含水率对稠油出砂冷采的影响.pdf

赵少伟等:含水率对稠油出砂冷采的影响
含水率对稠油出砂冷采的影响
赵少伟1杨进2范白涛3杨浩
1.中海油能源发展监督监理技术公詞;2.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室;
3.中海石油(中国)有限公司天津分公司;4.中国地质大学
摘要:为了研究近井地带含水率对稠油出砂冷采的影响,在室内模拟了不同含水情况时,恒压下的油水产出规律。实
验通过在恒压下将稠油和地层水同时注入人造岩心,研究了滲流机理和产液规律。实验结果表明,在同样的压差下,近井
地带的含水率对最终采收率没有影响,这为油田开发方案的设计提供了重要的理论依据。
关鍵词:含水率稠油出砂冷采模拟实验
DOl:10.3969/1.issn.1002-302x.2010.05.007
油井在不同时期的产水率是不同的,产水率的变
减压阀
带压力表六通
化会对油井的产液能力和产油量产生影响。目前国内
中间容器
很多稠油油田已经进入高产水阶段,针对这类油田,
气瓶
手摇泵
分析含水率变化对油井产液能力和实际产油能力的影
响,从而为控水增油捃施的实施提供依据
磨冂瓶
1模拟实验
岩
1.1实验装置及流程设计
气源恒压阀
岩心夹持器
模拟实验装置包括压力供给系统、油水供给系
图1实验装置示意图
统、温度控制设备、岩心装置和流量计量系统5个部
径为2.5cm,长度大于5cm。为消除末端效应对实验精
分(图1)
度的影响,必须满足已被广泛采用的 Rapoport和Leas
(1)压力供给系统包括气源、气瓶、减压和恒
准则,即水驱油时要求:岩心长度×驱替液黏度×驱
压网。减压阀和恒压阀的作用是保持压力的恒定,准
替速度≥1。手摇泵提供围压,实验过程中始终保持
确控制驱替压力
围压-注人压力≥2.5MPa。
(2)实验用稠油和地层水分别装在两个中间容器
(5)为了提高计量的准确性,本实验采用溶剂抽
里。气体处于中间容器的上部,这样可以避免气体位
提蒸留法计算产出油水量。实验过程中,为了减少由
于下部时由于气瓶活塞密封不好可能导致的气体上窜
于读数及流体蒸发引起的误差,将产出液收集在磨口
问题,影响实验结果。
瓶中,用称重方法计算汕水产量。
(3)整套装置都在恒温箱内,实验过程中根据地
实验步骤
层温度设定恒温箱的温度。恒温箱温度误差为±1℃。
(1)在将人造岩心放人岩心夹持器之前,需要烘
(4)使用人造岩心(稠油岩心不易钴取),岩心外
千冷却,并抽空充分饱和地层水。为了减少实验误差,
来基金项目:国家科技重大专项“海上稠油油田高效开发示范工程”,项目编号:20087X05057。
第一作者简介:赵少伟,1984年生,2010年获得中国石油大学(北京)颋士学位,现主要从事钻完井方面的现场和科研工作。
E-mail:zhaoshw2@cnooc.com.cn
2010年第5期?石油科技论坛25
技术创新
还需将管线中的气用地层水驱走。
油水在恒压下流入饱和水的岩心,就可模拟这一过程。
(2)把中间容器清理干净,活塞压至顶部。然后
从图3可见,岩心饱和水时,绝对产水量逐步增
将实验用稠油和地层水分別装入两个中间容器。
加,到一定时间后增加迅速,,如图3中发生激增的大
(3)为了保证实验过程中压力的恒定,必须对压
概时间为40min,具体的时间与岩心渗透率等岩心物
力供给系统进行调试,检查减压阀和恒压阀。
性有关。而稠油増加缓慢,无明显的激增点。
(4)设定恒压值,在此压力下驱动中间容器中的
油和水。待油水都流出后,再将管线接上岩心夹持器。
这是为了完全模拟地层中油水在恒压下流动的情况。
累积产油量累积产水量
如此就可以保证油水在岩心进?端混合而压力相同,
5()
被同时驱入岩心,且在岩心中流动时压差相同
50
(5)当压力值稳定后,油水进人稳定流动。及时
收集产出的油水,采用称重和蒸馏抽提的方法,准确
0-.ョ:/0
计量油水产量。
时间(min
(6)改变条件继续测量
图3饱和水岩心绝对产液曲线
(压差为4.8MPa/m,岩心渗透率为266mD)
2实验分析
从图4可见,由于水的迅速流入,使得饱和水的
2.1饱和水条件下岩心渗流模拟实验
岩心在开始阶段只产水不产油。这时压力还没有达到
将岩心饱和水后,放入岩心夹持器中,按照上述
恒压。一定时间后オ有少量稠油流出,同时因为稠油
步骤在压下进行实验。
进入岩心,阻得了水流通道,抑制了水的产出,一定
从图2可以看出,由于水和稠油的高流度比,水时间内使产水迅速下降。随着油水流入岩心,进入两
首先突破流出,而后由于稠油进入岩心,阻挡了水流
相流阶段,重新建立油水流道。但是稠油在整个岩心
通道,水流出速度减小,含水下降(从100%到约75%),
中的还没有完全饱和岩心,同时因为稠油和水过高的
油开始流出。由于开始阶段稠油进人岩心有淤积堵塞
流度比,以及稠油一定时间内只是在开头端阻碍水的
渗流孔道的作用,含水含油出现一定程度上的波动。
流动,并被水的流动迅速带走,油在一定压力梯度下
一段时间后,流动稳定下来,含水达90%以上。
在岩心全段的流道还没有完全建立起来,所以水产量
迅速增加。而后因为油在岩心中开始建立流道,使水
的流动受到抑制,水产出下降,同时压力达到恒压,油
0.9
长
水流动的通道开始完全建立起来,油水进入稳定流动
阶段
个含油率含水率
想0.3
?0.2
产水曲线
200
10
20
506070
产油曲线
时间(min)
?150
图2饱和水岩心含油率与含水率曲线
(压差为4.8MPa/m,岩心为渗透率266mD)
7080
实际生产中油水是在地层压力条件下流经近井地
时同( rn] Ib
带进入井筒的,由于油水的高流度比,目前很多稠油油
图4包和水岩心产液曲线
田的产水量远高于产油量,处于高产水阶段。本实验中
(压差为4.86MPa/m,岩心渗透率为269mD
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