酸性气体辅助稠油开发研究

主题词：蒸汽驱；酸性气体；开发模式；驱油效果

1、地质概况

研究区块块构造上位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡上台阶中段，开发目的层为沙三下莲花油层，油藏埋深-625m～-1050m，含油面积 7.9km2，石油地质储量 3774×104t 。

研究区块平均原油粘度 0.9686g/cm3，50℃地面脱气油粘度 2640mPa·s。凝固点－7～13℃，含蜡量 5.8%，胶质+沥青质含量 32.7%，具有高密度、高粘度、低凝固点的特点。试验区原油粘温关系敏感，当温度从 40℃上升到 50℃时，原油粘度可从10000mPa·s 左右下降至3000mPa·s 左右，当温度升至 150℃时，原油粘度可下降至 10mPa·s 以下。

自2006 年12 月转驱后，区块核实日产量总体呈现上升趋势，从1209t/上升到目前的1965t/d，核实日产液从5795t/d 上升到15200t/d，但随着生产的进行，受地质体和注采井网的制约，研究区块部分油井开始蒸汽突破，出现了产量下降的现象。

2、研究内容及路线

（1）酸性气体辅助蒸汽吞吐（驱）开发技术现状调研与总结。

针对目前国内外应用于稠油油藏的复合驱替方法——蒸汽+CO2、蒸汽+N2、蒸汽+CH4、蒸汽+CO2+N2、蒸汽+CO2+H2S 等混合注入技术现状进行调研，剖析各种添加气体提高采收率的驱油机理和混合注入时的相互影响，总结优缺点；

（2）酸性气体辅助蒸汽驱开发效果对比分析。

建立研究区块实际模拟模型，在优选注入流体的基础之上，对比研究蒸汽驱、蒸汽+酸性气体的开发效果；针对研究区块油藏特点和开发特征，分析酸性气体改善蒸汽驱开发效果机理。

（3）酸性气体辅助蒸汽驱影响因素数值模拟研究

影响酸性气体辅助蒸汽热采开发效果的注采因素有汽气比、注入方式、注入速度、蒸汽干度等。利用正交分析的方法，筛选影响稠油油藏酸性气体+蒸汽驱开发效果的主要因素；

（4）酸性气体辅助蒸汽驱的适应性研究（5）研究区块井组酸性气体辅助蒸汽驱方案

建立研究区块两井组数值模拟模型，在历史拟合的基础之上，进行酸性气体辅助蒸汽驱开发方案的设计并进行预测。

3、酸性气体辅助蒸汽驱开发方式调研总结

3.1、酸性气体辅助蒸汽热采开发适应性研究

稠油油藏进行蒸汽驱开采的特点是高技术、高投入、高速度、高耗能，能否取得高效益、高水平，其中重要的一方面就是油藏的地质条件。筛选适合热采的稠油油藏地质条件可以降低热采开发风险，提高经济效益。

作为热采筛选的油藏条件很多，主要影响蒸汽驱和热水驱开发效果的油藏地质条件包括以下各参数：油藏条件（或油层温度）下的原油粘度及地面条件下的原油相对密度、油层深度（中部）、油层纯厚度及纯厚/总厚比、孔隙度；渗透率、原始含油饱和度、油层压力。

区块汽驱井组在吞吐转汽驱的初期，客观上存在一个油藏压力上升、油藏加热速度相对滞后的反应过程。转驱初期，70m 加密新井吞吐注汽投产，注汽井和生产井井底附近虽经吞吐预热，但蒸汽吞吐仍属于依靠天然能量开采，其加热半径有限，这样井筒附近的油层温度较高，远离井筒油层温度仍较低，与注汽井之间远未形成热连通，而且含油饱和度接近于初始状态。

3.2、气体辅助蒸汽热采现场应用实例

最近几年，注蒸汽技术的发展主要在于应用各种助剂改善注汽效果。委内瑞拉在 80 年代发展了往注入蒸汽中加入表面活性剂、天然气及溶剂等新的蒸汽吞吐方法。注入泡沫剂能够调整吸汽剖面，注入天然气可降低原油粘度，增加油层的加热体积及油层压力，在回采过程中发挥气驱作用；注入溶剂对于粘度很高的特稠油能发挥溶解降粘作用。以上措施均可增加蒸汽吞吐周期产量及油汽比。这些新方法于 90 年代已在油田得到较大规模应用，使蒸汽吞吐油井的动用程度提高，吞吐开采生产周期延长，吞吐采收率由 15%提高到 20%以上，周期产量及油汽比可提高1.5 倍以上。

4、酸性气体辅助蒸汽驱开发效果对比

4.1、加快产油速度

蒸汽+CO2，蒸汽+烟道气、蒸汽+套管气不同注入流体下的采出程度比蒸汽驱的提高量相差不大，但CO2 效果最好。同时可知，在前 1～3 年内加入酸性气体能够较大幅度的提高采出程度，但后期提高量逐渐下降，5～6年后蒸汽+酸性气体与纯蒸汽驱的采出程度相差不多。

4.2、提高经济效益

达到相同采出程度时，蒸汽驱所需注入蒸汽量比酸性气体辅助蒸汽驱要多，最高可比酸性气体辅助蒸汽驱开发多出45%，且生产时间也比酸性气体辅助蒸汽驱长。由此看出，酸性气体辅助蒸汽驱开发虽然生产后期采出程度与蒸汽驱相差不多，但是加快了产油速度，缩短了生产时间，经济效益显著。

4.3、酸性气体改善蒸汽驱开发效果原因

酸性气体作为非凝析气，注入后在油藏顶部形成气顶，这有助于蒸汽沿油藏顶部扩展，因此热传递速度比纯蒸汽驱快，且气体从油藏顶部穿过蒸汽腔和冷凝水带与冷油区接触，降低原油粘度，起到提前驱动的作用，产油速度加快。

随着蒸汽注入量的增加，日产油由升高到下降，最终采出程度与蒸汽驱相差不大，这是由于一旦气体突破，气体对生产的影响变小。气体突破后，气体注入速度与生产速度几乎相同，不在油藏内累积或者运移到没有被波及的区域，日产油下降。

5、取得的成果和认识

1. 总结了国内外稠油油藏热采的筛选标准，分析了添加气体改善蒸汽吞吐（驱）开发效果的机理，归纳了气体+蒸汽热采过程中影响开发效果的地质和工艺操作参数，分析了国内外注气体辅助蒸汽吞吐（驱）的现场应用实例，形成了研究酸性气体辅助蒸汽吞吐（驱）可行性的思路。

2. 利用理想模型和研究区块先导试验区数值模拟模型，对比研究了纯蒸汽驱、酸性气体+蒸汽、烟道气+蒸汽、套管气+蒸汽四种开发方式的开发效果，从生产动态曲线、渗流场等方面分析酸性气体改善蒸汽驱开发效果的机理，主要是扩大蒸汽加热范围、加大蒸汽波及系数以及气驱作用。

3. 利用正交试验方法研究了注采参数对采出程度、油汽比的影响程度差异，筛选出了主要的影响因素为注汽速度、蒸汽干度和气汽比；

4. 分析了酸性气体辅助蒸汽驱主要注采参数、注入方式对开发效果的影响规律并进行了优化，得到了相应的注采参数优化图版、最优的注入方式。

参考文献

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