海上油氣田oudna油藏地質(zhì)特征及流體物性分析

海上油氣田oudna油藏地質(zhì)特征及流體物性分析

特殊情況下的人工舉升方式1978年，奧達納油田發(fā)現(xiàn)了外殼turinx。在1985年鉆了兩口評價井,發(fā)現(xiàn)其儲量不大。由于強勢的原油價格增長,人工舉升技術(shù)的發(fā)展以及可靠的浮式生產(chǎn)儲卸裝置(可對原油進行初步加工并儲存,被稱為“海上石油工廠”)為Oudna油田的開發(fā)提供了前所未有的時機。舉升技術(shù)是對任何油田貫穿其開發(fā)全過程的基本技術(shù)。為保證并實現(xiàn)開發(fā)方案產(chǎn)量的要求,達到油田更好的開發(fā)效益,僅靠天然能量,即自噴舉升技術(shù)是很難達到長期高產(chǎn)要求的。因此需要增加人工舉升,不同的人工舉升方式對油藏類型、開發(fā)方式及油井生產(chǎn)能力的適應(yīng)性和經(jīng)濟效應(yīng)不同。因此,需要根據(jù)地質(zhì)研究和油藏工程研究等成果,確定合理的人工舉升方式。氣舉是一種適應(yīng)性很強的機械采油方式。其舉升深度大,生產(chǎn)范圍大(30～12719m3/d),井下測試工藝簡單,油井掏空程度高;對油井出砂,腐蝕,結(jié)垢都具有很好的適應(yīng)性;調(diào)整工作制度方便,平均免修期長,適宜于海上、市區(qū)、以及環(huán)境惡劣邊遠地區(qū)。在有足夠氣源的條件下通常選為高氣液比,高產(chǎn),深井及定向井,特別是叢式井的采油方式。為滿足海上開采,便于將原油輸送出海洋,Oudna油井需至少0.7MPa的油壓,同時為滿足具有較高的日經(jīng)濟利潤和較高的開采程度的要求,整個開采過程中產(chǎn)液量要求在795～3180m3/d(5000B/d～20000B/d)之間,開采初期為3180m3/d。1構(gòu)造擴大地層,部分內(nèi)部分大構(gòu)造Oudna油田位于Tunisia東南部距離海岸近80公里的海域,油藏垂直深度為1600m,有近270m的水深,油藏為砂巖裂縫和傾斜圈閉構(gòu)造,內(nèi)部有一系列的小斷層,其中一部分可能是大構(gòu)造的分水嶺。Oudna-1井和Oudna-2井分別位于較大的兩個構(gòu)造,但目前只考慮開發(fā)Oudna-1井,研究發(fā)現(xiàn)Oudna-2井含水。通過試井及取樣分析得出Oudna油藏天然氣相對密度為0.76,原油相對密度為0.82,地層水相對密度為0.99,地層水含鹽度很低,氣液比為4.5m3/m3,原始地層壓力為16MPa,原油飽和壓力為1.56MPa,油藏溫度82.2℃,采液指數(shù)為1383.5m3/(MPa·d),開采初期含水率為0。2oudna井氣舉工況對于Oudna油田能否采用氣舉采油工藝的首要因素在于是否有高壓氣源。通過取樣分析其氣油比極低為4.5m3/m3,自噴節(jié)點系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)該井有一定自噴能力,可以按低產(chǎn)量開采一段時間。如果能將溶解氣儲存起來,通過增壓氣舉氣源問題是可以解決的,但是由于是海上開采,空間有限,無法容納龐大體積的氣灌,如果采用閉式循環(huán)氣舉,雖可不需大的儲存容器,但一旦關(guān)井,井又不能自噴,氣舉將無法作業(yè)。因此采用溶解氣作為氣源是不可行的。通過分析計算表明,Oudna油井流體主要成分是C18H38的烴類原油,浮式生產(chǎn)儲卸油船發(fā)動機工作每天需要燃燒48m3的原油,其在空氣中的燃燒化學(xué)平衡方程式如下:2C18H38+55O2+220N2→36CO2↑?+38H2O+220N2↑?2C18Η38+55Ο2+220Ν2→36CΟ2↑+38Η2Ο+220Ν2↑QS從該化學(xué)平衡式可以看出,燃燒1mol的C18H38可以產(chǎn)生128mol的惰性氣體(N2、CO2),如果燃燒48m3的原油,將可產(chǎn)生44.6×104m3氣體,因此采用廢氣作氣舉氣源是足夠的。其燃燒處理示意圖如圖1所示。其次是能否滿足初期日產(chǎn)原油3180m3/d的要求。根據(jù)油藏條件及原油物性等參數(shù),并取套管直徑273mm(內(nèi)徑259mm),油管直徑140mm(內(nèi)徑127mm),注氣點1800m對油井進行氣舉系統(tǒng)分析。從圖2～圖5可以看出對Oudna油井采用氣舉開采,當?shù)貙訅毫ο陆档?MPa時,只要增加注氣量還能滿足生產(chǎn)要求,井底流壓可以降低到5.3MPa;并采用將發(fā)動機燃燒的廢氣經(jīng)處理后作為氣舉氣源,因此Oudna油田采用氣舉開采是可行的。3注氣點深度與產(chǎn)液量關(guān)系氣舉井系統(tǒng)分析是研究氣舉特性和氣舉效率的主要方法,通過對注氣點深度的敏感性分析,從而優(yōu)選注氣點深度。取273mm(內(nèi)徑259mm)套管,140mm(內(nèi)徑127mm)油管,注氣量為6×104m3/d,作不同地層壓力下注氣點深度與產(chǎn)液量關(guān)系曲線,如圖6～圖9所示。從圖可以看出相同注氣量條件下,注氣點深度越深,產(chǎn)液量越大。隨著注氣點深度的加深,產(chǎn)液量增長幅度變小,以致當注氣點深度為1800m與1870m時氣舉特性曲線基本重合。將圖6～圖9結(jié)合起來看還會發(fā)現(xiàn),相同地層壓力下,其正舉與反舉在給定注氣量下存在明顯區(qū)別,即相同注氣量下,反舉對應(yīng)產(chǎn)液量要明顯高于正舉對應(yīng)產(chǎn)液量(并非所有情況都如此)。從圖也可以看出當?shù)貙訅毫^高時隨著注氣點的加深,產(chǎn)液量變化平緩,即注氣點深度對產(chǎn)液量影響較小;當?shù)貙訅毫^低時,隨著注氣點的加深,產(chǎn)液量明顯增加。由于Oudna油田是砂巖地層,要求安裝膨脹防砂網(wǎng),因此注氣點深度在1800m即可。4地層壓力對氣舉特性的影響正反舉升本文是指套管注氣,油管采油的方式為正舉;油管注氣,套管采油方式為反舉。首先按反舉方式進行系統(tǒng)分析,然后與正舉進行對比,優(yōu)選較為合理的舉升通道。取340mm(內(nèi)徑323mm)套管,178mm(內(nèi)徑165mm)油管(LUNDINPETROLEUMAB設(shè)計所推薦的油、套管尺寸)。不同地層壓力下,正、反舉方式下氣舉特性曲線如圖10和圖11所示,從圖可以看出,地層壓力對產(chǎn)液量影響很大。在地層壓力及注氣量較低時,相同注氣量正舉產(chǎn)液量較反舉產(chǎn)液量大;相反當?shù)貙訅毫^高或注氣量較大時,反舉較正舉產(chǎn)液量大。由于Oudna油井要求在整個開采過程中產(chǎn)油量必須在795～3180m3/d(5000B/D～20000B/D)之間,并要求初期產(chǎn)油量需達到3180m3/d(20000B/D),因此要滿足產(chǎn)量要求,地層壓力較低時,必須要有較大的注氣量;注氣量較小時,必須要有較高的地層壓力。故在整個開采過程中采用反舉是更為合理的。5管路尺寸的影響通過對正、反舉的比較可知,Oudna油井采用反舉更為合理,下面首先優(yōu)選油管尺寸。油管的確定需要對氣體管流進行研究,由于摩阻與氣流方向相反,油管太小,摩阻較大,油管過大又會增加投入。圖12是注入氣相對密度為1.0(N2、CO2混合氣體百分比相對密度),注氣點深度為1800m,注氣量為10×104m3/d時油管尺寸與注氣點壓力的關(guān)系,從圖上看89mm油管與102mm或114mm的油管注氣點壓力很接近,即其摩阻相當,從節(jié)約投入出發(fā)選擇89mm油管即可,由于76mm油管對注氣點壓力影響較大,因此不適宜。因此對于Oudna油田如果注氣量在10×104m3/d內(nèi),采用89mm油管較為合理。由確定的油管尺寸對套管尺寸進行敏感性分析。套管尺寸分別取340mm(內(nèi)徑323mm)、310mm(內(nèi)徑279mm)、273mm(內(nèi)徑259mm)、245mm(內(nèi)徑221mm)和197mm(內(nèi)徑178mm),注氣點深度為1800m,注氣量為6×104m3/d,從圖13看,當?shù)貙訅毫^高時,采用大尺寸套管比采用小尺寸的套管產(chǎn)液量高,直徑對產(chǎn)液量的影響較小,當套管尺寸過小時其產(chǎn)液量下降較為明顯;但當?shù)貙訅毫^低時,小直徑套管產(chǎn)液量明顯更高。279mm套管與259mm套管關(guān)系曲線幾乎重合,意味著在該范圍內(nèi),產(chǎn)液量受套管尺寸影響很小。從圖13和產(chǎn)量目標可得,選用245mm(內(nèi)徑221mm)的套管更佳。6含水率對產(chǎn)液量的影響由上文優(yōu)選確定的油、套管尺寸及注氣點深度,分別給定含水率為0%、25%和50%作氣舉系統(tǒng)分析。地層壓力為16MPa時氣舉特性曲線如圖14所示。從圖可以看出,含水率對產(chǎn)液量影響較為明顯,含水率增加,產(chǎn)液量減小;含水率下降,產(chǎn)液量增加。地層壓力為13MPa時氣舉特性曲線如圖15所示,含水率對產(chǎn)液量的影響與圖14一致。結(jié)合圖14和圖15可知,地層壓力對產(chǎn)液量有明顯的影響,地層壓力越高,產(chǎn)液量越大。隨著地層壓力的下降,產(chǎn)液量將下降,這是地層能量衰竭的反應(yīng),若要維持相當?shù)漠a(chǎn)量,必需增加注氣量或采用其它方式,使生產(chǎn)壓差相當。從圖可以看出:如果采用注水開發(fā)維持較高的油藏壓力,即使含水率較高也能滿足產(chǎn)量要求。7氣舉立氣舉工藝氣舉采油的高壓氣源有兩種:一是利用臨近高壓氣井提供的天然氣,優(yōu)點是充分利用天然能源,投資少。二是用壓縮機增壓氣舉工藝,它是利用壓縮機將低壓天然氣或其它氣體增壓后作為氣舉采油的氣源,這是目前應(yīng)用最為普遍的一種方式。對于Oudna油田,由于沒有臨近高壓氣井,因此只能采用壓縮機增壓氣舉方式,其流程示意圖如圖16所示。8roleumab設(shè)計通過對氣舉氣源和注氣點深度、舉升方式、完井井身結(jié)構(gòu)、地層壓力及含水率等的研究,主要得出如下結(jié)論:①采用89mm油管、221mm套管。所優(yōu)選的油、套管比LUNDINPETROLEUMAB設(shè)計所推薦的油、套管尺寸(內(nèi)徑323mm套管,內(nèi)徑165mm油管)都小,節(jié)約了大量的建井費用。②Oudn