溶剂辅助蒸汽驱后期提高稠油采收率研究

以辽河油田杜84块兴Ⅵ组超稠油油藏为对象,根据SAGD蒸汽汽腔操作压力,筛选与蒸汽露点温度相近的己烷作为辅助溶剂,进行单管驱替实验。研究了不同温度下,溶剂类型和浓度对稠油的降黏效果,并对比了不同浓度的己烷辅助蒸汽驱与纯蒸汽驱的驱油效率。实验结果分析了溶剂辅助对蒸汽驱后期的油汽比,剩余油饱和度和最终采收率的影响,揭示了蒸汽温度和溶剂浓度对蒸汽驱效率的影响规律。研究结果可为SAGD开发后期提高稠油开采效率、优化现场操作参数提供理论支持。     

考虑拟流度比的蒸汽驱前缘预测模型研究

Van Lookeren研究了拟流度比为0时的蒸汽驱前缘预测模型,提出形状因子取得最大值时的注汽参数为最优参数。而在实际油藏中,由于地层中原油黏度较大,或注汽速率较小,拟流度比往往较大,此时利用最大形状因子优化注汽参数受到限制。针对该情形,应用数学方法研究了拟流度比不为0时的蒸汽驱前缘预测模型。绘制了形状因子、拟流度比、注汽速率与前缘形状关系图版,发现增大注汽速率,可增大形状因子,从而减小拟流度比,减轻蒸汽超覆程度,提高前缘驱的波及效率。由于注汽速率受注汽压力限制,研究了注汽速率与注汽压力的协调关系,利用该关系和研究的前缘模型,对前人的注汽参数优化方法进行了改进。     

辽河油田马家铺庙5块低渗稠油油藏蒸汽驱现场试验

针对辽河油田马家铺庙 5块低渗、薄互层稠油油藏的具全地质特征 ,为探索适合该油藏的合理开采方式 ,在该块前期开展的各项工艺试验分析、总结的基础上 ,考虑到该块地层压力低、地层温度低、原油流动性差、地层能量低等特点 ,从补充地层能量和提高地层中原油的流动性的角度出发 ,在该块进行了蒸汽驱现场试验 ,并配套开展了一系列的工艺技术研究和应用 ,通过庙 5蒸汽驱试验 ,取得了较好的效果 ,并形成了一整套适合低渗、薄互层稠油油藏工程、采油工艺、动态监测等配套的工艺技术 ,使原来难以动用的低渗稠油储量得到了有效动用 ,采油速度由试验前不到 1 %上升到了 2 .78% .试验表明 ,对于象庙 5块这样的低渗稠油油藏的开采 ,低渗、油层能量低是问题的关键 ,运用配套工艺技术可以实现油藏的合理动用 .     

稠油油藏蒸汽驱筛选的模糊综合评判

蒸汽驱是提高稠油油藏采收率的一种重要方法,也是一项投资较大的系统工程。在实施蒸汽驱开发前,对油藏进行适用性筛选评价可提高蒸汽驱的成功率和经济效益,有效避免投资风险。基于国内外稠油油藏蒸汽驱筛选标准,综合选择了10个油藏参数作为蒸汽驱筛选的评价指标,利用隶属函数将参数量化,引入加权模糊评判运算模型,建立了简便的蒸汽驱模糊综合评判模型。评判模型对蒸汽驱筛选进行了量化判断,所需参数容易获取,计算速度快、结果精度高。实例证明了该方法的可行性和科学综合性,它克服了筛选标准单因素界限的评价缺陷,可广泛应用于稠油油藏的蒸汽驱筛选。     

稠油水平井溶剂辅助重力驱数学模型

以热力学相平衡理论和多孔介质流体渗流方程为基础,考虑溶剂对流弥散和沥青结晶效应的影响建立溶剂和稠油体系多组分数学模型,系统描述溶剂抽提稠油"稀释油"泄油机制。结果表明:模型能够反映溶剂腔发育过程;扩展阶段合理泄油速度是影响溶剂辅助重力驱储层伤害的关键因素,在抽提初期溶剂注入速度对腔体发育和泄油量贡献是有限的;该模型可应用于溶剂辅助重力驱效果预测及矿场试验可行性研究。     

深层块状特稠油油藏蒸汽吞吐后期转换开发方式研究

以W油藏为研究对象,应用数值模拟方法对深层特稠油油藏蒸汽吞吐后期转换开发方式进行研究。研究结果表明,该油藏适合双水平井重力泄水辅助蒸汽驱开发,最佳注采参数为：注汽速度240t/d,采注比1.2,井底干度大于50%。该成果对深层稠油油藏吞吐后期进一步提高采收率具有重要指导意义。     

Ⅱ类稠油油藏蒸汽驱先导试验研究

优选辽河油田锦45块构造发育较为完整的9个井组,将其作为Ⅱ类稠油油藏进行蒸汽驱先导试验。严格保证注汽质量,并强化提高采注比。经过1年多的汽驱生产,大多数油井明显收效。蒸汽腔正逐步延伸扩展,试验进入蒸汽有效驱替阶段,试验区日产液、日产油明显上升。同时,地层压力保持稳定,油层温度普遍上升,采注比、油汽比不断提高。试验初步证明:在锦45块Ⅱ类稠油藏实施蒸汽驱开发,在技术及经济上均是可行的。将为辽河油区1.8亿吨Ⅱ类稠油储量的汽驱开发起到重要指导和借鉴作用。     

基于蒸汽超覆的稠油蒸汽驱地层热效率计算模型

目前地层热效率评价方法主要基于活塞式驱替模型忽略了蒸汽超覆的影响。通过对蒸汽受力及渗流速度分析针对反九点注采井网获得不同蒸汽前缘注采井间的蒸汽超覆程度。基于蒸汽超覆程度的分析运用热平衡原理及瞬时热平衡理论推导出储层热效率评价模型并利用拉普拉斯变换及Stehfest数值反演方法进行求解。研究表明：注汽早期阶段蒸汽超覆程度较弱蒸汽超覆对热效率影响很小;蒸汽驱中后期阶段随着蒸汽腔的扩展蒸汽超覆程度增加蒸汽沿油层顶部驱替作用明显蒸汽超覆对油藏热效率影响严重。     

化学辅助蒸汽驱室内实验研究

在注蒸汽过程中,应用新型化学体系MCA可控制流度、降低稠油粘度及增加蒸汽粘度,可以提高稠油的采收率。其中,化学体系中MCA物质由气态或液态变成固态结晶体,析出在蒸汽或温度前缘,从而提高原油采收率。析出的化学药品形成暂时的物质带,在这个物质带里,蒸汽和热水的渗透率减小。结晶化的化学药品由于蒸汽或热水前缘的扩展而重新升华或溶解。化学体系中室内实验结果表明,化学体系中MCA能提高热水的驱替效率以及蒸汽和热水的波及效率。     

基于分形理论的裂缝稠油油藏蒸汽驱温度分布计算

 针对裂缝稠油油藏注入蒸汽的情况,研究热蒸汽对裂缝性地层的加热过程。通过引入分形理论表征裂缝的发育和分布情况,推导了裂缝的体积系数和裂缝储层的等效渗透率,考虑天然裂缝存在对稠油热采的渗流能力和传热机制的影响,结合能量平衡方程和渗流方程,求得裂缝稠油油藏蒸汽驱的温度分布的解析解。分析注气时间和裂缝参数对蒸汽驱加热范围的影响,发现裂缝分形维数比迂曲分形维数对加热范围有更大影响,说明分支裂缝的密度比分支裂缝的迂曲度对加热范围的影响更加明显。     

考虑油相启动压力梯度的蒸汽前缘数学模型

稠油热采过程中,蒸汽前缘的移动规律一直受到人们的重视。稠油地下渗流具有非牛顿特征,多数研究者考虑了蒸汽超覆和拟流度比对蒸汽前缘的影响;但是未考虑稠油的启动压力梯度。针对稠油非牛顿特征,通过对蒸汽前缘上边界进行表征,建立了同时考虑启动压力梯度、蒸汽前缘上边界变化和拟流度比的蒸汽前缘数学模型,弥补了现行蒸汽前缘数学模型的一个缺陷。通过进行差分离散及Matlab数值计算,得到了形状因子、拟流度比与蒸汽前缘形状关系图版。结果表明,蒸汽前缘上边界随着启动压力梯度的增大而减小,增大形状因子或减小拟流度比,均可降低蒸汽超覆程度,提高蒸汽前缘的波及效率。     

考虑沿程非均匀吸汽下SAGD产能预测模型

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)相比于其他热采方法对稠油开发效果更好。目前常用的SAGD产能预测模型主要基于沿程均匀吸汽提出,矿场应用困难。针对这个问题,对SAGD沿程生产过程进行试验研究,基于试验获得沿程非均匀吸汽现象,结合达西定律、热传导定律及物质平衡方程,推导出新的SAGD产能预测模型。结果表明:三维SAGD开发物理过程比二维SAGD更加复杂;所建立的新模型在产能预测上比以往的模型更加准确;以往在二维剖面上将SAGD划分为蒸汽腔上升、蒸汽腔横向扩展及蒸汽腔下降3个阶段,但是在更加符合矿场实际的包含沿程方向的三维角度,这个阶段划分方式并不适用;蒸汽干度是影响双水平井SAGD沿程蒸汽分布的一个重要因素。     

稀油聚驱后蒸汽驱温度与压力对采收率的影响

为了探索稀油油藏聚合物驱油后蒸汽驱注入温度与压力对原油采收率的影响,采用大庆萨尔图油田天然圆柱状岩心和模拟地层油,首先在45 ℃环境下进行水驱和聚驱,而后在模拟环境温度和注入温度的双温度场条件下进行了蒸汽驱实验研究.结果表明:在水驱-聚驱累计采收率达54.4%的基础上,蒸汽驱采收率提高幅度为28.3%;当压力一定时,不同注汽温度的蒸汽驱采收率均随着注汽PV数的增加而增加,并趋于各自的稳定值,有效PV数约为1.4;蒸汽驱采收率提高幅度随岩心平均温度的提高呈先增后减的趋势,最佳驱替温度范围为岩心平均温度超过饱和水蒸汽温度(10～15) ℃;随着压力的增加,得到相同采收率的注汽温度也相应增加,尽可能降低压力将可利用相对较低的注汽温度获得较高的采收率,并减少注汽过程的热量消耗.     

稠油蒸汽驱三维物模实验影响因素分析

蒸汽驱是稠油油藏开采较为有效的技术,由于受诸多条件影响,为了较为全面地认识蒸汽驱这一开发方式,利用三维物模装置,以某油田稠油油藏为主要原型,通过蒸汽驱物理模拟方法研究注入压力、蒸汽干度、注汽速度等因素对稠油蒸汽驱的影响。通过研究发现注入压力大,采收率提高;当蒸汽干度大于50%,在蒸汽驱过程中,蒸汽干度越高,驱油效果就越明显。     

泡沫复合驱油三维多相多组份数学模型

为开发非均质程度严重的油田,建立了描述碱/表面活性剂/聚合物+泡沫复合驱油过程的数学模型。该模型在研究泡沫复合驱油机理的基础上,能够模拟泡沫复合驱具有的界面张力、毛管驱油、化学剂复合协同效应、流度控制、泡沫效应等主要的驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附、相态变化、水相化学反应、石油酸与碱反应等一系列物化现象,拟合了实际泡沫复合驱岩心驱油模型驱替过程。拟合结果与岩心驱油实验结果基本吻合。利用该模型可以通过数值模拟方法辅助,进行泡沫复合驱的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

粘弹性聚合物驱油的数学模型

为了研究粘弹性聚合物驱油规律,建立了粘弹性聚合物驱油数学模型。从弹性效应和粘性效应两个方面描述聚合物驱油机理。聚合物弹性能够降低残余油饱和度,聚合物粘性改善油水流度比,扩大波及体积。该模型能够模拟聚合物驱油具有的提高微观驱油效率和流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等一系列物化现象。利用该模型拟合了实验室聚合物岩心驱油过程。数值模拟结果与实际岩心驱油过程基本一致,表明该模型可以进行聚合物驱油的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

油页岩原位注蒸汽开发的固-流-热-化学耦合数学模型研究

针对目前传统地面干馏油页岩技术中存在的高成本、高污染问题,提出了对油页岩进行原位注蒸汽开发的新方法.并利用太原理工大学研制的高温高压干馏釜对油页岩进行了高温高压蒸汽作用下油页岩干馏渗透实验.结果表明:高温高压蒸汽作用下油页岩会产生大量的孔隙、裂隙,从根本上提高了油页岩的渗透性;主要利用对流传热的方式,高效率地加热了油页岩并带走页岩油.同时,在复杂理论分析的基础上建立了油页岩原位注蒸汽开发过程中的固、流、热、化学耦合数学模型,包含了众多的耦合项作用,为分析解决油页岩原位注蒸汽开发过程中的复杂物理化学过程提供了理论依据.     

低渗透油田不同渗透率条件下蒸汽驱受效规律数值模拟研究

根据现场提供的朝阳沟油田蒸汽驱试验区的动、静态数据,首先用Petrel软件建立试验区相控地质模型,然后应用CMG软件中的STARS模块进行数值模拟。研究了地层平均渗透分别为1×10-3μm2、2×10-3μm2、5×10-3μm2、8×10-3μm2、10×10-3μm2、15×10-3μm2、30×10-3μm2七种方案进行蒸汽驱开采时,蒸汽驱的受效规律。结果表明:水驱油藏转蒸汽驱开发的渗透率下限值为10×10-3μm2。采用连续注蒸汽驱三类区块开发效果最差,连续注蒸汽驱开发仅适用于朝阳沟油田的一类及二类区块。     

蒸汽驱模型的特征分析及合理模型的选择方法

近 30年来 ,国内外油藏专家相继建立了许多稠油油藏蒸汽驱生产动态预测模型。通过调研国内外大量文献 ,从中筛选出 16种具有代表性的蒸汽驱模型 ,对其特征进行了简要分析。按驱油机理将这些模型分为压差驱动型、蒸汽超覆型和重力泄油型 ;按其计算时是否需要油田实际生产历史数据 ,将其分为半经验型和解析型。针对我国稠油油藏的特点 ,根据油藏地质条件、驱油机理和开发历史 ,提出了合理模型的选择原则和方法 ,并推荐出相应的模型来预测蒸汽驱开采的生产动态。     

超低渗油藏热水驱提高采收率研究

超低渗油藏常规水驱开发的采收率较低,开发效果较差。本文通过室内实验和数值模拟研究,分析了注热水对原油性质、流固作用的影响以及注热水采油提高采收率的机理;数值模拟研究结果表明,对于特定的超低渗油藏注热水温度、注水速度、注水时长都存在最优值。研究结果对超低渗油藏热水驱开发具有指导意义。