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盘点加拿大“稠油+化学驱”五大典型项目

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通常认为聚合物驱和碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱等化学驱提采措施不适合用于粘度大于100或200cp的稠油。但如今人们逐渐改变了这一观点,主要是因为最近加拿大的特稠油藏进行了一系列化学驱提采先导试验及现场应用,并取得了很好的效果。本文主要回顾了与之有关的一些典型项目。

作者 | Adam Wilson
编译 | 朱丹

加拿大的稠油和沥青油藏十分出名,该地区的部分沥青油藏采用加热法进行开采(热采),例如蒸汽吞吐或蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等,而稠油多采用冷采法,如油砂开采等。

冷采的产量较低,一般低于原始地质储量的10%。而热采法的应用又有一定的限制,尤其是在合薄层油藏的应用中。这种情况下,为了提高油藏的最终采收率,就必须寻找化学驱这类替代方法。其中,化学驱提高采收率的方法主要有两种:聚合物驱和三元复合驱(ASP)。

过去10年,加拿大的稠油油藏陆续开展了多个化学驱项目。其中最成功的就是Pelican Lake项目,目前该油藏的产量已超过60000桶/天,且大部分产量通过聚合物驱获得。除此之外,像Taber South项目、Mooney项目及Seal工程项目等不太知名的项目也倍受关注。

项目1:Pelican Lake油田聚合物驱项目

Pelican Lake油田位于加拿大Alberta(埃尔伯达)省Edmonton(埃德蒙顿)地区以北250公里处。即便采用了水平井开采,该油藏的一次采出率仍然很低。1997年,该油田首次尝试了聚合物驱,但是并没有成功了。之后又尝试了水驱,水驱方法虽然提高了产量,但是采出流体的含水率一直居高不下。因此,2005年时,该油田再次进行了聚合物驱试验。

该油田于2005年5月开始注聚合物,作业效果非常显著,第一口井的日产油量从18桶飙升至232桶,第二口井从9桶增加到364桶,第三口井从16桶增加到139桶。且三口井的含水率增幅较小。开发商们估计了聚合物驱的效果,预计这种方法可将采收率增加到原油地质储量(OOIP)的20~30%。

项目2:Mooney油田聚合物驱项目

Mooney油田位于Alberta省的西北部。开发商们认为在该地区采用聚合物驱的方法可以提高波及效率并降低含水率。试验区由两口注水井和三口生产井组成,五口井均为水平井,这五口井的试验于2008年11月开始。

试验所得结论为:聚合物驱能够增加产量,距离注水井最近的两口生产井几个月来一直保持着高产状态。然而,在不到4个月的时间里,离注水井最近的生产井就见水了,其他生产井也在6个月内相继见水,并且含水率呈迅速上升趋势。

后续模拟表明,该油田采用聚合物驱后的最终采收率可达17 – 25%之间,截至2013年3月,试验区中心井的采收率接近OOIP 的12%。

项目3:Seal聚合物驱项目

Seal油藏位于Alberta省北部的Peace River油砂区,该油藏于2001年发现,至今已拥有270多口水平生产井。尽管地层原油的粘度很高,但是这些井的初始产油速度为100~200桶/天,之后便开始下降。

2010年10月,该油田进行了聚合物驱先导试验,试验区由3口注入井和4口生产井构成。2011年6月和7月,其中两口井的产量发生了变化,一口井的产油速度从30桶/天增加到了135桶/天(最高),另一口则从50桶/天增加到了155桶/天。更令人惊喜的是:两口井的含水率较低,开始时接近甚至略高于产油速率,随后增长,但是增长速度非常缓慢,截至2013年初,其中一口井的含水率为40%,其他三口井的含水率仍为10%。在2011年末以及2012年初时,已经有一部分聚合物突破了生产井。

至2013年11月底,两口生产井的采收率分别为OOIP 的5%和6%,预计其最终采收率可达8.8%,而总采收率可以达到14.3%。

项目4:Taber South Mannville B 三元复合驱项目

该项目于2006年5月开始,是加拿大首次在全油藏范围内应用三元复合驱的项目。

截至2004年5月,该油藏的累计产油量达到1690万桶,采收率约为38%。且该区块没有进行过先导试验,于2015年6月在全油藏范围内注入ASP溶液。当时的油藏采收率约为地质储量的38.7%。

2006年11月,该油藏的产油量发生了变化,最终的油藏产油速度从300桶/天升高到了1330桶/天(最高值)。与此同时,含水率也从98%降低到了84%。

据估计,该项目能够增加的采收率约为原始地质储量的16%,但由于实际操作问题,采收率多次下降,目前为11.1%左右。

项目5:Suffield Upper Mannville UU三元复合驱项目

Upper Mannville UU油藏是Suffield地区的众多小块油藏中的一个。该油藏于1996年投产,于1998年开始注水。2006年初,开发商们开始考虑采用ASP三元复合驱,当时的产油量接近300桶/天,含水率为60%,累计产量有32万桶,略低于地质储量的10%。

该油藏面积较小,也没有进行过先导试验,于2007年5月开始注入ASP溶液。

如果注入的ASP溶液没有发挥作用的话,那么该油藏的产量将会下降,但是进行ASP驱之后,该油藏产油速率的变化却微乎其微。有一口生产井注聚前5个多月的产量为100桶/天,但进行ASP驱时,产量突然下降到了10桶/天。虽然该井产量后来又回到了100桶/天,但能否将其归功于ASP的注入还有待商榷。

该油藏注入ASP前的采收率为原始地质储量的14.1%,现在则接近30%。当初开发商们预计的是:注水可将采收率提高到原始地质储量的20%,而采用三元复合驱则可将采收率提高10%以上。

项目总结

纵观加拿大稠油开采的五个化学驱提高采收率项目(3个聚合物驱和2个ASP三元复合驱),可以得出以下结论:

  1. 化学驱提高采收率技术可以有效提高稠油的产量和采收率;
  2. 经证实,在粘度高达10000cp的原油储层,聚合物驱仍然适用;
  3. 虽然并未在高粘原油油藏进行ASP测试,但可以肯定的是:其在几百厘泊原油粘度下的驱油效果良好,因此可以看出,ASP三元复合驱与聚合物驱一样,同样可以适用于高粘原油油藏。

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。

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