热利用率降低,经济效益变差。区域油藏出现多条汽窜通道,形成面积窜,即可实施氮气辅助面积驱。
2、氮气辅助面积蒸汽驱方式
为解决面积窜,挖潜层内及井间剩余油,将射孔层位相互对应、汽窜发生频繁的油井作为一个井组,对汽窜中心井采取高强度调剖措施,其它油井根据液量、温度采取氮气助排措施或者氮气辅助热处理措施。
3、氮气辅助面积蒸汽驱注采参数优化
氮气量按需封堵层、段体积设计,注氮半径按15-20米计算:
V氮=(π*r2*h*φ-Q汽)*(T地表+273.16)*P地层/0.1/(T注汽+273.16)
蒸汽量按目前已动用体积+扩大体积设计:
Q汽= π*h(r扩大+Q油/ (π *h*φ*S油)^(1/2))^2
4、实施效果分析
零区从2013年10开始在楼J0611井组实施氮气辅助面积蒸汽驱,截止2015年6月共实施2个井组,分别汽驱5个和7个轮次,共产油11569吨,油汽比0.32, 采注比1.82, 汽驱采出程度4.5%。
实例:楼J0611井组氮气辅助面积蒸汽驱效果
楼J0611组合单元Ⅲ6层为薄互层稠油油层,单井平均有效厚度5.7米,平均孔隙度30.7%,平均渗透率1.949um2,平均含油饱和度62.21%,平面孔隙度26.9-35.1%,渗透率1.094-3.704um2。地质储量10.3万吨,平均单井有效厚度5.7米。
该井组吞吐阶段累计产油48053.4吨,核实吞吐采出程度32.8%。平均单井吞吐16.3个周期,其中楼J0611井吞吐7个周期,采出程度低仅11.3%,楼0511、楼0610、楼J0710、楼0810、楼J0512等井均为吞吐周期高的老井,采出程度较高达到30%以上。目前9口井日产液45.3吨,日产油8.9吨,综合含水80.4%
零区楼J0611组合单元共有9口井,注汽井1口(楼J0611),采油井8口(楼J0710、楼J0610、楼J0810、楼J0711、楼J0612、楼J0511、楼J0512、楼J0509),共有汽窜通道14条,其中双向窜通道1条,被窜通道13条,注汽时呈现面积汽窜现象,导致热能利用率降低,蒸汽波及体积受到限制,油层平剖面动用不均(汽窜情况见图4)。为了保持平面上注汽压力平衡,扩大蒸汽波及体积,提高油层平剖面动用程度,进一步改善汽窜区域油井的吞吐效果,对楼J0611组合单元实施氮气辅助面积注汽措施。
从表5中和图5中五个轮次的蒸汽驱生产状况看,周期平均产油量1410吨,最高周期产油量2185吨,最低861吨,单井日产油水平达到1.73吨/天,与吞吐后期0.5吨/天相比提高1.2吨 /天,油汽比平均达到了0.42,采注比2.14,氮气辅助蒸汽驱采出程度4.8%。
五、结论及认识
1、氮气辅助面积蒸汽驱时机为区域油藏出现多条汽窜通道,形成面积窜,即可实施氮气辅助面积驱。
2、氮气辅助面积蒸汽驱方式是为解决面积窜,挖潜层内及井间剩余油,将射孔层位相互对应、汽窜发生频繁的油井作为一个井组,对汽窜中心井采取高强度调剖措施,其它油井根据液量、温度采取氮气助排措施或者氮气辅助热处理措施。
3、零区从2013年10开始在楼J0611井组实施氮气辅助面积蒸汽驱,截止2015年6月共实施2个井组,分别汽驱5个和7个轮次,共产油11569吨,油汽比0.32, 采注比1.82, 汽驱采出程度4.5%,本区块实施氮气辅助面积蒸汽驱取得较好的效果,并为相似油藏实施氮气辅助面积蒸汽驱具有指导意义。
参考文献:
[1]刘文章.普通稠油油藏二次热采开发模式综述.特种油气藏,1998:5(2),1-7.
[2]黄鸥,黄忠廉译.油田稠油热采技术综述.国外油田工程,1997:1(6).
一、油藏地质特征及开发简况
1、油藏地质特征
井楼油田零区位于前杜楼鼻状构造的南翼,地层由东南向西北平缓抬起,倾角较缓,约11度,油藏类型为岩性油藏。区块含油面积2.33km2,地质储量106万吨,实际动用储量106万吨。全区含油层位Ⅱ-Ⅳ砂组,单井油层有效厚度1.0m-11.4m,单层有效厚度小于4m。目前共开发了一套主力层系:Ⅲ6层,其余均为兼采层(Ⅱ6、Ⅳ2层、Ⅳ5层、Ⅳ8层、Ⅳ9层)
井楼油田零区主力油层为Ⅲ6层,岩性为一套浅灰色细-粉砂岩,属水下辫状河道沉积。油层埋藏深度263.9-428.5m,平均346.2m;油层原始地层压力2.68-4.19MPa;原始地层温度26.9-34℃;砂层厚度1.3-12.6m,平均7.2m,有效厚度0.6-11.4m,平均5.0m;纯总厚度比0.3-0.6,平均0.4;孔隙度32%;渗透率2.1μm2,原始含油饱和度70%,脱气原油密度0.953-0.960g/cm3;油层温度下脱气原油粘度16111-21445mPa.s,沥青质和胶质含量31.5-42.6%,含蜡6.0-8.2%,含硫0.25-0.32%,凝固点0-19℃,属特稠油。
2、开发简况
1986年9月,零区楼101和楼资2井首次进行了单井吞吐实验。 1987年9月零区先导试验区正式投入吞吐试验。1990年12月初转入蒸汽驱试验。至2000年底处于先导试验区的井陆续工程关井或地质关井。随着2004年楼资2井扶产,零区陆续投入新井,截止2012年12月,区块共有吞吐采油井171口,其中正常吞吐井37口,低效井77口, 地质关井47口,工程关井10口。
零区2012年12月正常生产井116口,核实日产液375.9吨,日产油57吨,综合含水84.8%,平均日注汽222吨,油汽比0.26,采注比1.69。截止2012年底,全区累计注汽144.3023万吨,累计产液169.8043万吨,累计产油36.3671万吨,综合含水78.6%,累计油汽比0.25,采注比1.18,采出程度35.0%。
二、开发形势分析及开发中存在的主要问题
1、开发形势分析
井楼油田零区开发层系单一,经过二十多年的蒸汽吞吐开采,蒸汽吞吐开采效果越来越差,递减逐步加大。
2、开发中存在的主要问题
(1)主力层Ⅲ6层南部吞吐周期高,低产低效井多,开发效果差
零区主力层Ⅲ6层南部目前生产井29口,累计吞吐380井次,平均单井吞吐12.3个周期,进入高周期吞吐;低效井21口,占总生产井的72.4%,吞吐开发效果变差。
(2)汽窜严重,影响开发效果
由于油藏埋藏浅、胶结疏松,地层破裂压力低,油藏非均质性严重,再加上零区经过二十多年的开发,油井已达到12个吞吐周期,造成蒸汽吞吐过程中汽窜严重,汽窜方向也由单向窜、层内窜向多井窜、双向窜、层间窜发展,造成大量的热能损失,严重影响区块开发效果。
三、运用氮气辅助面积蒸汽驱油藏潜力分析
1、平面上潜力分析
受油层物性及边底水影响,边部及井间蒸汽波及体积小,储量动用差,剩余油较富集。
2、剖面上潜力分析
因储层物性差异大,高渗层因油层物性好,动用程度高;中低渗透层因物性差,动用程度较低。从剩余油监测资料可以看出,零区油井纵向上油层动用程度差异大,弱水淹井段为下步潜力层段,厚度11m,占总厚度的33%。
四、氮气辅助面积蒸汽驱现场试验
1、确定氮气辅助面积蒸汽驱时机
经过多轮次蒸汽吞吐的稠油油藏容易出现汽窜现象,一旦發生汽窜,即可导致油藏加热不均,从而致使蒸汽波及体积减小,热利用率降低,经济效益变差。区域油藏出现多条汽窜通道,形成面积窜,即可实施氮气辅助面积驱。
2、氮气辅助面积蒸汽驱方式
为解决面积窜,挖潜层内及井间剩余油,将射孔层位相互对应、汽窜发生频繁的油井作为一个井组,对汽窜中心井采取高强度调剖措施,其它油井根据液量、温度采取氮气助排措施或者氮气辅助热处理措施。
3、氮气辅助面积蒸汽驱注采参数优化
氮气量按需封堵层、段体积设计,注氮半径按15-20米计算:
V氮=(π*r2*h*φ-Q汽)*(T地表+273.16)*P地层/0.1/(T注汽+273.16)
蒸汽量按目前已动用体积+扩大体积设计:
Q汽= π*h(r扩大+Q油/ (π *h*φ*S油)^(1/2))^2
4、实施效果分析
零区从2013年10开始在楼J0611井组实施氮气辅助面积蒸汽驱,截止2015年6月共实施2个井组,分别汽驱5个和7个轮次,共产油11569吨,油汽比0.32, 采注比1.82, 汽驱采出程度4.5%。
实例:楼J0611井组氮气辅助面积蒸汽驱效果
楼J0611组合单元Ⅲ6层为薄互层稠油油层,单井平均有效厚度5.7米,平均孔隙度30.7%,平均渗透率1.949um2,平均含油饱和度62.21%,平面孔隙度26.9-35.1%,渗透率1.094-3.704um2。地质储量10.3万吨,平均单井有效厚度5.7米。
该井组吞吐阶段累计产油48053.4吨,核实吞吐采出程度32.8%。平均单井吞吐16.3个周期,其中楼J0611井吞吐7个周期,采出程度低仅11.3%,楼0511、楼0610、楼J0710、楼0810、楼J0512等井均为吞吐周期高的老井,采出程度较高达到30%以上。目前9口井日产液45.3吨,日产油8.9吨,综合含水80.4%
零区楼J0611组合单元共有9口井,注汽井1口(楼J0611),采油井8口(楼J0710、楼J0610、楼J0810、楼J0711、楼J0612、楼J0511、楼J0512、楼J0509),共有汽窜通道14条,其中双向窜通道1条,被窜通道13条,注汽时呈现面积汽窜现象,导致热能利用率降低,蒸汽波及体积受到限制,油层平剖面动用不均(汽窜情况见图4)。为了保持平面上注汽压力平衡,扩大蒸汽波及体积,提高油层平剖面动用程度,进一步改善汽窜区域油井的吞吐效果,对楼J0611组合单元实施氮气辅助面积注汽措施。
从表5中和图5中五个轮次的蒸汽驱生产状况看,周期平均产油量1410吨,最高周期产油量2185吨,最低861吨,单井日产油水平达到1.73吨/天,与吞吐后期0.5吨/天相比提高1.2吨 /天,油汽比平均达到了0.42,采注比2.14,氮气辅助蒸汽驱采出程度4.8%。
五、结论及认识
1、氮气辅助面积蒸汽驱时机为区域油藏出现多条汽窜通道,形成面积窜,即可实施氮气辅助面积驱。
2、氮气辅助面积蒸汽驱方式是为解决面积窜,挖潜层内及井间剩余油,将射孔层位相互对应、汽窜发生频繁的油井作为一个井组,对汽窜中心井采取高强度调剖措施,其它油井根据液量、温度采取氮气助排措施或者氮气辅助热处理措施。
3、零区从2013年10开始在楼J0611井组实施氮气辅助面积蒸汽驱,截止2015年6月共实施2个井组,分别汽驱5个和7个轮次,共产油11569吨,油汽比0.32, 采注比1.82, 汽驱采出程度4.5%,本区块实施氮气辅助面积蒸汽驱取得较好的效果,并为相似油藏实施氮气辅助面积蒸汽驱具有指导意义。
参考文献:
[1]刘文章.普通稠油油藏二次热采开发模式综述.特种油气藏,1998:5(2),1-7.
[2]黄鸥,黄忠廉译.油田稠油热采技术综述.国外油田工程,1997:1(6).