影响稠油藏蒸汽吞吐效果的因素分析

武凡皓

摘要：本文针对某油田稠油区块开发后期，蒸汽吞吐效果逐年变差的情况，从地质、注入工艺和现场管理三方面入手，分析了影响蒸汽吞吐效果的多种因素，并提出了三项改善开发效果的技术，为后期提高稠油油藏开发效果提供了借鉴作用。

关键词：蒸汽吞吐;稠油;效果;影响因素

1 地质特点

欢西油田稠油藏是复杂的断块油藏，分布在辽河断陷西部凹陷西斜坡的上台阶，主要受四条三级断层控制，共有19个开发单元。发育四套含油层系，含油面积31.37Km2，地质储量12160×104t，油藏埋深在660m-1286m。油层物性差异大，孔隙度在19.0%-37.5%，渗透率0.39μm2-1.2μm2。原油物性差别也比较大，原油密度在0.945g/cm3-0.994g/cm3，地层原油粘度在420mpa.s-85981mpa.s，含蜡量1.76%-4.18%，胶质+沥青质含量22.3%-46.1%，油藏类型多为边底水油藏。

2 地质因素对蒸汽吞吐效果的影响

原油粘度和相对密度。稠油的特点是原油粘度高和相对密度大，注蒸汽的过程就是降粘过程，从原油的粘温曲结线上可以看出，原油粘度越高，原油达到可流动的粘度，所要求的温度越高，注汽后生产时间越短。从稠油区块的生产来看，原油粘度越大，周期越短，采收率越低，如锦45块于Ⅰ组原油粘度为 7697mPa.s，兴Ⅰ组原油粘度494mPa.s，于Ⅰ组周期产油量和采收率均低于兴Ⅰ组。于Ⅰ组周期产油量为2991t，采收率为29.9%，兴1组周期产油为4208t，采收率为41.7%。

油层非均质性。稠油区块油层非均质性非常严重，油层渗透率级差都在10000以上，油层注入高温高压蒸汽后，近井地带相当距离内的地层温度升高，将油层及原油加热，注入油层的蒸汽先进入高渗透层，从油井吸汽剖面来看，渗透率大于1000mD的油层吸汽好，渗透率500-1000mD的油层吸汽较差，渗透率小于500mD的油层基本不吸汽。同时由于蒸汽的密度小，蒸汽将向油层顶部超覆，油层加热并不均匀，从稠油井所测吸汽剖面来看，上部油层比下部油层吸汽好[1]。

地层压力。稠油蒸汽吞吐是一种降压开采的采油方式，随着周期的增加，地层压力不断下降，造成油井生产压差下降，对油的举升能力下降，油井产量低，周期短，油汽比下降。目前稠油区块地层压力水平在4MPa以下，局部地区地层压力已下降到2MPa，造成低产低效井逐年增加。

地层水。油吞吐井一旦有地层水侵入，注汽就达不到预计的效果。这主要是注汽时由于水的流动阻力小，热焓大，大量的热能被水吸收，生产时，由于水的粘度比油的粘度小，又抑制了油的流动。

3工艺参数对蒸汽吞吐效果的影响

蒸汽干度对吞吐效果的影响。用数模和物模技术研究及大量现场生产实践的结果都表明，保证井底蒸汽干度在较高水平非常重要，蒸汽干度是影响蒸汽吞吐效果的首要因素，因为干度不同，蒸汽中的热焓不同，压力12MPa时，10%干度的蒸汽热焓为1602.7KJ/Kg，50%干度的蒸汽热焓为2085.9KJ/Kg，70%干度的蒸汽热焓为22327.4KJ/Kg。在同等注汽量下，增加注汽干度就等于增加注入热量，增大了加热半径[2]。

注汽量对吞吐效果的影响。用数学模型研究注汽量对吞吐效果的影响，结果表明，在同样的井底干度下，注汽量增加，吞吐增产油量增加。现场实践和研究结果表明，注汽量不能太小，否则峰值产量低，增产周期短，周期累积产量低，但也不能太高，太高后虽然周期产油高，但油汽比低。

注汽速度对吞吐效果的影响。注汽速度要适当，注汽速度太低井筒热损失过大，太高则可能使注汽压力过高而超过油层破裂压力而压开油层，导致油层注汽中产生汽窜。数模研究表明，在同样的注汽干度和注汽量下，注汽速度对吞吐效果形响很小。

4 生产管理因素对蒸汽吞吐效果的影响

隔热管保温性对吞吐效果的影响。室内试验发现，隔热管的导热系数随着使用時间的增加而增大，隔热效果明显变差，以辽河Ⅲ型隔热管为例，使用前隔热管导热系数为0.0485（w/m.k），使用后导热系数为0.0768。主要原因是高温高压下氢离子对钢管的渗透作用，热油管在井下使用一段时间后，将有部分氢离子渗透到内外管的隔热层中，形成导热系数较大的氢气分子，增加了隔热管的导热系数，在使用中，隔热管的质量必须检验，如果有机械损伤必须更换，即使良好的隔热管，也有一定的使用寿命，老化的隔热管应及时更换[3]。

注汽管线热损失对吞吐效果的影响。目前区块大部分区块采用大炉子注汽，导致部分井离注汽炉较远，由于管线具有一定导热系数，管线越长，管线热损失越大，对注汽效果形响越大，特别在冬季，由于气温低，热损失更大，从区块油汽比来看，冬季油汽比明显低于夏季油汽比。

注汽周期对吞吐效果的影响。不论那个周期，油井都有低产期，低产期的主要特征是产液量低，日产油低，但含水较高，对未见水的油井来说，所产水主要是注汽水，如果尽早结束周期，注汽水就会聚集在近井地带，使近井地带含水饱和度升高，影响以后的吞吐效果。由于低产期油井管理比较困难，油井容易出现泵漏等问题，部分井泵漏后直接注汽，即影响本周期注汽效果，也影响以后的注汽效果。

射孔厚度对吞吐效果的影响。要蒸汽具有上浮作用，上部油层吸汽好于下部油层，因此对于井段长，油层厚度大的油藏，射孔时要确定合理的射孔厚度，根据油层吸汽情况，射孔厚度15-20m吸汽情况较为理想。另外数模物模研究表明，对于不同沉积韵律的油藏，射孔方式要有所区别，正韵律的油藏可全部射开，反韵律油藏，射开下部3/4或1/2吞吐效果要比全部射开好。

5 改善蒸汽吞吐效果技术

针对性地改善纵向吸汽程度。针对部分井纵向上非均质较严重，高、低渗层吸汽差异大的问题，对具备卡封条件、隔夹层发育的油井采用分层注汽、选层注汽工艺，不具备卡封条件、隔夹层不发育的油井采用高温暂堵、高温调剖改善纵向吸汽状况，提高纵向储量动用程度。

蒸汽吞吐化学助排。针对高轮次井地下存水多、油品性质较差，采取磺酸盐、薄膜扩展剂、MG固体气源等化学助排措施，抑制形成高粘油包水乳状液，溶解近井地带的重质组分，降低油水流度比，增加流体返排能力;针对部份油井油层泥浆污染严重，采取泥浆综合解堵措施[4]。

参考文献：

[1]张锐.稠油热采技术[M].北京：石油工业出版社，1999：1～3.

[2]刘文章.中国稠油热采现状及发展前景[J].世界石油工业，1998，14（5）：15～18.

[3]吴奇，张义堂，任芳祥，等.国际稠油开采论文集[C].北京：石油工业出版社，2002：36～44.

[4]刘文章.热采稠油油藏开发模式[M].北京：石油工业出版社，1998：8～9.