蒸汽吞吐开发技术在常规稠油开发中的应用

摘 要：新滩油田垦东18块属常规稠油油藏，稠油开发和稀油开发存在很大的差异，稀油开发重点强调注、采平衡，单井、区块的地质动态分析，稠油开发管理重点强调开发方式及蒸汽吞吐参数的优化，热能的充分利用，因为稠油粘度远远大于稀油对温度的敏感性，无论是采用蒸汽吞吐还是采用蒸汽驱进行稠油开采，有效利用注入高温高压热能十分重要。本文从蒸汽吞吐的原理及垦东18块地质状况入手，分析了蒸汽吞吐在垦东18块的应用效果，为下步治理提供依据。

关键词：蒸汽吞吐、稠油油藏、 粘度 、参数

1 蒸汽吞吐开采机理

蒸汽吞吐方法即所谓的循环注蒸汽的方法或油井激励方法，是周期性地向油井中注入蒸汽，将大量的热带入油层的一种稠油增产措施。注入的热使原油粘度大大降低，从而提高了油井中原油的流动能力，起到增产作用。其主要机理主要有以下几个方面：

1.1低原油粘度

当温度升高时，原油粘度将大幅度下降，这一粘温敏感特性是稠油热采的主要机理。

1.2解堵作用

高温蒸汽对岩石的冲刷作用可解除井筒附近钻井液等的污染，尤其是第一周期，解堵起到了很重要的作用。

1.3降低界面张力

高温周期将使油水界面张力降低，从而因改善液阻和气阻效应（即贾敏效应）起到了降低原油流动阻力的作用。

1.4流体及岩石的热膨胀作用

高温蒸汽，一方面将导致原油和水发生膨胀，另一方面也将导致岩石发生膨胀，使孔隙体积减少，从而增加原油的产出量。另外，高温蒸汽可改变岩石的润湿性，吞吐降压后的压实作用以及高温蒸汽的蒸馏裂解作用。

2 垦东18块地质概况

垦东18块构造主体部位为近南北走向的小型背斜，呈南高北低，构造的高部位位于垦东18井附近，地层倾角3-5度。区内发育两条近北东向断层，断距10m左右。储层为河流相砂泥岩薄互层沉积，岩性为岩屑质长石砂岩。由钻井揭示，地层层序自下而上为：中生界、上第三系馆陶组、明化镇组、第四系平原组。馆陶组上段为本区唯一一套含油层系，油层主要发育在5、6砂组。油藏埋深810-1120m，含油面积3.9Km2，地质储量579×104t，储层平均孔隙度35.7%，渗透率1860×10-3um2地面原油密度0.95460-0.9986g/cm3，地面原油粘度1010-4715mPa.s，属常规稠油。地层水总矿化度22522mg/L，水型为CaCl2。

3 垦东18块开采特征研究

1998年2月，垦东18块采用300×300m行列井网全面投入开发，于2001年井网完善后，当年年产能力7.5×104t。截至2009年元月已投产39口井，随着投产井数的不断增加，区块日油、日液能力、含水不断上升，所有井投产初期平均单井日油能力8.4t，日液能力11.4t。目前平均单井日油能力7t，日液能力21.3t，综合含水67%，采油强度1.3t/（d.m），采液强度4.2t/（d.m），累积采油31.59*104t，采油速度1.29%，采出程度5.5%。

3.1 原油性质差，纵向上差异不大，且原油粘度随温度变化明显

本区共取得27口经5井次原油性质资料，全区地面原油密度0.9546-0.9986g/cm3，平均为0.9707g/cm3，其中5砂组平均地面原油密度为0.9719g/cm3， 61.2层为0.9701g/cm3，65层为0.9709g/cm3；全区地面原油粘度1010-4715mPa.s，平均为2068mPa.s，其中5砂组平均地面原油粘度为2189mPa.s，61.2层为1948mPa.s，65层为2160mPa.s；可见原油性质差异不大，其中5砂组原油性质最差，61.2层原油性质最好，65层居中。全区含硫在0.07-0.98%，平均为0.44%；凝固点-27—8℃，平均为-16。C。

3.2 有一定天然能量，但动液面较低

从2001年4月起，平均单井日油呈指数递减规律，年递减率16.7%。随着开采程度的增加，平均单井日液稳步上升，平均单井日液由原来的10t上升为目前的21.3t，平均动液面459米，但含水上升较快，已达67%，由此分析，垦东18块有一定的天然能量，但动液面较低，要保持旺盛的生产能力，需补充能量。

3.3 油井普通出砂严重

垦东18块馆上段油藏埋藏浅，胶结疏松，矿物成分中蒙脱石含量较高，并且原油粘度较高，携砂能力较强，油井易出砂。

4 垦东18块蒸汽吞吐工艺的适应性分析

蒸汽吞吐作业周期长，成本高，为了获得较高的经济效益，必须慎重选井，优化井号，符合蒸汽吞吐各项条件。

4.1 固井质量良好，能达到注汽要求

垦东18块油井套管以预应力完井，除个别井外，多数固井质量完好，能进行蒸汽吞吐。

4.2原油粘度相对较大，动液面深、参数低、液量低、含水低，冷采困难

垦东18块动液面459米，冲次平均在4次，平均日液量21.3吨，含水67%，冲次提高有较大的困难，致使日液较低。蒸汽吞吐后可以提高工作参数，提高液量，含水低，能够在有效期内，大幅度提高油量。

4.3具有一定的油层厚度、有一定的渗透率，剩余油富集、低水不活跃、远离边水

垦东18块油层平均5-10米，平均渗透率1860×10-3um2，能够使蒸汽锅炉在正常压力下以一定的速度注入，有较高的干度。由于垦东18块开采时间不长，采油速度低，采出程度低，剩余油富集，注汽后能够获得较高的产量，取得好的经济效益。从这几年的开发状况来看，在垦东18区块的边部有一定的边水，低水少，可以避免因水体过大而带来的蒸汽热量损失。

5 实施过程及开发效果

从新滩油田垦东18块30口井中，优化出18口井进行蒸汽吞吐，到2012年11月份全部完成，取得了较好的开发效果。

注汽前单井日产油0.8-5.9吨，平均3.4吨，注汽后单井日产油高达19吨，平均7.5吨，是吞吐前的2.2倍。例如KD18-4井注汽后峰值达到22.6t/d，且注汽后有效期较长。区块日产油水平由150吨上升致180吨，年累增油1.5万吨。并且注汽后地层压力得到了一定程度恢复，例如KD18-15-8注汽前地层压力10.41MPa，注汽后测的地层压力10.68 MPa。

6 结论和认识

（1）馆上段为一套曲流河沉积的砂泥岩互层沉积，砂岩厚度薄，平均5.6米，砂层间泥岩隔层发育较差，平均泥岩厚度仅6.4米，热量损失大，影响注汽效果。

（2）地层出砂严重，在生产过程中容易堵塞防砂绕丝管，造成不供液，影响了生产周期。

（3）地层亏空严重，注汽压力底，注入蒸汽容易沿着大孔道进入地层，使井筒周围原油不能均匀受热。

（4）注汽设备老化，隔热管反复使用，密封不严，造成干度偏低，注入蒸汽在井筒内损失快，影响了注汽效果。

参考文献

[1]寇磊 严志虎 姬洪明 稠油油藏蒸汽吞吐开发技术研究 《辽宁化工》 2010 第10期

[2]束青林等 孤岛稠油油藏蒸汽吞吐中后期配套开发技术 《西南石油学院学报》 2003 第3期

作者简介：池婧（1982.05-），女，助理工程师，从事稠油开发工作。