1.4油氣藏篩選標(biāo)準(zhǔn)

1、第四章 油氣藏篩選標(biāo)準(zhǔn) 油氣藏的類型繁多，好壞不一，其開(kāi)采難度不同，開(kāi)采方式不一。本章僅就注蒸汽熱采、三次采油、水平井開(kāi)采討論采用上述特殊開(kāi)采方式的油氣藏篩選標(biāo)準(zhǔn)。 第一節(jié) 注蒸汽熱采油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)一、 稠油的定義與分類、稠油的定義 我們通常將粘度高、相對(duì)密度大的原油稱之為稠油，即高粘重質(zhì)原油。長(zhǎng)期以來(lái)，有很多種關(guān)于重質(zhì)原油及瀝青的定義、分類標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方法，缺乏準(zhǔn)確統(tǒng)一的定義、分類方法與分類標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上稱稠油為重質(zhì)原油（heavy oil），對(duì)粘度極高的重油稱之為瀝青（bitumen）或?yàn)r青砂油（tar sand oil）。因國(guó)際上的原油價(jià)格是按質(zhì)論價(jià)的，相對(duì)密度大的原油輕質(zhì)油份少，價(jià)格就低，采

2、用相對(duì)密度或重度來(lái)表征重質(zhì)原油的特征及分類已形成了傳統(tǒng)方法。 我國(guó)也沿用過(guò)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，在年代末有人將相對(duì)密度大于的重油稱為稠油。也有人將相對(duì)密度大于的原油稱為稠油或重油。將天然瀝青稱作焦油，瀝青砂稱作焦油砂。隨著稠油儲(chǔ)量的增加和稠油開(kāi)采及加工技術(shù)的進(jìn)步與生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，從如下個(gè)方面建立統(tǒng)一的定義與認(rèn)識(shí)則成了有關(guān)學(xué)者和研究人員所關(guān)注的問(wèn)題：（）從定義上將天然油藏中存在的重質(zhì)原油及瀝青，明確地與原油煉制產(chǎn)品中的重油與瀝青區(qū)別開(kāi)來(lái)；（）將以相對(duì)密度為主的適用于商品貿(mào)易的分類方法，用以粘度為主的適用于油田勘探開(kāi)發(fā)的分類方法來(lái)取代；（）合理地確定重質(zhì)原油及瀝青的分類標(biāo)準(zhǔn)，即定量地確定重質(zhì)原油與輕質(zhì)原油的分

3、界線值以及普通重質(zhì)原油與瀝青的分界線值；（）將重質(zhì)原油的分界類型形成更科學(xué)的體系，以有利于稠油開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。 為了促進(jìn)國(guó)際間的技術(shù)合作與交流, 由聯(lián)合國(guó)培訓(xùn)研究署（UNITAR）主持，在年月于加拿大召開(kāi)了第一屆國(guó)際重油及瀝青砂術(shù)會(huì)議。會(huì)議討論了重油及瀝青砂的資源評(píng)價(jià)、定義及分類標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)采技術(shù)等。組織了在該領(lǐng)域領(lǐng)先的專家討論了統(tǒng)一定義的問(wèn)題，并于年月在紐約聯(lián)合國(guó)總部舉行了討論會(huì)議，將各國(guó)各自制定的比較混亂的定義和分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較研究，取得了一致意見(jiàn)，于年月在委內(nèi)瑞拉召開(kāi)的第二屆國(guó)際重油及瀝青砂學(xué)術(shù)會(huì)議上提出了統(tǒng)一的定義和分類標(biāo)準(zhǔn)，取得了廣泛的認(rèn)同。其定義和分類報(bào)告內(nèi)容 （1 )重質(zhì)原油和瀝青砂

4、油（瀝青）是天然存在于孔隙介質(zhì)中的石油或類似石油的液體或半固體。瀝青砂（tar sand）也叫油砂、油浸巖層、含瀝青砂層。 （）這種原油可以用粘度和密度來(lái)表示特性。 （）在確定國(guó)際石油資源時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用粘度給重質(zhì)原油和瀝青砂油規(guī)定界限，當(dāng)粘度數(shù)據(jù)缺少時(shí)，則采用重度值（）。 （）重質(zhì)原油是指在原始油藏溫度下脫氣原油粘度為·或者在（60 °F）大氣壓力下密度為的原油。 （）瀝青砂油是指在原始及油藏溫度下脫氣原油粘度超過(guò)·，或者在（60°F）及大氣壓力下密度大于（小于°）的石油。 （）將上述以外的原油分類為中質(zhì)原油及輕質(zhì)原油。 、稠油分類 聯(lián)合國(guó)培訓(xùn)研

5、究署專家組推薦的分類標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。摘要如下。 表1.4.1 由UNITAR(聯(lián)合國(guó)培訓(xùn)研究署)推薦的重質(zhì)稠油及瀝青分類標(biāo)準(zhǔn)分 類第 一 指 標(biāo)第 二 指 標(biāo)粘 度， mPa.s密 度（15.6 ），kg/m3重 度，（15.6 ）0API重 質(zhì) 原 油1001000093410002010瀝 青10000100010 指在油藏溫度下的脫氣油粘度，用油樣測(cè)定或計(jì)算出。 此國(guó)際分類標(biāo)準(zhǔn)突出強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是： （）將原油粘度作為第一指標(biāo)，將原油相對(duì)密度或密度作為輔助指標(biāo)。以粘度為主的分類方法有利于石油生產(chǎn)者，因?yàn)樗该髁嗽驮谟筒刂械牧鲃?dòng)性及產(chǎn)油的潛力大小。 （）原油粘度統(tǒng)一采用油藏溫度下的脫氣原油粘度，

6、用油樣測(cè)定。油層中有溶解氣，可以降低原油粘度。稠油油井井下取樣非常困難，在取巖心或油樣時(shí)，往往會(huì)損失掉地層油中的溶解氣，將油樣恢復(fù)到原始相似狀態(tài)既困難又不經(jīng)濟(jì)。為了測(cè)定方便，采用脫氣油樣測(cè)定來(lái)分類。 （）稠油或重油的粘度下限為·，上限為·，超過(guò)·稱為瀝青。但這是大致的界限，主要是根據(jù)美國(guó)加利福尼亞的重油資料定的。原中國(guó)石油天然氣總公司勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院劉文章教授根據(jù)我國(guó)重質(zhì)原油（稠油）的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)五年（）的研究，推薦了我國(guó)稠油的分類標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)討論修訂，作為試行標(biāo)準(zhǔn)頒布執(zhí)行（表142）表1.4.2 中國(guó)稠油分類標(biāo)準(zhǔn)稠 油 分 類主 要 指 標(biāo)輔 助 指 標(biāo)開(kāi) 采 方

7、 式名 稱 類 別粘 度，mPa.s相對(duì)密度（20 ），g/cm3普通稠油 1001000009200亞類先注水-21501000009200熱采特 稠 油 100005000009500熱采超 稠 油（天然瀝青） 5000009800熱采帶者為油層條件下原油粘度 分類標(biāo)準(zhǔn)中，粘度為第一指標(biāo)，如果粘度超過(guò)分類界限而密度未達(dá)到，也按粘度來(lái)分類。此分類標(biāo)準(zhǔn)與選擇油田的開(kāi)采方法相聯(lián)系，有較好的適用性。在勝利油田對(duì)應(yīng)油層溫度下原油粘度低于4·的稠油油藏（孤島、孤東、陳家莊、八面河等）已采用水驅(qū)開(kāi)發(fā)。對(duì)于原油粘度在·以上的普通稠油和特稠油選用了注蒸汽開(kāi)采方式

8、。對(duì)于超稠油尚處在攻關(guān)研究階段。二、注蒸汽熱采油藏篩選概論 稠油注蒸汽熱力采油具有投資高、技術(shù)難度大和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn)。為此，對(duì)稠油油藏是否適合注蒸汽熱采的評(píng)價(jià)篩選工作就顯得十分重要。所謂“油藏?zé)岵珊Y選”工作，就是對(duì)影響熱采效果的主要油藏地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行熱采適應(yīng)性評(píng)價(jià)，進(jìn)而確定出適合注蒸汽熱采工藝技術(shù)的各油藏地質(zhì)參數(shù)的界限和范圍，為油藏能否實(shí)施注蒸汽熱采提供科學(xué)依據(jù)。 八十年代初，我國(guó)開(kāi)始了注蒸汽熱采稠油的技術(shù)攻關(guān)和先導(dǎo)試驗(yàn)工作，同時(shí)也開(kāi)展了蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)的油藏篩選研究。對(duì)熱采篩選標(biāo)準(zhǔn)的研究，從稠油的分類入手，把國(guó)外研究結(jié)果與國(guó)內(nèi)稠油原油性質(zhì)特點(diǎn)相結(jié)合，制定或者推薦出適合我國(guó)實(shí)際情況的熱采油藏篩

9、選標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)外早期對(duì)稠油的定義是以原油相對(duì)密度（API0）為主要指標(biāo)，以原油粘度為輔助指標(biāo)而分類的?，F(xiàn)在的分類方法更傾向于以原油粘度為主要指標(biāo)。這是因?yàn)樵谟筒氐拈_(kāi)發(fā)過(guò)程中，原油粘度對(duì)滲流過(guò)程和開(kāi)采效果的影響更大，而熱采最主要的增產(chǎn)機(jī)理就是對(duì)稠油的加熱降粘作用。注蒸汽熱采開(kāi)發(fā)效果的大小，除了原油本身粘度高低外，油藏其它地質(zhì)參數(shù)對(duì)其也有影響。這種影響，歸根到底是油藏條件對(duì)注入熱量的利用程度不同所造成的。 注蒸汽熱采主要有兩種開(kāi)采方式，一是蒸汽吞吐方式（或稱循環(huán)注蒸汽激勵(lì)、蒸汽浸泡等）。第二是蒸汽驅(qū)方式（或連續(xù)注汽方式）。蒸汽吞吐方法最早出現(xiàn)于五十年代后期，用于不能進(jìn)行一次采油的瀝青砂油藏中。由于蒸

10、汽吞吐花費(fèi)較少，對(duì)提高采油速度非常有效，40多年來(lái)在世界范圍內(nèi)得以廣泛地應(yīng)用。但蒸汽吞吐屬降壓開(kāi)采，采收率低，因此在蒸汽吞吐之后通常接著實(shí)施蒸汽驅(qū)。通過(guò)兩種注蒸汽熱采方法相結(jié)合，既提高了采油速度，又提高了最終采收率 由于蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)的生產(chǎn)機(jī)理既有相同之處，又有差異之處。因些，對(duì)油藏地質(zhì)條件的要求也有異同。所以熱采油藏的篩選標(biāo)準(zhǔn)又可分為蒸汽吞吐篩選標(biāo)準(zhǔn)和蒸汽驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)。八十年代以來(lái)水平井開(kāi)采技術(shù)得到發(fā)展，水平井蒸汽吞吐、水平井蒸汽輔助重力泄油也都用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和生產(chǎn)，由此也開(kāi)展了水平井注蒸汽熱采的油藏篩選研究。三、影響注蒸汽熱采效果的地質(zhì)因素 影響注蒸汽熱采效果的油藏地質(zhì)因素主要有原油性質(zhì)(原

11、油的粘度和密度)、油層埋藏深度、油層厚度（單層厚度和凈總比）、油層滲透率（水平滲透率、垂向滲透率及其比值）、孔隙度和含油飽和度等。此外，油層壓力、巖性、巖石敏感性、膠結(jié)特征、邊底水、儲(chǔ)層傾角等對(duì)注蒸汽熱采也有不同程度影響。 、原油粘度和密度原油粘度是最能反映稠油油藏特征的參數(shù)，對(duì)滲流狀態(tài)的影響也最重要。從達(dá)西定律可知，流體通過(guò)多孔介質(zhì)的流量大小與流體粘度成反比。又根據(jù)稠油分類標(biāo)準(zhǔn)，稠油粘度是常規(guī)稀油粘度的幾百倍到上千倍。某些超稠油（天然瀝青）在油藏條件下實(shí)際上不能流動(dòng)。從不同粘度原油的粘溫關(guān)系曲線上可看出，原油粘度越高，加熱使粘度降到同一可正常流動(dòng)的粘度所需要的溫度也越高。所以，不論是對(duì)蒸汽吞

12、吐還是對(duì)蒸汽驅(qū)，原油粘度越高注蒸汽熱采效果越差。物理模擬、數(shù)值模擬研究和勝利油田熱采現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐都證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。表1.4.3和表1.4.4分別是單家寺油田和樂(lè)安油田原油粘度對(duì)周期產(chǎn)油量和周期油汽比影響的實(shí)際數(shù)據(jù)。 表1.4.3 單家寺油田不同原油粘度吞吐效果對(duì)比開(kāi)發(fā)單元井?dāng)?shù)（口）原油粘度*mPa.s單井注汽量t井口干度%井底干度%單井周期采油量t單井日產(chǎn)量t/d周期天數(shù)d周期油氣比t/t試驗(yàn)區(qū)11500010000343664.5306018448702655.37單二西51500039000356649.9<30126620630.36單二西3>5000041553.000000

13、* 指50脫汽油粘度，油層溫度56。 表1.4.4 樂(lè)安油田不同粘度蒸汽吞吐效果對(duì)比（水平井第一周期）開(kāi)發(fā)單元原油粘度mPa.s原油分類單井峰值日產(chǎn)量t/d周期產(chǎn)量t草20塊水平井<10000普通1428493水平井實(shí)驗(yàn)區(qū)1000020000特稠1367702草南放射狀井區(qū)30000特稠683702草南超稠油區(qū)>50000超稠34710在研究原油粘度對(duì)熱采效果的影響時(shí)，還應(yīng)對(duì)原油的流變特性進(jìn)行分析。流體按流變特性可分為牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體的粘度與剪切速率（或流速）無(wú)關(guān)，而非牛頓塑性流體的粘度則隨著剪切速率（流速）的變小而增大。除此之外，非牛頓流體在滲流過(guò)程中的粘度會(huì)大大高

14、于地面測(cè)定條件下的粘度。當(dāng)溫度降到一定值后，原油可從牛頓流體變成非牛頓流體。流變特性轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的溫度稱“拐點(diǎn)溫度”?！肮拯c(diǎn)溫度”低，反映出原油在較低溫度下仍保持牛頓流體的流動(dòng)特征，即粘度與剪切速率（流體）無(wú)關(guān)。在蒸汽吞吐過(guò)程中，隨著油層能量的消耗，日產(chǎn)能力逐步下降，油流在井筒內(nèi)流速下降、井筒熱損失率增加、井筒溫度下降。如果上述“拐點(diǎn)溫度”較低，則意味著油流在低速低溫下仍可保持牛頓液體。反之“拐點(diǎn)溫度”過(guò)高，油流在低速低溫下處于非牛頓流體，粘度增加，影響油層內(nèi)滲流和井筒內(nèi)管流，使吞吐周期過(guò)早結(jié)束，吞吐效果變差。單家寺油田地面脫氣原油粘度800020000mpa.s，流變性拐點(diǎn)溫度在80100左右

15、，正常抽油時(shí)要求的井筒溫度較高。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)資料，在日產(chǎn)油3040t/d，井口溫度低于50時(shí)，抽油機(jī)負(fù)荷增加，卡泵斷脫事故常有發(fā)生。而樂(lè)安油田的地面原油粘度比單家寺油田高，在1000030000mpa.s，但其流變性“拐點(diǎn)溫度”低，在5060。所以樂(lè)安油田吞吐時(shí)日產(chǎn)量2030t/d，井口溫度在40左右時(shí)仍能正常抽油生產(chǎn)，其吞吐效果比早期評(píng)價(jià)預(yù)計(jì)效果好得多。這與樂(lè)安原油能在較低溫度下保持牛頓流體不無(wú)關(guān)系。因此，在熱采篩選過(guò)程中，除對(duì)原油粘度進(jìn)行分類評(píng)價(jià)外，了解原油流變特征亦是十分必要的。 注蒸汽熱采水平井由于蒸汽與油層接觸充分，注入熱利用率高，可以開(kāi)采粘度更高的稠油。國(guó)外已用水平井技術(shù)開(kāi)采原油粘度

16、在100000mpa.s左右的淺層稠油（油層深度小于500m）。我局特、超稠油油藏深度在9001200m，目前正在開(kāi)展利用水平井開(kāi)采粘度在50000mpa.s以上的超稠油試驗(yàn)。 、油層深度 油層深度增加對(duì)注蒸汽熱采不利。這是因?yàn)?，一方面，油層越深，在注汽過(guò)程和采油過(guò)程中井筒熱損失增加，熱利用率降低、注入油層蒸汽干度降低乃至變成熱水；另一方面，油層越深，對(duì)井下管具的質(zhì)量和數(shù)量及井筒隔熱技術(shù)的要求越高，這會(huì)大大增加生產(chǎn)費(fèi)用而降低經(jīng)濟(jì)效益。 以注汽過(guò)程中井筒熱損失為例，在使用隔熱管和封隔器的情況下，理論計(jì)算1200m長(zhǎng)井筒在注汽速度為10t/h的熱損失率在5左右，干度損失在10左右。實(shí)際上，由于隔熱

17、管接頭漏汽和封隔器不密封造成油套管環(huán)空進(jìn)汽，熱損失更大。據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，熱損失率和干度損失率可分別達(dá)15和30。注汽速度越低，熱損失率越大。按目前的注汽和井筒隔熱技術(shù)，為保證井底蒸汽干度不低于4050，油層深度應(yīng)不超過(guò)1600m。在采油過(guò)程中，注汽后被加熱的稠油沿井筒流動(dòng)時(shí)向周圍地層散熱造成溫度降低，油流粘度回升。井筒越長(zhǎng)，降溫越嚴(yán)重。當(dāng)粘度增加到一定程度時(shí)，抽油系統(tǒng)負(fù)荷加重甚至無(wú)法生產(chǎn)，使油層中被加熱的原油不能采出，影響了吞吐開(kāi)采效果。采取井筒降粘措施雖可改善深井熱力采油的抽油狀況，但會(huì)因投入費(fèi)用增加使經(jīng)濟(jì)效益變差。 以上影響，在蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和水平井熱采中都會(huì)遇到。因此，注蒸汽熱采對(duì)油層深度

18、的要求有一個(gè)界限。這個(gè)界限，由于原油粘度、油層厚度等條件的不同，會(huì)有些差異。一般原則是粘度越低、厚度越大的油藏，允許的油藏深度可大些，反之，油層埋深則淺些。、油層厚度 油層厚度的概念可擴(kuò)展為“單層有效厚度”，“總有效厚度”和“油層的凈總比”三個(gè)概念。凈總比是指在油層井段內(nèi)，凈油層厚度與油層井段總厚度之比。在多油層注蒸汽熱采中，由于熱傳導(dǎo)作用散失到隔、夾層的熱量是白白浪費(fèi)掉了，所以，凈總比越大的油藏，注入熱利用率越高，熱采效果越好。強(qiáng)調(diào)單層有效厚度的意義是熱量要向上下圍巖傳導(dǎo)，而這部份熱量也是無(wú)效的。這種熱損失率與油層厚度成反比。因此存在一個(gè)最小油層厚度，當(dāng)油層厚度小于這個(gè)值后，熱損失將大到不能

19、再有效地開(kāi)采原油。這一最小油層厚度國(guó)內(nèi)外目前取5m7m。油層有效厚度大、凈總比大的油藏、注蒸汽熱采熱利用率高，開(kāi)采動(dòng)態(tài)上表現(xiàn)出周期油汽比高、周期產(chǎn)油量高（表1.4.5）。但數(shù)模和油田實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料也表明，油層厚度與熱采效果的敏感關(guān)系在厚度小于20m時(shí)較明顯，當(dāng)油層厚度大于20m以后，繼續(xù)增加油層厚度，油汽比和產(chǎn)油能力增加的幅度變小，而每米采油量則下降。這表明，油層厚度太大時(shí)，油層縱向動(dòng)用程度不均勻，部分厚度動(dòng)用較差。因此，在蒸汽吞吐開(kāi)采方式下，油層厚度在20m左右最佳。在蒸汽驅(qū)方式下，由于橫向驅(qū)動(dòng)作用的加強(qiáng)，油層厚度在10m左右最佳。對(duì)于巨厚的油層，可在適當(dāng)時(shí)機(jī)實(shí)施分層或分段熱采工藝，若一次射開(kāi)

20、厚度太大，難以提高采收率。 表1.4.5 單家寺油田不同厚度吞吐效果對(duì)比表開(kāi)發(fā)單元層位井?dāng)?shù)油層厚度 m射開(kāi)厚度 m純總比 %油層單井注汽量 t周期生產(chǎn)天數(shù)d周期采油量 t單井日產(chǎn)油t/d周期油氣比t/t試驗(yàn)區(qū)ES35447.224.5>803261304952331.12.90單十塊ED+ES110031.917.3>803653200622431.11.70單十塊Ng3015.613.0563653175301917.30.82 、油層滲透率，橫向滲透率與垂向滲透率之比h/v 熱采稠油油藏的滲透率不能太低，這由熱采需要注汽速度較高和稠油滲流阻力大所決定。為了減少地面和井筒熱損失，

21、要求注汽速度不能太低。對(duì)于深度為1200m左右的油層，為確保井底干度在50，日注汽速度必須在8t/d以上。這就要求油層有較高的滲透率和吸汽能力。在熱采的過(guò)程中，稠油的粘度很高，為了保持足夠的滲流能力，也必須有足夠的滲透率。國(guó)外文獻(xiàn)從淺層稠油油藏條件出發(fā)結(jié)合物理模擬，給出注蒸汽熱采油層滲透率為0.2m2的下限值。但實(shí)際并未見(jiàn)到滲透率這樣低的油田熱采成功的實(shí)例。勝利油區(qū)稠油油藏埋深多在9001400m。注汽速度必須在8t/d(200t/d)以上才能保證井底有較高蒸汽干度。低滲透稀油油藏的滲透率上限約為0.05m2，稠油油藏的滲透率至少增加10倍（達(dá)0.5m2），其/值才能與低滲透稀油油藏的/值相當(dāng)

22、。另外，從勝利油區(qū)已投入注蒸汽熱采的稠油油藏來(lái)看，其滲透率值一般在m2以上。熱采效果較差的油田，平均滲透率值在0.5m2。因此，從勝利油區(qū)的實(shí)際出發(fā)，熱采稠油油藏的滲透率應(yīng)不低于0.5m2。這個(gè)下限值比國(guó)外文獻(xiàn)給出的0.2m2和總公司勘探開(kāi)發(fā)研究院（RIPED）推薦的0.25m2高些。 厚油層蒸汽吞吐過(guò)程中，重力泄油作用較強(qiáng)，特別是利用水平井蒸汽吞吐和蒸汽輔助重力泄油工藝，重力泄油起主要作用，對(duì)垂向滲透率要求較高。因此，引入橫向滲透率（h）和垂向滲透率（v）的比值h/v指標(biāo)。根據(jù)數(shù)模和物模研究結(jié)果，水平井蒸汽吞吐方式，h/v應(yīng)小于100。蒸汽驅(qū)方式由于橫向驅(qū)動(dòng)作用加強(qiáng)，對(duì)垂向滲透率要求不高，h

23、/v小于1000。實(shí)際上，稠油油藏油層一般膠結(jié)疏松，垂向滲透率較高，h/v值能滿足要求，只有在厚層水平井吞吐或蒸汽輔助重力泄油開(kāi)采方式下，才把h/v的比值做為較重要參數(shù)進(jìn)行篩選。 、孔隙度、含油飽和度和儲(chǔ)量系數(shù). 這三項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)綜合考慮，它反映儲(chǔ)層的含油豐度和可動(dòng)油多少?？紫抖却?、含油飽和度高，說(shuō)明可動(dòng)油飽和度（So）高，So越高，注蒸汽熱采油汽比越高，開(kāi)采效果越好。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)物理模擬研究結(jié)果得出孔隙度的下限值不小于0.20， So不小于0.50，.So值大于0.10。 根據(jù)勝利油田實(shí)際情況，孔隙度下限取0.20偏低，在制定勝利油田稠油油藏?zé)岵珊Y選企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，把孔隙度下限提高到0.25，

24、其理由如下：）孔隙度值取0.20與砂巖油藏滲透率下限0.200.25m2不匹配借鑒勝坨油田沙二段孔隙度與滲透率及粒度中值與滲透率關(guān)系曲線可知，當(dāng)為0.20時(shí)，對(duì)應(yīng)的滲透率僅為0.03m2。當(dāng)為0.26時(shí)，滲透率才達(dá)到0.2m2。此時(shí)對(duì)應(yīng)的粒度中值（m）接近0.10mm。勝利油區(qū)稠油油藏的粒度中值的分布范圍為0.130.60mm，對(duì)應(yīng)的滲透率范圍15m2，最高值可在十幾個(gè)m2，對(duì)應(yīng)的孔隙度范圍為0.280.33。稠油油藏的、的對(duì)應(yīng)關(guān)系與勝坨油田給出的資料大體吻合。因此，如果滲透率的下限值取0.5m2，則孔隙度的下限值應(yīng)在0.25以上。 ）孔隙度值下限取0.20，與熱采油藏實(shí)際相差太多取0.20，

25、對(duì)常規(guī)稀油砂巖油藏來(lái)說(shuō)偏低，對(duì)熱采稠油油藏來(lái)說(shuō)更低。勝利油區(qū)稠油油藏實(shí)際孔隙度分布范圍為0.280.35，難以找到接近0.20的油藏?zé)岵沙晒Φ膶?shí)例。據(jù)以上分析，熱采稠油油藏孔隙度的下限值取0.25比較符合實(shí)際且與滲透率的下限值0.50m2大體匹配。、油藏壓力油藏壓力過(guò)高一是會(huì)影響注入能力，二是使蒸汽體積變小，會(huì)使熱采（特別是蒸汽驅(qū)開(kāi)采）效果變差。蒸汽吞吐方式對(duì)油藏壓力要求較為寬松，油藏壓力水平不影響正常注汽速度即可，依據(jù)油藏深度極限1600m，油藏壓力以不超過(guò)16a為好。蒸汽驅(qū)時(shí)要考慮水蒸汽不同壓力狀態(tài)下的比容、熱焓和溫度。據(jù)水蒸汽熱物性特征，高壓狀態(tài)下溫度高但體積小；低壓狀態(tài)下體積大但溫度低

26、。所以壓力過(guò)高過(guò)低各有利弊。為了滿足兼顧高飽和溫度和高比容的要求，蒸汽驅(qū)時(shí)油藏壓力在36a范圍內(nèi)較合適。、油層巖性最適宜于注蒸汽熱采的儲(chǔ)層是砂巖。目前國(guó)內(nèi)外注蒸汽熱采獲得成功的均為砂巖儲(chǔ)層。碳酸鹽和天然裂縫油藏的熱采，特別是蒸汽驅(qū)，幾乎無(wú)經(jīng)驗(yàn)可鑒。近年來(lái)勝利油田正在對(duì)灰?guī)r潛山油藏注蒸汽熱采進(jìn)行可行性研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，蒸汽吞吐已獲成功。但由于開(kāi)采歷史短，經(jīng)驗(yàn)不足，因此，對(duì)于灰?guī)r和天然裂縫油藏注蒸汽熱采，特別是蒸汽驅(qū)時(shí)，仍特別小心，充分論證。油層中含有水敏性粘土礦物時(shí)，接觸水蒸汽或水后會(huì)發(fā)生膨脹，這會(huì)大大降低油層滲透率。因此，不含這類水敏性粘土礦物的油藏是注蒸汽熱采的理想侯選油藏。當(dāng)水敏性粘土含量大

27、于5，在注蒸汽時(shí)可注入粘土穩(wěn)定劑進(jìn)行防膨處理。、氣頂和底水氣頂和底水存在的主要威脅是注汽過(guò)程中由于蒸汽突進(jìn)形成氣、水通道。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)姿穸群鼙r(shí)，可利用薄底水來(lái)完成初期的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流，有效地加熱上覆油砂層。但當(dāng)?shù)姿畬雍芎駮r(shí)，底水層就如同一個(gè)大散熱器，蒸汽注入底水層會(huì)使熱有效利用率大大降低。對(duì)此，應(yīng)通過(guò)油藏注蒸汽熱采模擬研究來(lái)設(shè)計(jì)最佳的射孔方案和注采方案。、油層的非均質(zhì)性油層非均質(zhì)性嚴(yán)重時(shí)對(duì)注蒸汽熱采不利，它可使注入蒸汽沿高滲透帶突進(jìn)，甚至形成蒸汽突破，降低采收率。由于高干度蒸汽的密度低，蒸汽易沿油層上部運(yùn)移，形成“蒸汽超復(fù)”現(xiàn)象。因此，均質(zhì)性較好且略帶正韻律的油層更適宜于注蒸汽熱采。熱采

28、油藏的篩選研究是稠油油藏?zé)崃﹂_(kāi)采程序中必不可少的工作。由于“篩選”工作一般處于開(kāi)發(fā)前期準(zhǔn)備階段，對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)和描述還可能不十分精細(xì)，地質(zhì)資料不一定齊全。但無(wú)論如何也必須有諸如原油粘度、油層深度、油層厚度、滲透率、孔隙度、含油飽和度等最重要和最基本的地質(zhì)資料。有了上述基礎(chǔ)資料，才可以進(jìn)行篩選評(píng)價(jià)工作。以往的“篩選標(biāo)準(zhǔn)”，常常只給出油藏各單項(xiàng)參數(shù)的低限值，而考慮各地質(zhì)參數(shù)之間的互相影響不夠，在實(shí)際工作中，油藏條件是多種多樣的，油藏某項(xiàng)地質(zhì)參數(shù)可能差于篩選標(biāo)準(zhǔn)，似乎不能熱采，但另外若干項(xiàng)地質(zhì)參數(shù)可能又遠(yuǎn)好于篩選標(biāo)準(zhǔn)，熱采仍有成功的可能。所以，僅用單項(xiàng)“極限標(biāo)準(zhǔn)”還不能準(zhǔn)確回答是否符合熱采篩選標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)

29、題。勝利油田在制定蒸汽吞吐油藏篩選企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，結(jié)合各油田熱采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮到主要參數(shù)之間既互補(bǔ)又制約的關(guān)系，對(duì)可能出現(xiàn)的各種參數(shù)組合進(jìn)行了細(xì)分類，從而把各種類型稠油油藏蒸汽吞吐篩選標(biāo)準(zhǔn)更具體化，提高了篩選工作的可操作性。四、注蒸汽熱采篩選標(biāo)準(zhǔn)1、國(guó)外注蒸汽油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)國(guó)外稠油油藏一般埋藏較淺，原始油藏壓力和溫度較低，原油粘度較低而原油密度較大，這些特點(diǎn)與國(guó)內(nèi)稠油油藏有一定的差別。70年代，美國(guó)和加拿大專家提出的注蒸汽熱采篩選標(biāo)準(zhǔn)（蒸汽驅(qū)為主）見(jiàn)表1.4.6。表1.4.6 國(guó)外注蒸汽熱采（蒸汽驅(qū)）篩選標(biāo)準(zhǔn)（70年代） 作者時(shí) 間 年·So孔隙度 起 始飽和度 SO 相對(duì)密度  

30、;。API油層厚度f(wàn)t油層深度f(wàn)t滲透率 mD原油粘度mPa。sFarouq Ali（加）1971>015>030 1215 >30<3000 1000<1000Geffen（美）1973>010 >10 >20<4000 Lewin（美）1976>0065>050 >10 >20<5000 Iyoho1978>0065>030>0.50 102030 4002500 5000>1000200 1000朱杰（美）1981>008>020>040 <36 >1

31、0 >40080年代初，美國(guó)國(guó)家石油委員會(huì)（NPC）組織了EOR全國(guó)性研究，專家們又提出較新的熱采驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)（表1.4.7）表1.4.7 美國(guó)NPC專家組的熱采篩選標(biāo)準(zhǔn) 注 蒸 汽 火 燒 油 層 現(xiàn)有技術(shù) 今后技術(shù)進(jìn)步 現(xiàn)有技術(shù)今后技術(shù)進(jìn)步油層深度，f t 3000 5000 15000 純厚度，f t 20 15 2010空隙度， O.2 0.15 0.20 0.15·So 0.10 0.08 008 008滲透率，mD 250 100 3510相對(duì)密度085501。000 0.8498 1.000油層壓力，psi 1500 2000 20004000原油粘度，mPas 1

32、5000 500050002、中國(guó)石油總公司勘探開(kāi)發(fā)研究院（）推薦蒸汽吞吐油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)（表1.4.8）表1.4.8 我國(guó)稠油蒸汽吞吐開(kāi)采篩選標(biāo)準(zhǔn)油藏地質(zhì)參數(shù)一等二等12345原油粘度，mPa.s相對(duì)密度5010000>0。9200<50000> 0.9500<100000>0.9800<10000>0.9200<10000>0.9200油層深度,m1501600<1000<50016001800<500油層純厚度,m純厚/總厚>10>0.4>10>0.4>10>0.4>10>

33、0.4>5<10>0.4孔隙度原始含油飽和度Soi x Soi儲(chǔ)量系數(shù),104t/(Km2.m)0.200.501.0100.200.500.10100.200.500.10100.200.500.10100.200.500.107滲透率,10-3m 2200200200200200 注:*指油層條件下原油粘度,其余指脫氣油粘度 3、勝利石油管理局蒸汽吞吐油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)內(nèi)外蒸汽吞吐油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合勝利油田稠油普遍具有埋藏深、油層厚度變化大，原油粘度變化大、油藏類型多的實(shí)際情況，充分考慮各油藏地質(zhì)參數(shù)優(yōu)劣互補(bǔ)互相影響的實(shí)際狀況，勝利油田又制定了更細(xì)的分類油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)

34、了篩選工作的可操作性（表1.4.9）表1.4.9 勝利油田稠油蒸汽吞吐篩選標(biāo)準(zhǔn)類別類(現(xiàn)吞吐技術(shù))類(改進(jìn)吞吐技術(shù))亞類1-11-21-31-41-52-12-22-32-4油藏特點(diǎn)低粘普通稠油中低滲透普通稠油薄層中滲普通稠油厚深層普通稠油高滲透特稠油特低滲透普通稠油薄層低滲普通稠油高滲透特稠油超稠油1.原油粘度mPa.s<3000<10000<10000<10000<50000<10000<10000<5000050000-100000密度g/cm30.920.920.920.920.950.920.920.950.982.油層深度 m<

35、1600<1000<1200<1600<1000<1000<1200<1200<10003.厚度凈油層m>10>10>5>20>10>20>5>10>20凈總比>0.4>0.4>0.5>0.5>0.5>0.5>0.5>0.5>0.54.滲透率10-3m 2>10005001000>1000>1000>2000>300>500>2000>30005.孔隙度含油飽和度x So>0.28>

36、;0.5>0.14>0.26>0.45>0.12>0.28>0.45>0.126>0.28>0.45>0.126>0.3>0.5>0.15>0.25>0.5>0.125>0.26>0.5>0.13>0.3>0.5>0.15>0.3>0.5>0.15開(kāi)發(fā)方式說(shuō)明可蒸汽或吞吐啟動(dòng)油層吞吐吞吐吞吐吞吐吞吐吞吐吞吐吞吐4、RIPED推薦蒸汽驅(qū)油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)RIPED將主要影響蒸汽驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的油藏地質(zhì)條件分為5個(gè)參數(shù)組進(jìn)行研究并確定其界限值。即： （）油藏條

37、件（或油層溫度）下的原油粘度及地面條件下的原油相對(duì)密度； （）油層深度； （）油層凈厚度及凈厚/總厚比； （）孔隙度；原始油飽和度oi，兩者的乘積×oi及儲(chǔ)量系數(shù)； （）滲透率。制定熱采篩選標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)考慮工藝技術(shù)的成熟程度及技術(shù)發(fā)展前景，隨著技術(shù)的發(fā)展，篩選標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有變化，因此,推薦的篩選標(biāo)準(zhǔn)分現(xiàn)有技術(shù)、近期（大約5年內(nèi)，90年代中期）技術(shù)改進(jìn)及今后技術(shù)發(fā)展三種情況考慮，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要按汽油比考慮。推薦并正在試行的蒸汽驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)列于表1.4.10表1.4.10 我國(guó)蒸汽驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)及稠油儲(chǔ)量分等標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)組一等靠現(xiàn)有技術(shù)二等近期技術(shù)改進(jìn)三等待技術(shù)發(fā)展四等不適于注蒸汽開(kāi)采原油粘度(油層) mPa

38、.s相對(duì)密度>5010000>0.9200<50000>0.9500<50000>0.9800油層深度 , m>1501400>層純厚度,m純厚/總厚比100.50100.50100.50<5.0<0.50孔隙度原始含油飽和度Soix Soi儲(chǔ)量系數(shù),103t/(Km2.m)0.200.500.1010.00.200.500.1010.00.200.400.087.0<0. 20<0. 40<0. 08<7.0滲透率 , 10-3m 2200200200<200 5、RIPED推薦

39、水平井蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)篩選標(biāo)準(zhǔn)稠油油藏水平井注蒸汽開(kāi)采能否取得預(yù)期的效果，對(duì)油藏進(jìn)行篩選將起著決定性作用，只有在經(jīng)過(guò)篩選能夠適合于水平井開(kāi)采時(shí)，才能進(jìn)行更加詳細(xì)的油藏描述研究、方案設(shè)計(jì)與實(shí)施鉆井和采油。影響稠油油藏水平井熱采的因素很多，其中油藏參數(shù)主要包括：油層厚度、原油粘度、油層滲透率、垂直/水平滲透率比值、油藏深度等。 根據(jù)設(shè)定的經(jīng)濟(jì)極限油氣比，在不同的原油價(jià)格下，不同原油粘度對(duì)油層的厚度要求不同，一般粘度越高，要求的油層厚度越大。表1.4.11是RIPECD推薦的水平井吞吐和蒸汽驅(qū)的篩選標(biāo)準(zhǔn)。表1.4.11 水平井蒸汽吞吐與蒸汽篩選標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)采方式吞吐汽驅(qū)油價(jià)元/t經(jīng)濟(jì)油汽比粘度mPa.s最

40、小厚度m油價(jià)元/t經(jīng)濟(jì)油汽比粘度mPa.s最小厚度m10000.20114135.010000.16114138.5500005.55000010.01000006.510000012.5200007.0200000/8000.32114136.08000.201141316.5500007.55000019.01000009.010000021.52000010.0200000/第二節(jié) 三次采油篩選標(biāo)準(zhǔn) 一、見(jiàn)效時(shí)間判定標(biāo)準(zhǔn)增油效果評(píng)價(jià)計(jì)算時(shí)，須先合理確定其見(jiàn)效時(shí)間，在見(jiàn)效期內(nèi)采用合理的增油量計(jì)算方法進(jìn)行增油效果計(jì)算。見(jiàn)效時(shí)間的確定應(yīng)遵循如下原則：a) 見(jiàn)效時(shí)間必須是在正式開(kāi)始注入化學(xué)驅(qū)油劑

41、一定時(shí)間后；b) 單井含水連續(xù)下降或下降后穩(wěn)定且含水下降值1；c) 在見(jiàn)效增油的初始3個(gè)月內(nèi)，平均見(jiàn)效單井日增油水平必須大于或等于1噸,且見(jiàn)效增油期必須大于3個(gè)月。 在階段增油量計(jì)算中，單井見(jiàn)效半年內(nèi)可以視生產(chǎn)動(dòng)態(tài)增油計(jì)算指標(biāo)和預(yù)測(cè)水驅(qū)含水上升速度等情況，對(duì)見(jiàn)效時(shí)間增油計(jì)算方法和回歸計(jì)算時(shí)間段進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 二、 各種提高采收率方法的油氣藏篩選標(biāo)準(zhǔn)(表1.4.12) 123 表1.4.12 各種提高采收率方法篩選標(biāo)準(zhǔn)提高采收率方法原 油 性 質(zhì)油 藏 特 性密度g/cm3粘度mPa·s組成油層飽和度PV地層類型油層有效厚度m平均滲透率103m2深度m溫度N2氣煙道氣混相<0.8

42、4980.7883<0.40.2C1C7含量高>4075砂巖或碳酸鹽巖薄,除非有傾角不嚴(yán)格>1828.8不嚴(yán)格烴混相<0. 91590.8203<30.5C2C7含量高>3080砂巖或碳酸鹽巖薄,除非有傾角不嚴(yán)格>1219.2不嚴(yán)格CO2混相<0. 92180.8448<101.5C5C12含量高>2055砂巖或碳酸鹽巖范圍寬不嚴(yán)格>762.0不嚴(yán)格氣體非混相<0.9861<600不嚴(yán)格>3570不嚴(yán)格不嚴(yán)格,如果有傾角縱向滲透率要高不嚴(yán)格>548.6不嚴(yán)格(膠束/聚合物ASP堿驅(qū))<0. 9340

43、0.8498<3513輕中等組成有一些,堿驅(qū)要求油中含有有機(jī)酸>3553最好為砂巖不嚴(yán)格>10450<2743990.6<93.326.7聚合物驅(qū)<0.9659>0.8251<150,>10不嚴(yán)格>7080最好為砂巖不嚴(yán)格>10*800<2743<9360層內(nèi)燃燒<1.00000.9593?<50001200有瀝青質(zhì)>5072高空隙度砂/砂巖>3.05>50*<35051066.8>37.857.2蒸汽驅(qū)<1.01430.9759?<2000004700不嚴(yán)格&g

44、t;4066高空隙度砂/砂巖>6.09>200*<1371.6457.2不嚴(yán)格 對(duì)表1.4.12有關(guān)事項(xiàng)說(shuō)明如下：1) 此篩選標(biāo)準(zhǔn)引自美國(guó)墨西哥州采收率研究所發(fā)表的SPE/DOE35385一文，他們根據(jù)對(duì)各種采收率方法機(jī)理理解、實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果以及礦場(chǎng)實(shí)踐和今后工藝技術(shù)能達(dá)到水平提出該標(biāo)準(zhǔn)。2) 表中“”“”表示達(dá)到箭頭所示方向更好，“”表示效果尚可。3) 數(shù)字下面有橫線表示是已在礦場(chǎng)方案中實(shí)施的數(shù)或近似的平均值；*表示碳酸巖鹽油層要大于5×103m2；*表示傳導(dǎo)率>6.1×103m2/ mPa·s；*表示傳導(dǎo)率>15.2×1

45、03m2/ mPa·s。 三勝利油區(qū)化學(xué)驅(qū)油藏初篩選標(biāo)準(zhǔn)（表1.4.13）表1.4.13 勝利油區(qū)化學(xué)驅(qū)油藏初篩選標(biāo)準(zhǔn)篩選參數(shù)復(fù)合驅(qū)聚合物驅(qū)最佳范圍一般范圍最大范圍最佳范圍一般范圍最大范圍地下原油粘度 mPas<60608080120<60608080120油層溫度 <7070757580<7070757580油層有效厚度 m>5>5>5>5>5>5空氣滲透率×103m2>10001000500500100>10001000500500100滲透率變異系數(shù)<0.60.60.70.70.80.650

46、.750.550.65以外地層水礦化度 104mg/L<11223<0.80.81.21.22.0* Ca2+Mg2+含量mg/L<100100150150200<8080120120150原油酸值 mgKOH/gOIL>0.5>0.2>0.2粘土總量 %<88101012<1010121215儲(chǔ)層類型砂巖注采對(duì)應(yīng)率 %>807080<70>807080<70剩余注入壓力系數(shù)>0.30.20.30.10.2>0.30.20.30.10.2注入井井況完好率 %>908090<70>9080

47、90<70 備注：* Ca2+Mg2+含量和礦化度為適合聚丙烯酰胺驅(qū)的數(shù)據(jù)。131 四聚合物驅(qū)油藏分類標(biāo)準(zhǔn)（表1.4.14）表1.4.14 聚合物驅(qū)油藏分類標(biāo)準(zhǔn)類別空氣滲透率103m2原油粘度 mPas地層溫度 地層水礦化度 104mg/L一>100<70<70<1二70807080>1三801008093>3四邊底水大孔道井況不好油層連通差 五、影響三采效果的主要因素1驅(qū)油劑本身的理化性能聚合物驅(qū)主要是通過(guò)增加驅(qū)替相的粘度，改善驅(qū)替相與被驅(qū)替相的流度比；降低水相滲透率，從而達(dá)到提高采收率的目的。表面活性劑驅(qū)主要是通過(guò)降低油水界面張力，提高驅(qū)油效率，從

48、而達(dá)到提高采收率的目的。多元復(fù)合驅(qū)時(shí)兩者機(jī)理兼而有之。而驅(qū)油劑本身的理論性能又與油藏的物性參數(shù)、流體性質(zhì)和注入?yún)?shù)密切相關(guān)，如地層中離子含量會(huì)影響聚合物溶液的增粘性，油層溫度會(huì)影響聚合物溶液的穩(wěn)定性，注入速度會(huì)影響聚合物溶液的剪切安定性等。2.油藏條件(1)油藏非均質(zhì)性非均質(zhì)性程度偏高些，三采效果好。均質(zhì)性好，水驅(qū)效果也好；非均質(zhì)太嚴(yán)重，容易引起竄流，均不利于化學(xué)驅(qū)。(2)油層溫度溫度低好。高溫會(huì)降低驅(qū)油劑的理化性能。(3)地層水礦化度愈低愈好。地層水離子含量高也會(huì)降低驅(qū)油劑的理化性質(zhì)。(4)含油層數(shù)多層好于單層。多層有利于發(fā)揮聚合物溶液的調(diào)劑作用。(5)注采方向多向受效效果優(yōu)于單向受效。(6