《蒸汽驅(qū)技術(shù)》PPT課件.ppt

1、稠油蒸汽驅(qū)技術(shù),12/04/2004,1,1、“高升油田提高采收率可行性研究” 2、“高升油田熱采提高采收率可行性研究”遼河、 RIPED與TEXACO公司合作項目 3、“委內(nèi)瑞拉Intercampo油田中新統(tǒng)重油油藏開發(fā)方案” 4、“高3塊熱采提高采收率可行性研究” 熱采所與香港MST石油天然氣公司合作項目 5、“不同類型稠油油藏提高注蒸汽開發(fā)效果研究” “八五”集團公司重點攻關(guān)課題 6、“蒸汽驅(qū)技術(shù)應用基礎研究” “九五”集團公司科技攻關(guān)課題 7、“稠油、超稠油蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)開采宏觀決策及新方法應用基礎研究” 8、“水驅(qū)油藏蒸汽驅(qū)提高采收率技術(shù)研究” 9、“齊40蒸汽驅(qū)先導試驗跟蹤研究”

2、 10、“遼河齊40塊蒸汽驅(qū)擴大試驗油藏工程方案設計”,12/04/2004,2,稠油蒸汽驅(qū)技術(shù),主 要 內(nèi) 容 一、蒸汽驅(qū)概述 二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件 三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件 四、蒸汽驅(qū)方案設計 五、蒸汽驅(qū)油藏管理 六、蒸汽驅(qū)開發(fā)實例,12/04/2004,3,一、蒸汽驅(qū)概述,主 要 內(nèi) 容 蒸汽驅(qū)的概念 蒸汽驅(qū)的開采機理 蒸汽驅(qū)前沿的穩(wěn)定性,12/04/2004,4,一、蒸汽驅(qū)概述,在蒸汽驅(qū)過程中，蒸汽由注入井被連續(xù)不斷地注入到油層中，把原油驅(qū)向周圍的生產(chǎn)井。蒸汽驅(qū)過程如圖所示。,蒸汽帶,熱水帶,冷油帶,注汽井,生產(chǎn)井,生產(chǎn)井,12/04/2004,5,一、蒸汽驅(qū)概述,注入的蒸汽不斷加

3、熱井筒周圍的地層，并形成隨蒸汽的不斷注入而逐步擴展的蒸汽帶，蒸汽可將蒸汽帶中的含油飽和度降到很低，并將可流動原油（即原始含油飽和度與殘余油飽和度的差值）驅(qū)出蒸汽帶。 當注入蒸汽從注入井向生產(chǎn)井運動時，形成幾個不同的溫度帶和流體飽和度帶。,12/04/2004,6,一、蒸汽驅(qū)概述,12/04/2004,7,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理 蒸汽驅(qū)過程中，有多種機理在不同程度的起作用 降粘作用 熱膨脹作用 蒸汽的蒸餾作用 脫氣作用 油的混相驅(qū)作用 溶解氣驅(qū)作用 乳化驅(qū)作用 哪個機理起主導作用則取決于油的類型。如，在重油開采中，降粘可能是重要的機理；而蒸汽的蒸餾作用和脫氣作用，則是輕質(zhì)油開采的主要機

4、理。,12/04/2004,8,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理 降粘作用： 溫度升高使原油粘度降低，是蒸汽驅(qū)開采重油的最重要的機理。主要是隨著蒸汽的注入，油藏溫度升高，油和水的粘度都要降低，但水粘度的降低程度與油相比則小得多，其結(jié)果是改善了水油流度比： M=oKw/wKo 在油的粘度較低時，驅(qū)替效率和波及效率都得到改善，這也是熱水驅(qū)、蒸汽驅(qū)提高采收率的原因所在。,12/04/2004,9,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理 熱膨脹作用 熱膨脹是熱水帶中的重要采油機理。這一機理可采出510的原油，其大小取決于原油類型、初始含油飽和度和受熱帶的溫度。隨著溫度的升高，油發(fā)生膨脹，飽和度增大，而且變得

5、更具流動性。油的膨脹量取決于它的組成。 輕質(zhì)油的膨脹率大于重油，因此，熱膨脹作用在采輕油中所起的作用比重油更大。,12/04/2004,10,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理 蒸汽的蒸餾作用 蒸汽的蒸餾作用是蒸汽帶中的重要采油機理。它降低了油藏液體的沸點。Pt=Po+Pw，當Pt等于或超過系統(tǒng)壓力時，混合物將沸騰，引起油被剝蝕（因混合物的沸騰所引起的擾動），使油從死孔隙向連通孔隙轉(zhuǎn)移，增加了驅(qū)油的機會。 水蒸汽優(yōu)先蒸餾油中的輕質(zhì)餾分，因此，蒸汽突破前所產(chǎn)的油將比突破后所產(chǎn)的油要輕。 蒸汽蒸餾在采輕質(zhì)油中將起更大作用。,12/04/2004,11,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理,蒸汽的蒸餾作用

6、,12/04/2004,12,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理 油的混相驅(qū)作用 水蒸汽蒸餾出的大部分輕質(zhì)餾分，通過蒸汽帶和熱水帶被帶入較冷的區(qū)域凝析下來，凝析的熱水與油一塊流動，形成熱水驅(qū)。 凝析的輕質(zhì)餾分與地層中的原始油混合并將其稀釋，降低了油的密度和粘度。隨著蒸汽前沿的推進，凝析的輕質(zhì)餾分也不斷向前推進，其結(jié)果形成了油的混相驅(qū)。 由混相機理而增加的采收率，對重油來說大約35OIP。,12/04/2004,13,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理,12/04/2004,14,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽驅(qū)的開采機理,蒸汽驅(qū)中各種機理的采收率，OIP,12/04/2004,15,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽前沿

7、的穩(wěn)定性 與非凝析氣不同，蒸汽進入油藏的冷區(qū)后要凝析成水，這使不利的流度比驅(qū)替所形成的指進，被這些流度較小的凝析物所抑止，其結(jié)果是得到更穩(wěn)定的前沿并改善了波及效果。 驅(qū)替前沿的穩(wěn)定性通常用流度比來度量。當相速度受壓力影響時，則要用壓力梯度比來度量：,前沿法線上的壓力梯度,(Kr/) 流度,12/04/2004,16,一、蒸汽驅(qū)概述,蒸汽前沿的穩(wěn)定性 當蒸汽或熱水驅(qū)替冷水或驅(qū)替與冷水具有相同粘度和密度的油時，,對于蒸汽驅(qū)來說，速度比（uw/us）很小，而粘度比（ w/ s）卻很大。 在蒸汽驅(qū)替32水的情況下，水/蒸汽的速度比是蒸汽溫度的函數(shù)。 對于100260的蒸汽來說， 蒸汽/水的粘度比在44

8、65之間； 對于100260蒸汽驅(qū)替32水來說，計算的Meq在0.04-1.10之間 而熱水驅(qū)的值在2.86.0之間 上述結(jié)果表明，蒸汽前沿是穩(wěn)定的，而熱水前沿是不穩(wěn)定的。 從量上說，蒸汽驅(qū)替冷水時前沿的穩(wěn)定性，至少為熱水驅(qū)替的 6倍以上。,12/04/2004,17,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素 構(gòu)造 儲層特性 流體性質(zhì) 蒸汽驅(qū)的篩選標準 蒸汽驅(qū)采收率的預測公式,12/04/2004,18,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素 構(gòu) 造 構(gòu)造形態(tài) 蒸汽有沿上傾方向運移的趨勢，在傾角較大的地層中，蒸汽將強烈地向上傾方向運動，而在重力驅(qū)動下，把受熱的油驅(qū)

9、向下傾方向。蒸汽驅(qū)井位部署應根據(jù)油藏的構(gòu)造形態(tài)來優(yōu)化。 斷層 斷層分為開啟性和封閉性兩種。開啟性斷層可成為流體的運移通道，而封閉性斷層對流體的流動起阻擋作用。因此在設計蒸汽驅(qū)井網(wǎng)前要搞清斷層的分布及性質(zhì)，以形成有效的注采井網(wǎng)。,12/04/2004,19,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,儲層特性 沉積相 儲層物性 非均質(zhì)性 隔夾層 油層厚度 埋深,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,20,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素 儲層特性： 沉積相： 曲流河砂體，平面上蒸汽優(yōu)先沿河床主流線向下游突進，縱向上蒸汽優(yōu)先沿砂層底部的高滲層快速突進，蒸汽波及厚度小。 三角洲前緣

10、分流河道砂體，平面上蒸汽優(yōu)先沿各分流河道主流線向下游突進，盡管有時由于幾個分流河道砂側(cè)向連接形成一個較寬的含油砂體，但其側(cè)向上連通性不好，因此應把一個注采井組布在一個分流河道砂體內(nèi)。分流河道砂層的非均質(zhì)性比曲流河弱，因此它縱向上蒸汽波及厚度比曲流河大。 河口壩砂體，主體部位滲透性好，向邊部變差，河口壩砂體層內(nèi)非均質(zhì)性弱，縱向上蒸汽波及厚度大。,12/04/2004,21,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,儲層特性 油層厚度：對蒸汽驅(qū)來說，存在最佳厚度： 油層太薄，開發(fā)價值差；另一方面，向蓋底層的熱損失比例增大，熱利用率變低； 油層過厚時汽驅(qū)效果也不太好，在這種情況下井筒中的汽水分離以及油層中的蒸汽超覆

11、加劇，也會使蒸汽的熱利用率變低。 蒸汽驅(qū)的有效油層厚度大約為1050m，油層厚度在2045m之間時能取得較好效果 。,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,22,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,儲層特性 油層非均質(zhì)性： 在實際油層的非均質(zhì)范圍內(nèi)（滲透率變異系數(shù)從0.4到0.8），蒸汽驅(qū)采收率與滲透率變異系數(shù)基本是線性關(guān)系； 滲透率變異系數(shù)大于0.8的油藏基本不適合蒸汽驅(qū)。,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,23,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,儲層特性 油層凈總厚度比： 隨著凈總厚度比的增加，蒸汽驅(qū)采收率越來越大。當凈總厚度比大于0.6以后，改善幅度變小。 當凈總厚度比小于

12、0.6時，隨著凈總厚度比的減小，蒸汽驅(qū)效果急劇下降。當凈總厚度比小于0.4時蒸汽驅(qū)效果較差。,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,24,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,儲層特性 油藏埋深 油藏埋深不但影響注入蒸汽的質(zhì)量，而且其壓力降低程度對開發(fā)效果也有影響，因此一般不好確定。但根據(jù)以下假設還是能夠確定其影響程度的： 假設油藏是封閉的，可以降壓； 在現(xiàn)有的隔熱技術(shù)條件下，井深1600m時注入的蒸汽已全部變?yōu)闊崴?從800m到1600m采收率的降低是線性的。,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,25,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,根據(jù)以上假設，深度為1600m時計算的熱水驅(qū)

13、采收率為： （ER）1600=34.8%IOIP 800m深度時蒸汽驅(qū)的采收率為： （ER）800=55.6%IOIP 因此，蒸汽驅(qū)的采收率與深度的關(guān)系為： 式中: D為油藏深度，800D1600m。 當深度大于1400m時，在現(xiàn)有隔熱技術(shù)下蒸汽驅(qū)已基本無效,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,26,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體及性質(zhì) 原油物性 初始含油飽和度 水體情況 氣頂,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,27,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體及性質(zhì) 原油物性 普通稠油，比重在0.920.95g/cm3，脫氣油粘度為5010000mPas，這類油，

14、在油藏中本身具有一定的流動能力，因此可以進行常規(guī)蒸汽驅(qū)； 特稠油，比重在0.950.98g/cm3，脫氣油粘度為1000050000mPas，這類油流動性很差，常規(guī)汽驅(qū)有一定困難，必須采取預熱或吞吐引效才能實現(xiàn)汽驅(qū)； 超稠油，比重大于0.98g/cm3，脫氣油粘度大于50000mPas，這類油在油藏條件下基本沒有流動性，不把它預先加熱到一定溫度是無法驅(qū)動的，因此這類油常規(guī)汽驅(qū)是無效的。,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,28,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體性質(zhì)原油物性 在半對數(shù)坐標上，隨著油藏原油粘度對數(shù)的增大，蒸汽驅(qū)的采收率呈線性下降； 原油粘度對蒸汽驅(qū)效果的影響幅度并

15、不太大，當?shù)貙佑驼扯葟?0mPas增高到5000mPas時，采收率只降低了15%(IOIP)。 需要注意的是，原油粘度過大，所需驅(qū)動力很高。從開采效果和操作因素考慮，常規(guī)蒸汽驅(qū)的地層油粘度最好小于5000mPas。,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,29,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體性質(zhì) 含油飽和度 隨著油藏含油飽和度的增加，蒸汽驅(qū)的采收率線性增加；,影響蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的地質(zhì)因素,12/04/2004,30,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體性質(zhì) 含油飽和度 含油飽和度對蒸汽驅(qū)采油量的影響幅度非常大，如孔隙體積為100m3的油藏，當含油飽和度為80%時，可采出51.2m

16、3油（采收率為64% IOIP）；而含油飽和度為50%時則只能采出22.5 m3油（采收率為45% IOIP），即當含油飽和度從80%降到50%時，雖然采收率只降低了19個百分點，而實際采油量卻下降了一半多。 如果蒸汽驅(qū)開始時油藏的含油飽和度低于45%，則蒸汽驅(qū)基本無效。 含油飽和度對蒸汽驅(qū)效果影響的實質(zhì)是油的豐度（即So）。因為稠油砂巖的孔隙度一般都比較大（大都在0.250.3左右）,12/04/2004,31,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體性質(zhì) 邊底水 對于有邊底水油藏的蒸汽驅(qū)，一般來講，淺層油藏（如400m）基本沒有什么影響，而深層油藏（如800m）則有較大影響。 對于深層邊水油藏，

17、水體小于油體5倍的，可以進行常規(guī)蒸汽驅(qū)，而水體大于5倍油體的，則要采取排水措施。 對于深層的底水油藏，水層厚度小于油層厚度的，避射一定油層厚度即可，而對于水層厚度大于油層厚度的，則不但避射，還要有一定的排水措施。,12/04/2004,32,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,飽和流體性質(zhì) 氣頂 若油藏存在氣頂，蒸汽易進入氣頂，起不到加熱油層的作用，因此應首先根據(jù)油藏內(nèi)隔夾層發(fā)育情況，對油層與氣頂之間有較好隔層的油藏，對隔層以下的油層開展蒸汽驅(qū)。對氣頂與油層之間沒有隔層的油藏，則應避射一定厚度。,12/04/2004,33,蒸汽驅(qū)油藏篩選標準,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,對礫巖油藏，孔隙度可適當放寬； 對

18、于先吞吐預熱的油藏，原油粘度可適當放寬； 對封閉油藏，在有高效隔熱油管的條件下，深度可適當放寬。,12/04/2004,34,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,蒸汽驅(qū)采收率預測公式（油藏參數(shù)法） 根據(jù)以上油藏參數(shù)對汽驅(qū)效果的定量分析，通過回歸，得到以下具體油藏預測汽驅(qū)采收率的公式： ho有效厚度，m； O油藏溫度下脫氣油粘度，mPas； SO初始含油飽和度，f； VDP滲透率變異系數(shù)，無因次； hr 凈總厚度比，f； D 油層中部深度，m。 此法預測的結(jié)果為油藏條件可達到的采收率。適用于中、高孔滲、邊底水不太活躍油藏的蒸汽驅(qū)采收率預測。,12/04/2004,35,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,蒸汽驅(qū)采收

19、率預測公式（油藏參數(shù)法） 油藏蒸汽驅(qū)的開發(fā)效果決定于油藏條件，不同油藏蒸汽驅(qū)的開發(fā)效果有很大差別。 要想用本公式做出正確預測，油藏參數(shù)必須要準確，否則預測不可靠。 特別是含油飽和度及滲透率變異系數(shù)的取值不準，會給預測造成很大誤差。,12/04/2004,36,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,蒸汽驅(qū)采收率預測公式（油藏參數(shù)法） 設一油藏埋深1000m；油層厚度20m；凈總厚度比0.6；油層溫度下脫氣油粘度2000mPas；滲透率變異系數(shù)0.6；原始含油飽和度80%；孔隙度30%；吞吐生產(chǎn)單井采油量1104t；井網(wǎng)是100m井距的正方形井網(wǎng)。 下面來看原始含油飽和度取80%和取60%時的吞吐采收率及公式

20、預測的汽驅(qū)采收率及采油量的差別。,12/04/2004,37,二、適宜蒸汽驅(qū)的油藏條件,蒸汽驅(qū)采收率預測公式（油藏參數(shù)法）,不同含油飽和度下的采收率和采油量預測結(jié)果對比表,若把實際原始含油飽和度80%錯取為60%，會使吞吐 采收率偏高7個百分點，而使汽驅(qū)采收率預測偏低12.5 個百分點，特別是采油量幾乎偏低一倍。,12/04/2004,38,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,雖選出了適合汽驅(qū)的油藏，但還不一定保證汽驅(qū)成功。實踐表明，蒸汽驅(qū)能否成功，不但與油藏條件有關(guān)，還與蒸汽驅(qū)的操作條件有很大關(guān)系。這里所說的成功的蒸汽驅(qū)，是指在滿足蒸汽驅(qū)操作條件下實施、其開發(fā)效果達到油藏條件應有的汽驅(qū)采收率。 注汽速

21、率 采注比 井底蒸汽干度 油藏壓力,12/04/2004,39,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,我們知道，常規(guī)油藏水驅(qū)開采中保持注采平衡，或注采比大于1.0，是為了保持油層壓力不降低，保持充足的驅(qū)動能量，這是水驅(qū)成功的必需條件。 稠油油藏蒸汽驅(qū)開采中依靠的能量是熱能，尤其是濕飽和蒸汽中的汽化潛熱能。依靠注入油層的熱能，將原油粘度大幅度降低；依靠注入蒸汽中的大量的、連續(xù)補充的汽化潛熱能，才能保持形成的蒸汽帶不斷擴展、驅(qū)替原油至生產(chǎn)井采出。 如果油層中蒸汽帶的汽化潛熱能的補充能量不足以抵消蒸汽帶的熱損失量（加熱油層孔隙介質(zhì)中原油及巖石基質(zhì)所消耗的熱量及流失于頂?shù)讕r層與非含油夾層的熱量），則蒸汽帶體積將縮

22、小或蒸汽前緣將停止推進，而蒸汽帶前緣的凝結(jié)熱水向前擴展，而同樣溫度下熱水的驅(qū)油效率比蒸汽的驅(qū)油效率相差很大，達不到蒸汽驅(qū)的效果。因此，在汽驅(qū)過程中，必須保持一定的注汽速度，注入的蒸汽也必須保持一定的干度。,12/04/2004,40,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,注汽速率 隨著注汽速率的增加，蒸汽驅(qū)的采收率一直在增加。 在注汽速率小于2.0 m3/(dham)時，采收率對注入速率非常敏感；當注入速率大于2.0 m3/(dham)時，采收率對注入速率就不太敏感了。,12/04/2004,41,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,采注比 隨著采注比的增加，蒸汽驅(qū)采收率也在增加，當采注比小于1.0時，蒸汽驅(qū)采收率

23、非常低，基本為水驅(qū)效果，而且對采注比不敏感； 當采注比介于1.01.2之間時，蒸汽驅(qū)采收率對采注比非常敏感，幾乎是突變過程，這實際上是從水驅(qū)向蒸汽驅(qū)的過渡階段；當采注比大于1.2之后，蒸汽驅(qū)可取得好效果，而且對采注比不敏感。,12/04/2004,42,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,不同采注比下，油層壓力、蒸汽帶的變化情況,12/04/2004,43,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,井底蒸汽干度 蒸汽干度越高，蒸汽驅(qū)采收率越高，開發(fā)效果也越好； 當蒸汽干度小于0.2時，采收率隨蒸汽干度增加而增加，但總的開發(fā)效果很差，基本為水驅(qū)效果；當干度介于0.20.4之間時，采收率對蒸汽干度非常敏感，隨干度增加直線上

24、升，這實際上是由水驅(qū)向蒸汽驅(qū)的過渡階段；當蒸汽干度大于0.4之后，采收率對蒸汽干度基本上又不敏感了，且都能取得好效果。 要取得蒸汽驅(qū)好效果，井底蒸汽干度必須大于某一值（40）,12/04/2004,44,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,油層壓力 原油采收率和凈產(chǎn)油量（產(chǎn)出油中扣除燃料油）均隨油藏壓力的增高而顯著降低。低壓區(qū)（26MPa）壓力的變化對蒸汽驅(qū)開發(fā)效果的影響比高壓區(qū)（614MPa）要大。只有當油層壓力低于5MPa時才能取得較好的蒸汽驅(qū)效果。,12/04/2004,45,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,油藏壓力與采收率、凈產(chǎn)油關(guān)系曲線,12/04/2004,46,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,不同油藏

25、壓力下蒸汽腔體積隨時間變化曲線,12/04/2004,47,三、成功蒸汽驅(qū)的操作條件,蒸汽驅(qū)最佳操作條件 操作條件對汽驅(qū)效果影響非常大，只有在合理的操作條件下才能取得油藏條件應有的采收率，一旦操作條件不合理，采收率將成倍的降低。 所研究的操作條件對開發(fā)效果的影響幅度都很大，這就是說，任一個操作條件不合理，都會導致汽驅(qū)的失敗。因此，要使蒸汽驅(qū)達到油藏條件應達到的汽驅(qū)采收率，必須同時滿足以下四個汽驅(qū)操作條件： 注汽速率：1.6t/(dham) 采注比： 1.2 井底蒸汽干度：40% 油藏壓力：5MPa,12/04/2004,48,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計思路 設計方法 設計步驟 設計實例 設計

26、中的注意事項,12/04/2004,49,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計思路：油藏的產(chǎn)能、注入能力來決定井網(wǎng)、井距 首先確定蒸汽驅(qū)過程中注入井和生產(chǎn)井的基本注入能力和產(chǎn)液能力。這可通過蒸汽驅(qū)的先導試驗、吞吐的試采試注或油藏類比來確定。 根據(jù)注入能力和產(chǎn)液能力的比例關(guān)系，確定井網(wǎng)形式。如果注采能力接近，可采用五點法；如果注入能力接近產(chǎn)液能力的2倍，可采用反七點法；如果注入能力接近產(chǎn)液能力的3倍，則采用反九點法。 根據(jù)前兩步確定的產(chǎn)液能力和井網(wǎng)形式、以及采注比的要求（一般取1.21.3），確定單井注汽速度。例如，若單井產(chǎn)液能力為50m3/d，則五點井網(wǎng)的單井注汽速度為42 m3/d，反七點井網(wǎng)的為8

27、5 m3/d，反九點井網(wǎng)的為125 m3/d。,12/04/2004,50,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,根據(jù)單井注汽速度、油層厚度和注汽速率( 一般取1.61.8m3/(dham) 的要求，確定井組面積，由井組面積和井網(wǎng)形式即可確定井距。 根據(jù)單井注汽速度以及目前鍋爐和隔熱條件，判斷是否能達到井底蒸汽干度大于40%的要求，以及在破裂壓力以下能否達到這一注汽速度。如果條件能滿足，則方案是合理的，否則不合理。,12/04/2004,51,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計方法,五點井網(wǎng)：,d 相鄰生產(chǎn)井井距，m； ho 油層有效厚度，m； ql 平均單井最大產(chǎn)液能力，m3/d； qs 單井注汽速度，m3/(

28、dCWE)； RPI 采注比，其值范圍在1.21.3。對油層較淺、凈總厚度比 較大的油藏可取1.3，對油層較深、凈總厚度比較小的油藏 可取1.2。 Qs 井組的單位油藏體積的注入速率，m3/(dham)。其值范圍 在1.61.8。對油層較淺、凈總厚度比較大的油藏可取 1.61.7，對油層較深、凈總厚度比較小的油藏可取1.71.8。,12/04/2004,52,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計方法,七點井網(wǎng)：,九點井網(wǎng)：,12/04/2004,53,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計步驟 首先確定單井產(chǎn)液能力；然后將油層厚度、汽驅(qū)的最佳注汽速率和采注比代入公式，計算不同布井方式的井距和注汽速度； 最后判斷

29、不同布井方式的注汽速度在油層破裂壓力以下是否能達到，以及該速度下井底蒸汽干度是否能保證在40%以上? 如果這兩條能滿足要求，則該方案是合理的，否則該方案不合理，不能采用。 如果有幾種方案是合理的，則采注井數(shù)比大的方案為最優(yōu)方案，因為該方案的單井注汽速度大，熱損失少；采油井點多，有利于較早達到設計的采注比。,12/04/2004,54,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計實例 實例1：美國克恩河油田米加試驗區(qū) 油藏為塊狀油藏 埋深約300m 油層厚度25m 地層溫度下脫氣油粘度7000mPas 單井排液量52m3/d,12/04/2004,55,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計實例 實例1：美國克恩河油田米

30、加試驗區(qū) 根據(jù)油層埋深和美國熱采工藝技術(shù)判斷，在單井注汽速度40m3/d，井口蒸汽干度80%的條件下，完全可保證井底蒸汽干度在40%以上，所以反五點井網(wǎng)方案是合理的。但是，如果該油藏有更高的注入能力，反七點井網(wǎng)或反九點井網(wǎng)也是合理的并且可能是最優(yōu)的方案。 該試驗區(qū)實際實施的蒸汽驅(qū)方案: 生產(chǎn)井距為100m的反五點井網(wǎng)， 單井注汽速度平均40m3/d， 單井排液約52 m3/d， 采注比1.3， 該試驗于1969年9月開始蒸汽驅(qū)，1974年4月在瞬時油汽比達0.10時結(jié)束蒸汽驅(qū)，采收率達56%55%）。,12/04/2004,56,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計實例 實例2：印尼Duri油田 互層

31、狀油藏 埋深100250m 油層厚度35m，孔隙度34，滲透率200300010-3m2 地層溫度下脫氣油粘度200mPa.s左右 一次采油采出程度8OOIP，油層壓力降至1.01.4MPa 單井排液能力大于130m3/d,12/04/2004,57,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計實例 實例2：印尼Duri油田 根據(jù)油藏條件和先導試驗，三種布井方式下的注入速度和井底蒸汽干度都能達到要求，所以三種方案都是合理方案。生產(chǎn)井距121m的反九點井網(wǎng)為最優(yōu)方案。 該油田實際實施的蒸汽驅(qū)方案: 初期4個區(qū)塊采用井距135m的反七點井網(wǎng)（井網(wǎng)密度為1.57ha/井）， 實施中發(fā)現(xiàn)有些井組的產(chǎn)能與設計的注入速度

32、不相匹配 實際上如果采用122m井距的七點井網(wǎng)，單井注汽速率217m3/d， 對新區(qū)又重新進行了優(yōu)化設計，采用了生產(chǎn)井距125m的反九點井網(wǎng)（井網(wǎng)密度為1.57ha/井）；注汽速度330m3/d，采注比1.2,12/04/2004,58,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計實例 實例3：遼河油田高3塊 厚層塊狀油藏 埋深15001600m 油層厚度63.7m，孔隙度24 目前油層壓力降至2.04.0MPa 單井排液能力不確定,生產(chǎn)井的排液能力越大，或者說油藏 的供液能力較強，那么，高三塊蒸汽 驅(qū)就可以采用較大的井距；,12/04/2004,59,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計中的注意事項 以上的設計方法

33、只是給出最佳方案的一般原則，包括井網(wǎng)形式、井距、注汽速度和產(chǎn)液能力等，是對蒸汽驅(qū)方案設計的主要方面的宏觀控制。 在具體井組或區(qū)塊的蒸汽驅(qū)方案設計時，還需要采用數(shù)值模擬和油藏工程方法進行方案設計中其他內(nèi)容的研究，如多方案的指標對比以及推薦方案的配產(chǎn)配注和指標預測等。 對于具體油藏的蒸汽驅(qū)方案設計，在上述設計思路和設計方法的基礎上，還需要注意以下幾方面： 一是轉(zhuǎn)驅(qū)時機； 二是油藏的特殊性； 三是注汽井和采油井的射孔方式,12/04/2004,60,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計中的注意事項 轉(zhuǎn)驅(qū)時機 對于埋藏較深的油藏（一般在800m以上），由于原始油層壓力較高，不能直接進行蒸汽驅(qū)開發(fā)，蒸汽吞吐就成

34、為降低油層壓力、預熱油層的主要手段。 但吞吐期不可過長，否則就會使總開發(fā)效益變差。 一是本來可以用蒸汽驅(qū)方式采出的油，又花費大量的資金和時間用吞吐方式把它采出； 二是吞吐輪次越多，油井的套管損壞率越大，這樣必然使蒸汽驅(qū)階段因完善井網(wǎng)而增大鉆井投資。 因此，對一個適合蒸汽驅(qū)的油藏，應盡量縮短吞吐生產(chǎn)時間。對于吞吐生產(chǎn)的設計，也應從盡快為蒸汽驅(qū)的降壓和實現(xiàn)熱連通的角度進行考慮。,12/04/2004,61,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計中的注意事項 油藏的特殊性：油藏傾角較大（超過20o）、邊底水能量較大、埋藏較深、帶有氣頂?shù)?對于地層傾角較大的油藏，一般優(yōu)先采用線性驅(qū)動方式而不采用面積井網(wǎng)。若采用

35、面積井網(wǎng)，則主要是考慮注入井在井組中的位置及注汽條件。 對于邊底水能量較充足的油藏，邊底水侵入造成油藏壓力降不下來是主要考慮的因素。對于這樣的油藏，采用邊部排水的做法是比較現(xiàn)實的。 埋藏較深的油藏（一般指超過1400m），為提高井底蒸汽干度，可以采用變速注汽法，前期高速注入，減少井筒熱損失，以便盡快在注入井周圍形成汽腔，然后再降低注汽速度。 氣頂油藏比較復雜，目前所見到的方法是盡量利用隔層或避射一定的厚度,12/04/2004,62,四、蒸汽驅(qū)最佳方案設計,設計中的注意事項 射孔方式 注汽井的射孔方式對蒸汽的縱向分布有一定影響。 對于厚層塊狀油藏，一般注氣井在油層底部射孔，且射孔厚度要低于油層

36、厚度的1/2。這對于減緩蒸汽在油層中的超覆有一定作用。 對于層狀油藏，一般要考慮射開厚度和限流射孔兩個問題。單層厚度大于5m的油層可射開下部的1/2，小于5m的油層可射開下部的2/3。高滲透層采用低孔密，低滲透層采用高孔密。,12/04/2004,63,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,油藏管理包括油藏開發(fā)過程中的所有活動，包括開發(fā)規(guī)劃、鉆井、開采、項目的實施與管理、動態(tài)監(jiān)測、修井作業(yè)等等。 只是涉及到開發(fā)過程中的動態(tài)監(jiān)測、跟蹤分析以及為改善開發(fā)效果而進行的措施和調(diào)整， 油藏管理的目的是充分利用現(xiàn)有技術(shù)，達到最好的開發(fā)效果和經(jīng)濟效益。,12/04/2004,64,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測 跟蹤研究

37、 方案調(diào)整 蒸汽驅(qū)開發(fā)效果評價,12/04/2004,65,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測 蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測是分析蒸汽驅(qū)效果及進行蒸汽驅(qū)調(diào)整的基礎。一般監(jiān)測數(shù)據(jù)有五項來源，即注汽井、生產(chǎn)井、觀察井、取心井及套管氣收集系統(tǒng)。,12/04/2004,66,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測注汽井監(jiān)測 注汽井的監(jiān)測主要用來確保注入剖面和注熱速度與設計的一致，同時為評價蒸汽驅(qū)效果提供物質(zhì)平衡和能量平衡的計算參數(shù)。監(jiān)測內(nèi)容包括： 井口及井底蒸汽干度、注汽速度測量； 注汽壓力與溫度測量； 注入剖面測試； 井間示蹤劑測試。 如果蒸汽分配系統(tǒng)內(nèi)蒸汽干度和注汽速度較為穩(wěn)定，則監(jiān)測頻率可以一個月一次，甚至半年一

38、次。 示蹤劑測試是判別油藏注入層段非均質(zhì)性的一個重要手段。理想的蒸汽示蹤劑包括水相示蹤劑和多相示蹤劑。水相示蹤劑有溴化物、氯化物和碘鹽。多相示蹤劑有乙醇、醚及異巳醇。監(jiān)測頻率可根據(jù)實際需要確定。,12/04/2004,67,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測生產(chǎn)井監(jiān)測 生產(chǎn)井的監(jiān)測可確定產(chǎn)液響應及蒸汽突破時間。監(jiān)測內(nèi)容包括： 產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水率； 出油溫度； 套管壓力；產(chǎn)出流體分析； 泵的工作狀況 產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水率是蒸汽驅(qū)開采中最重要的測量內(nèi)容，務必要準確。產(chǎn)液量一般都采用計量器來測量，產(chǎn)油量則通過含水化驗來計算。為減少誤差，要采用每口井連續(xù)計量48小時的產(chǎn)液量，監(jiān)測頻率可減少到每周

39、一次。 產(chǎn)出流體的分析可每季度進行一次。出油溫度、套管壓力可每周測量一次。 泵的工作狀況可采用示功圖分析方法來獲得，頻率每月一次,12/04/2004,68,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測觀察井監(jiān)測 觀察井主要用于溫度監(jiān)視和壓力監(jiān)視，以了解油藏加熱速度和蒸汽帶擴展情況。也可進行氣、油飽和度的測試。 溫度觀察井不射孔，油層溫度一般用接觸式溫度傳感器測量，頻率每月一次； 壓力觀察井在注采對應層位中部射孔，油藏靜壓采用壓力傳感器測量，頻率每月一次 利用脈沖中子捕獲測井（PNC）可識別蒸汽驅(qū)油層中的氣相飽和度。用C/O測井可計算出油飽和度。頻率每年一次。 觀察井測井可提供油層溫度和氣/液飽和度等信

40、息。通過這些信息，可了解： 油藏加熱速度 蒸汽帶的形成、蒸汽帶的壓力和驅(qū)掃效率 油藏的非均質(zhì)性 采油機理的識別等,12/04/2004,69,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測取心井監(jiān)測 蒸汽驅(qū)前的巖心數(shù)據(jù)，可用來確定油層物性、初始流體飽和度和初始石油儲量； 蒸汽驅(qū)后的巖心，則可用于評價蒸汽驅(qū)的效果及蒸汽驅(qū)的相對成熟度，估算蒸汽驅(qū)的采收率； 由于取心過程是非常復雜的，因此在取心井位置、取心井段及取心方法的選擇、巖心處理和巖心分析方法等諸多環(huán)節(jié)要格外慎重，以盡量真實地掌握數(shù)據(jù)。,12/04/2004,70,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測跟蹤研究 跟蹤研究的程序 蒸汽驅(qū)過程中的跟蹤研究，是蒸汽

41、驅(qū)油藏管理的一個重要部分，主要包括： 數(shù)據(jù)資料分析 油藏模擬與優(yōu)化 首先建立一個能代表蒸汽驅(qū)開始前油藏狀況的油藏模型。一般利用該模型來進行蒸汽驅(qū)方案設計及方案的動態(tài)預測。,12/04/2004,71,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測跟蹤研究 跟蹤研究的程序 根據(jù)方案實施效果（包括生產(chǎn)動態(tài)、油藏溫度、壓力的變化等監(jiān)測數(shù)據(jù)）與方案預測之間的差異，分析研究基礎模型是否符合油藏實際，如果有不符之處，應根據(jù)動態(tài)作出修正，然后做各種方案預測，從而發(fā)現(xiàn)實施中存在的問題，確定應采取的措施，必要時提出調(diào)整方案。 調(diào)整措施實施之后，再回到數(shù)據(jù)收集和措施優(yōu)化階段。監(jiān)測與調(diào)整循環(huán)往復，貫穿整個項目的全過程。 可以看

42、出，蒸汽驅(qū)的跟蹤研究，基本上是以油藏模型和監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎，以油藏工程分析和數(shù)值模擬為手段，不斷優(yōu)化開發(fā)進程的一個過程。實踐表明，這種做法是保證蒸汽驅(qū)過程向著好的方向發(fā)展的一項必不可少的工作。,12/04/2004,72,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測跟蹤研究 跟蹤研究的內(nèi)容 跟蹤數(shù)值模擬研究 基礎地質(zhì)模型的建立：對先導試驗區(qū)來講，可建立全試驗區(qū)的地質(zhì)模型。考慮到試驗井組的非封閉性，還要外擴一個井距。建模的油藏參數(shù)主要來自井點的測井解釋結(jié)果，縱向上的分層是依據(jù)油層組劃分結(jié)果，可適當合并。 轉(zhuǎn)驅(qū)前的歷史擬合：歷史擬合的主要目的是進一步確定模型的油藏參數(shù)。歷史擬合所修正的參數(shù)有：油層滲透率、孔隙

43、度、含油飽和度、相對滲透率、綜合壓縮系數(shù)及流體粘度等。 蒸汽驅(qū)過程中的跟蹤擬合與調(diào)整措施優(yōu)化：跟蹤擬合的目的是根據(jù)試驗動態(tài)進一步驗證和修正歷史擬合中所確定的參數(shù)。由于蒸汽驅(qū)與蒸汽吞吐的開采機理不同，蒸汽驅(qū)注采井之間的連通狀況、所處的沉積相帶對蒸汽驅(qū)過程將起重要作用，因此，在跟蹤擬合時要給予特別注意。這時可能需要修正模型中的有關(guān)油藏參數(shù)。 根據(jù)跟蹤擬合中發(fā)現(xiàn)的問題以及可能的改進策略，提出各種改進方案，并對每個方案進行預測。把預測效果好、便于實施的方案作為下步的實施方案。與此同時，提出為保證方案的實現(xiàn)而要采取的切實可行的措施。,12/04/2004,73,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測跟蹤研究

44、 跟蹤研究的內(nèi)容 生產(chǎn)動態(tài)分析。 生產(chǎn)動態(tài)分析一般是利用油藏工程和采油工程經(jīng)驗，分析油井產(chǎn)液、產(chǎn)油及動液面的變化是否正常，如果發(fā)生異常，要找出原因并加以解決。,12/04/2004,74,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)動態(tài)監(jiān)測方案調(diào)整 由于蒸汽驅(qū)方案設計時資料有限，對油藏的了解還不一定全面，還可能有沒預見到的因素存在，因此，沒有任何調(diào)整的方案是不存在的。 一般是根據(jù)實際情況進行不同程度的調(diào)整，以取得最好的開發(fā)效果。 需要解決局部的特殊問題 新技術(shù)的應用 為使項目達到最佳，有許多調(diào)整蒸汽驅(qū)動態(tài)的方法： 降低蒸汽干度和/或減小注汽速度； 蒸汽驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū) 鉆加密井 修井作業(yè) 剖面調(diào)整,12/04/200

45、4,75,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)效果評價 方案設計評價 開發(fā)效果評價,12/04/2004,76,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)效果評價 方案設計評價：蒸汽驅(qū)方案是否科學合理是決定蒸汽驅(qū)能否取得成功的決定性因素。 油藏是否適合蒸汽驅(qū)：根據(jù)汽驅(qū)先導試驗對油藏的認識，重新用篩選標準和預測公式進行評價，以進一步落實蒸汽驅(qū)的可行性。 汽驅(qū)方案設計能否同時滿足汽驅(qū)的四個操作條件： 注汽速度1.6 m3/（dham） 采注比1.2 井底蒸汽干度40 油藏壓力5MPa,12/04/2004,77,五、蒸汽驅(qū)油藏管理,蒸汽驅(qū)效果評價 開發(fā)效果評價 生產(chǎn)動態(tài)分析 物質(zhì)平衡分析 熱利用率分析 驅(qū)替效果分析,12/

46、04/2004,78,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,杜66斷塊的井位圖,12/04/2004,79,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,試驗區(qū)杜I6II4層位的主要油藏參數(shù),12/04/2004,80,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,蒸汽驅(qū)試驗油藏條件評價,12/04/2004,81,蒸汽驅(qū)前的開發(fā)概況 1986年投入吞吐開發(fā)，1991年9月轉(zhuǎn)汽驅(qū)。 蒸汽吞吐階段：平均吞吐3周期，共注汽4.4104t ，采油5.2104t ，階段采出程度21.4%，階段油汽比1.2. 蒸汽驅(qū)方案設計 4個注采井距為100m的五點井組，單井注汽速度120t/d，井底蒸汽干度60%，采注比1.3。采出程度21.5%

47、，油汽比0.22。 實施情況 1991年9月開始汽驅(qū)，汽驅(qū)至1997年9月，汽驅(qū)6年，共注汽57.6104t ，采液45.5104t ，采油10.5104t ，采注比0.79，油汽比0.18，采出程度43.0%。,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,12/04/2004,82,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,試驗大致可分兩個階段： 第一階段：1991.91994.4 該階段注汽33.8104t ，采液28.0104t ，采油4.94104t ，采注比0.83，油汽比0.15。該階段平均單井注汽速度86.7t/d，單井產(chǎn)液71.8t/d，單井產(chǎn)油12.7t/d。 第二階段：1994.51997.9

48、間歇注汽階段 該階段注汽23.8104t ，采液17.5104t ，采油5.56104t ，采注比0.74，油汽比0.23。該階段平均單井注汽速度47.7t/d，單井產(chǎn)液35.0t/d，單井產(chǎn)油11.1t/d。,蒸汽驅(qū)開發(fā)效果評價實例,12/04/2004,83,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,汽驅(qū)情況分析 井網(wǎng)設計不夠合理。 在設計的五點井網(wǎng)，注汽速度120t/d，采注比1.3的條件下，則要求單井排液速度必須達到156t/d。油井沒有這么大的產(chǎn)能(實際只有72t/d，考慮到采油工藝的不完，最大產(chǎn)能估計也只有8090t/d左右)，必然會使汽驅(qū)變?yōu)闊崴?qū)。 事實上，如果將試驗井網(wǎng)改為70m井距的

49、九點井網(wǎng)就可能實現(xiàn)汽驅(qū)了，這時單井注120t/d，單井產(chǎn)液52t/d，即可滿足汽驅(qū)操作四個條件。如果按實際產(chǎn)能70t/d，注汽速度160t/d考慮，則120m井距的九點井網(wǎng)為最優(yōu)井網(wǎng)。 實施中注汽速度太低，第一階段平均注汽速度87t/d，第二階段只有48t/d，這樣的注汽速度在當時的隔熱技術(shù)，1000m井深條件下，井底干度達不到40%以上，所以實際為熱水驅(qū)。,蒸汽驅(qū)開發(fā)效果評價實例,12/04/2004,84,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,第一階段,第三階段,第二階段,試驗區(qū)蒸汽驅(qū)過程中油層壓力變化曲線,12/04/2004,85,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,試驗區(qū)蒸汽驅(qū)生產(chǎn)動態(tài)曲線,1

50、2/04/2004,86,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,杜163試驗區(qū)井位圖,12/04/2004,87,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,46-35井在試驗區(qū)轉(zhuǎn)汽驅(qū)前后吞吐動態(tài)曲線,12/04/2004,88,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,簡化的蒸汽驅(qū)模型,12/04/2004,89,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,在這個兩相帶模型中：,被驅(qū)替的油量：,被驅(qū)替的水量：,被驅(qū)替的總流體量：,B地層體積系數(shù)，m3/m3； S流體飽和度，小數(shù)； V1蒸汽帶體積，m3； WS注入的蒸汽量，m3（CWE）。,12/04/2004,90,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,蒸汽驅(qū)物質(zhì)平衡方程 假設條件：

51、初始氣體飽和度為零 每個相帶中的流體飽和度和流體性質(zhì)不變 兩個相帶中的孔隙度是相同的 流入油藏的流體為零 注入的蒸汽都留于油藏內(nèi) 由于BO=BW=1且BS1，而任何相帶中的流體飽和度之和為1，上述方程可簡化為：,12/04/2004,91,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,蒸汽驅(qū)物質(zhì)平衡方程 包括孔隙體積壓縮系數(shù)影響的物質(zhì)平衡方程為： 在物質(zhì)平衡的計算過程中，首先要知道蒸汽帶的體積。蒸汽帶體積的計算可用Myhill和Stegemeier方法。,Cp孔隙體積壓縮系數(shù)，1/MPa； Pe凈有效壓力，MPa； Vt總的油藏體積，m3。,Vs蒸汽帶的體積，m3； Ho平均注熱速率，kJ/d； T 注熱時

52、間，d； Ehs油層的熱效率，小數(shù)； Ms蒸汽帶的體積熱容，kJ/（m3d）； Ts蒸汽帶的溫度，； Tr初始油藏溫度，。,12/04/2004,92,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,試驗區(qū)計算流體外溢量時的油藏參數(shù),12/04/2004,93,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,蒸汽驅(qū)物質(zhì)平衡方程 計算結(jié)果 被驅(qū)替的油量： 87 103t 被驅(qū)替的水量： 391 103t 外溢的油量：87 103t - 66 103t = 21 103t 外溢的水量：391 103t - 272 103t = 119 103t 外溢的液量：21 103t +119 103t = 140 103t,12/04/2

53、004,94,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,齊40蒸汽驅(qū)試驗跟蹤研究,12/04/2004,95,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,試驗區(qū)流體外溢量統(tǒng)計結(jié)果表,齊40蒸汽驅(qū)試驗跟蹤研究,12/04/2004,96,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,熱平衡的計算式 Qt = Qs + Qh +Qi Qi = Qp + Qo +Ql Qp:,熱利用率的分析：熱利用率是指加熱油藏的熱量與凈注入熱量（即注入油藏熱量產(chǎn)出熱量）之比。,Qt總注入熱量； Qs地面管線的熱損失 Qi注入到油藏中的熱量Qo加熱油層的熱量； Ql 向頂?shù)咨w層的熱損失Qp產(chǎn)出流體帶走的熱量,Cw水的比熱，kJ/（kg）； Co油的比

54、熱，kJ/（kg）； No產(chǎn)油量，kg； Nw產(chǎn)水量，kg； Tp井底產(chǎn)液溫度，； Ti油藏溫度，。,12/04/2004,97,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,熱平衡的計算式 油層熱效率 應用Myhill and Stegemeier 方法,K上、下蓋層的熱傳導率，kJ/（m）； C上、下蓋層的體積熱容，kJ/（m3）； 上、下蓋層的熱擴散系數(shù)，m2/d； Xs注入蒸汽的井底干度，小數(shù)； hfg注入蒸汽溫度下的蒸汽潛熱，kJ/kg； Cw水的比熱，kJ/（kg）； T注入蒸汽溫度與油藏溫度之差，。,12/04/2004,98,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,熱平衡的計算結(jié)果 Qt: 100%

55、 (915 109KJ) Qs: 3% Qh: 23% Qp: 8% Ql: 30% Qo: 35%,12/04/2004,99,五、蒸汽驅(qū)油藏管理效果評價實例,驅(qū)替效率分析 根據(jù)數(shù)值模擬研究結(jié)果和實際測試資料，汽驅(qū)三年多，杜163試驗區(qū)汽驅(qū)的平面波及系數(shù)為50，縱向上波及系數(shù)為50。蒸汽驅(qū)的體積波及系數(shù)為25。杜163試驗區(qū)的主要吸汽層是上部油層的杜I69。由于杜163試驗區(qū)油層的非均質(zhì)性比較嚴重，其體積波及系數(shù)是比較低的，其驅(qū)替效率是比較差的 小結(jié) 由于采注比低，蒸汽干度低，熱效率低及流體外溢等因素的影響，該試驗區(qū)的汽驅(qū)效果并不是很理想。 杜163試驗區(qū)不封閉井組的汽驅(qū)存在著流體外溢。在汽

56、驅(qū)過程中，外溢的油量達到2.1104t，占實際產(chǎn)量的29%。如果外溢油量作為汽驅(qū)產(chǎn)量考慮，則其汽驅(qū)油汽比可達0.19。 需優(yōu)選合理的井網(wǎng)、井距及其開發(fā)系統(tǒng)，汽驅(qū)中，嚴格按注入高干度蒸汽，高速排液(采注比大于1.2)加強科學管理，汽驅(qū)開采是可行的。,12/04/2004,100,六、蒸汽驅(qū)開發(fā)實例,實例1：美國Kern River油田 實例2：遼河齊40汽驅(qū)先導試驗,12/04/2004,101,KERN RIVER FIELD,六、蒸汽驅(qū)開發(fā)實例實例1,12/04/2004,102,JPM/DSM4 J9800209,6,Reservoir Properties,900,900,90,90,5

57、0,50,13,13,4500,4500,31,31,2000,2000,45,45,60,60,3,3,homocline,homocline,Pleistocene,Pleistocene,Well Depth (ft),Well Depth (ft),Reservoir Temperature (F),Reservoir Temperature (F),Reservoir Pressure (,Reservoir Pressure (,psia,psia,),),Oil Gravity (API),Oil Gravity (API),Oil Viscosity (,Oil Viscosi

58、ty (,cp,cp, 90, 90,F),F),Porosity (%),Porosity (%),Permeability (,Permeability (,md,md,),),Pre-Flood So (%),Pre-Flood So (%),Net Sand Thickness (ft),Net Sand Thickness (ft),# of Sands,# of Sands,Structure,Structure,Geologic Age,Geologic Age,400 - 1000,400 - 1000,80 - 95,80 - 95,40 - 100,40 - 100,10

59、- 15,10 - 15,500 - 30,000,500 - 30,000,25 - 36,25 - 36,1000 - 5000,1000 - 5000,0 - 65,0 - 65,30 - 250,30 - 250,1 - 8,1 - 8,Pliocene - recent,Pliocene - recent,Average,Range,o,o,.5,.5,六、蒸汽驅(qū)開發(fā)實例實例1,12/04/2004,103,JPM/DSM4 J9800209,7,Production History,六、蒸汽驅(qū)開發(fā)實例實例1,12/04/2004,104,Kern River 發(fā)展史,一次采油 井底加熱器 蒸汽吞吐 蒸汽驅(qū) 面積驅(qū)：自下而上 5 Acre, 2.5 Acre, 1.25 Acre 5 spots 熱管理,六、蒸汽驅(qū)開發(fā)實例實例1,12/04/2004,105,12/04/200