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【摘 要】 本论文针对B区块稠油资源采出程度低、采油速度低等问题，对生产历史开展油藏数值模拟拟合，对火驱井网模式做了优化数值模拟研究，提出了合理的火驱井网模式。对试验区火驱注汽速度及注汽压力进行了优化研究，提出了合理的注汽速度、注汽压力，提出了面积火驱转线性火驱的合理时机，优化设计了火驱方案。
【关键词】 稠油资源 难采储量 数值模拟 提高采收
前言
B区块2007年8月-9月期间，开展了三个井组火烧油层先导试验。截止到2008年2月底，注气井3口，油井中正常抽油井有10口；日产油由注气前2.7t，上升到11t。取得了一定的效果，初步验证了火驱采油的可行性。
1 油藏数值模拟生产历史拟合
对生产动态历史进行了拟合，拟合时间从1999年8到2010年4。截止到2010年4月1日实际累产油51373t，模拟计算48883t，误差4.8%（图1）。模拟区块地质储量50.5×104t，模拟计算采出程度9.7%。
通过对数值模拟研究成果及场图分析，可以得到以下一些认识：
（1）衰竭开发后油层压力已降低
冷采和注蒸汽开采阶段，属于降压开采，试验区的油藏压力已降到0.8～1.0MPa左右，继续开发效果将很差。因此，需要考虑下步开发方式。
（2）衰竭后剩余油饱和度仍较高，能够满足火烧驱油的要求
油层剩余油饱和度仍较高，大部分在0.70左右。试验区域采出程度9%左右，已开发井点剩余地质储量在2.5～3.0×104t左右。
（3）蒸汽吞吐对地层温度影响有限
试验区油层温度仍在18℃左右，6口蒸汽吞吐井周围15～20m温度相对较高，在35～65℃左右。
通过上述的生产动态历史拟合，说明继续现有冷采开发潜力已很有限，而油层剩余油储量仍较高，应尽快考虑下步的开发方式，才能有效提高油藏开发效果。
2 试验区火驱油藏工程研究
2.1 B区块实验区井网模式优化
B区块地层倾角只有2～3°，但气体燃烧超覆明显。采用面积井网火驱，一旦生产井某一个方向的热前缘或氧气突破，该井必须关井，导致其他方向的原油将无法采出，从而造成火驱波及系数较低。鉴于此，对于带有一定倾角的B区块地层，其规模火驱不宜单纯采用面积井网。
通过进行B区块线性井网火驱实验数值模拟，当火驱前缘从第一排生产井突破时，两口注气井之间的燃烧带没有完全连通、注气井间存在死油区。采用线性井网火驱，前期宜采用线性排列的几个面积井网，待以注气/点火井为中心的几个面积井网火驱燃烧带连通成为一个细长的条带后，再转入线性井网火驱模式。这样可以消除注气井间的死油区，实现燃烧带前缘火线完整、平行推进。
为进一步优化B区块井网模式，结合井网特点，通过进行面积井网转线性井网的火驱开发方式数值模拟，温度场图显示，油藏开发效果改善非常明显。
2.2面积火驱阶段注气参数优化
根据矿场实际和B区块油藏条件，对该区块进行面积火驱注气量优化油藏数值模拟，模拟结果显示（图2），注气量越大，生产效果越好，单井最大注气速度低于9000Nm3/d时，不能保持合理的通风强度，维持油层正常燃烧，注气速度达到21000Nm3/d，注气压力达到5.5MPa左右（图3），超过了上下盖层的破裂压力，因此注气速度应该维持在一个合理的水平。故单井最大注气速度15000～18000Nm3/d时，注气压力能够控制在5MPa以内，燃烧状况和生产效果都较好，优化单井最大注气强度为15000～18000Nm3/d。
2.2线性火驱阶段注气参数优化
通过油藏数值模拟，该区块线性火驱与面积火驱阶段一样，注气量越大，生产效果越好，单井最大注气速度低于10000Nm3/d时，不能保持合理的通风强度，维持油层正常燃烧，注气速度达到18000Nm3/d，注气压力达到5.5MPa左右，超过了上下盖层的破裂压力，因此注气速度应该维持在一个合理的水平。单井最大注气速度12000～15000Nm3/d时，注气压力能够控制在5MPa以内，燃烧状况和生产效果都较好，优化单井最大注气强度为12000～15000Nm3/d。
通过进行多注气速度对油田开发效果影响敏感性数值模拟研究。研究结果可以看出，当注气速度低于8000m3/d时，开发效果下降非常明显。注气速度5000m3/d、6000m3/d、8000m3/d、10000m3/d时，火驱进入稳产期时间分别为6.6年、4.6年、2.6年、2年，当注气速度低于5000m3/d时，火驱10年仍达不到稳定的产油阶段，说明火线不能有效地推进。因此火驱需要维持一定的注气压力和注气强度来维持正常的燃烧，根据实际生产对注气速度3000～10000m3/d的火驱效果数值模拟成果进行分析，只有注气速度达到10000m3/d及以上的面积火驱，10年后才基本具备转线性火驱条件。
3 火驱试验区火驱方案设计
第一批实施5口点火井，形成反五点的面积火驱，面积火驱单井注气速度18000Nm3/d，面积火驱3.9年后，上倾方向4口生产井先后转为注气井，此时上倾方向4口注气井单井注气速度12500Nm3/d，初始五口注气井单井注气速度降低为8000Nm3/d，驱替2.8年后可形成线性火驱燃烧区，此时可关闭上倾方向4口注气井，初始5口注气井注气速度变为15000Nm3/d。
火驱预测试验面积0.225Km2，原始地质储量50.5×104t，剩余地质储量45.4×104t；面积火驱阶段生产3.9年，累产原油5.4×104t，上倾方向4口井转注后生产2.8年，生产原油6.6×104t；6.7年累积产油12.0×104t，累积空气/油比1768Nm3/t，平均采油速度3.4%，火驱提高采出程度23.7%，累计采收率33.8%。
4结论
1、分析了B区块火驱试验区前期开发生产特征，拟合了试验区生产动态历史，分析了剩余油分布特征，能够满足火烧驱油的要求。
2、火驱预测试验区面积火驱阶段生产3.9年，累产原油5.4×104t，火驱提高采出程度23.7%，累计采收率33.8%。
参考文献
[1] 王艳辉，朱志宏，李桂霞.克拉玛依油田火驱开发参数的数值模拟研究[J].油气采收率技术，2000.
[2] 唐春燕，刘蜀知.稠油热采技术综述[J].内蒙古石油化工，2007.
[3] 吕晓光等，储层地质模型及随机建模技术.大庆石油地质与开发，2000..
[4] Tows，DE 王培良.加拿大现场稠油热采技术综述[J].河南石油，1998.
[5] 宋育贤.稠油热采技术的进展[J] .国外油田工程，1997，（10）：12.
【关键词】 稠油资源 难采储量 数值模拟 提高采收
前言
B区块2007年8月-9月期间，开展了三个井组火烧油层先导试验。截止到2008年2月底，注气井3口，油井中正常抽油井有10口；日产油由注气前2.7t，上升到11t。取得了一定的效果，初步验证了火驱采油的可行性。
1 油藏数值模拟生产历史拟合
对生产动态历史进行了拟合，拟合时间从1999年8到2010年4。截止到2010年4月1日实际累产油51373t，模拟计算48883t，误差4.8%（图1）。模拟区块地质储量50.5×104t，模拟计算采出程度9.7%。
通过对数值模拟研究成果及场图分析，可以得到以下一些认识：
（1）衰竭开发后油层压力已降低
冷采和注蒸汽开采阶段，属于降压开采，试验区的油藏压力已降到0.8～1.0MPa左右，继续开发效果将很差。因此，需要考虑下步开发方式。
（2）衰竭后剩余油饱和度仍较高，能够满足火烧驱油的要求
油层剩余油饱和度仍较高，大部分在0.70左右。试验区域采出程度9%左右，已开发井点剩余地质储量在2.5～3.0×104t左右。
（3）蒸汽吞吐对地层温度影响有限
试验区油层温度仍在18℃左右，6口蒸汽吞吐井周围15～20m温度相对较高，在35～65℃左右。
通过上述的生产动态历史拟合，说明继续现有冷采开发潜力已很有限，而油层剩余油储量仍较高，应尽快考虑下步的开发方式，才能有效提高油藏开发效果。
2 试验区火驱油藏工程研究
2.1 B区块实验区井网模式优化
B区块地层倾角只有2～3°，但气体燃烧超覆明显。采用面积井网火驱，一旦生产井某一个方向的热前缘或氧气突破，该井必须关井，导致其他方向的原油将无法采出，从而造成火驱波及系数较低。鉴于此，对于带有一定倾角的B区块地层，其规模火驱不宜单纯采用面积井网。
通过进行B区块线性井网火驱实验数值模拟，当火驱前缘从第一排生产井突破时，两口注气井之间的燃烧带没有完全连通、注气井间存在死油区。采用线性井网火驱，前期宜采用线性排列的几个面积井网，待以注气/点火井为中心的几个面积井网火驱燃烧带连通成为一个细长的条带后，再转入线性井网火驱模式。这样可以消除注气井间的死油区，实现燃烧带前缘火线完整、平行推进。
为进一步优化B区块井网模式，结合井网特点，通过进行面积井网转线性井网的火驱开发方式数值模拟，温度场图显示，油藏开发效果改善非常明显。
2.2面积火驱阶段注气参数优化
根据矿场实际和B区块油藏条件，对该区块进行面积火驱注气量优化油藏数值模拟，模拟结果显示（图2），注气量越大，生产效果越好，单井最大注气速度低于9000Nm3/d时，不能保持合理的通风强度，维持油层正常燃烧，注气速度达到21000Nm3/d，注气压力达到5.5MPa左右（图3），超过了上下盖层的破裂压力，因此注气速度应该维持在一个合理的水平。故单井最大注气速度15000～18000Nm3/d时，注气压力能够控制在5MPa以内，燃烧状况和生产效果都较好，优化单井最大注气强度为15000～18000Nm3/d。
2.2线性火驱阶段注气参数优化
通过油藏数值模拟，该区块线性火驱与面积火驱阶段一样，注气量越大，生产效果越好，单井最大注气速度低于10000Nm3/d时，不能保持合理的通风强度，维持油层正常燃烧，注气速度达到18000Nm3/d，注气压力达到5.5MPa左右，超过了上下盖层的破裂压力，因此注气速度应该维持在一个合理的水平。单井最大注气速度12000～15000Nm3/d时，注气压力能够控制在5MPa以内，燃烧状况和生产效果都较好，优化单井最大注气强度为12000～15000Nm3/d。
通过进行多注气速度对油田开发效果影响敏感性数值模拟研究。研究结果可以看出，当注气速度低于8000m3/d时，开发效果下降非常明显。注气速度5000m3/d、6000m3/d、8000m3/d、10000m3/d时，火驱进入稳产期时间分别为6.6年、4.6年、2.6年、2年，当注气速度低于5000m3/d时，火驱10年仍达不到稳定的产油阶段，说明火线不能有效地推进。因此火驱需要维持一定的注气压力和注气强度来维持正常的燃烧，根据实际生产对注气速度3000～10000m3/d的火驱效果数值模拟成果进行分析，只有注气速度达到10000m3/d及以上的面积火驱，10年后才基本具备转线性火驱条件。
3 火驱试验区火驱方案设计
第一批实施5口点火井，形成反五点的面积火驱，面积火驱单井注气速度18000Nm3/d，面积火驱3.9年后，上倾方向4口生产井先后转为注气井，此时上倾方向4口注气井单井注气速度12500Nm3/d，初始五口注气井单井注气速度降低为8000Nm3/d，驱替2.8年后可形成线性火驱燃烧区，此时可关闭上倾方向4口注气井，初始5口注气井注气速度变为15000Nm3/d。
火驱预测试验面积0.225Km2，原始地质储量50.5×104t，剩余地质储量45.4×104t；面积火驱阶段生产3.9年，累产原油5.4×104t，上倾方向4口井转注后生产2.8年，生产原油6.6×104t；6.7年累积产油12.0×104t，累积空气/油比1768Nm3/t，平均采油速度3.4%，火驱提高采出程度23.7%，累计采收率33.8%。
4结论
1、分析了B区块火驱试验区前期开发生产特征，拟合了试验区生产动态历史，分析了剩余油分布特征，能够满足火烧驱油的要求。
2、火驱预测试验区面积火驱阶段生产3.9年，累产原油5.4×104t，火驱提高采出程度23.7%，累计采收率33.8%。
参考文献
[1] 王艳辉，朱志宏，李桂霞.克拉玛依油田火驱开发参数的数值模拟研究[J].油气采收率技术，2000.
[2] 唐春燕，刘蜀知.稠油热采技术综述[J].内蒙古石油化工，2007.
[3] 吕晓光等，储层地质模型及随机建模技术.大庆石油地质与开发，2000..
[4] Tows，DE 王培良.加拿大现场稠油热采技术综述[J].河南石油，1998.
[5] 宋育贤.稠油热采技术的进展[J] .国外油田工程，1997，（10）：12.