重质油藏的经营管理

主要介绍在重质油藏的经营管理中提高采收率的技术方法和应用,探讨包括总体优化设计在内的油藏管理目标,并阐明多学科协作对油藏管理的有利影响。重点论述:(1)油藏管理学对于改善重质油藏项目的作用;(2)水—汽交替注入工艺(WASP)技术的应用;(3)热量调控中热量的模化。文章还通过实例研究讨论了在实际重质油藏中借助有效的油藏管理技术提高热效值的情况,并介绍了光纤传感器用于井下测温度和压力、4D地震以及蒸汽辅助重力驱(SAGD)等新技术。     

隔夹层对直井水平井SAGD发开效果的影响

辽河油田兴VI组SGAD先导试验区储层中由于隔夹层的存在,使得直井水平井SAGD蒸汽腔扩展以及开发效果受到影响。在分析试验区地质特征的基础上,通过建立理论模型的方法,研究了SAGD过程中夹隔层对蒸汽腔的扩展规律、含水率以及开采程度的影响。研究结果表明：隔夹层仅在SAGD开发初期对蒸汽腔的扩展产生一定的影响,导致井组含水高、产量低,蒸汽腔的斜面比较粗糙,使得其泄油面增长。但总体上不会影响蒸汽腔的形成以及SAGD开发的最终采收率,只是在刚形成蒸汽腔时对其局部的扩展起到了一定的减缓作用,导致各阶段的生产时间不一样。采用在直井与水平井之间以重力泄油为主,在直井与直井之间是以蒸汽驱为主的复合开发方式,在注汽井隔夹层上下同射,直井辅助生产,实现SAGD与蒸汽驱联合驱开采的方式,可以有效地降低隔夹层在SAGD开发中的影响。     

双水平井电磁测距径向距离计算方法研究

基于旋转磁场测距(RMRS)的基本理论与方法,在考虑磁源尺寸的条件下,首先推导出旋转磁源周围空间磁场分布规律,然后根据磁信号的轴向分量推导出双水井径向距离的计算方法,最后在此基础上通过仿真和实验提出了磁偶极子模型成立的前提条件。研究表明,探管与磁源的距离大于10倍磁源尺寸时,磁偶极子模型是适用于RMRS系统的;探管与磁源的距离小于10倍磁源尺寸时,径向距离的计算方法能够确定注汽井和生产井的水平段间距,对双水平井导向钻井磁测距计算方法作了进一步完善,为此导向仪器的研究提供了理论参考。     

直井-水平井辅助重力泄油数值模拟原理及应用

蒸汽辅助重力泄油（Steam?Assisted?Gravity?Draining，简称SAGD）技术是稠油开采的重要方法之一。目前SAGD驱油过程，在热质传递机理、油藏动态特性、影响机制及开采效果等方面，还有很多问题描述分析不够精准，需要进一步研究。本文基于热力学、传热传质学、油藏工程和渗流力学等多学科交叉方法，对SAGD驱油过程进行了描述分析，给出了热质传递过程的能量和质量动态方程。根据相似理论，提出了SAGD驱油过程的两个主要无量纲数：与驱油过程流动、热质传递特性相关的无量纲参数，与时间有关的无量纲数。基于直井—水平井SAGD驱油模式，对其热质传递过程进行了分析，给出了不同阶段热质传递的计算式。利用改进的STARS软件，对直井—水平井SAGD驱油进行了模拟分析，分析了注汽速度、蒸汽干度和水平渗透对驱油过程影响，进而对各参数给出了一些优选范围。本文工作为SAGD驱油优化设计和运行等提供了理论依据和技术参考。     

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。     

强非均质超稠油砂储层双水平井扩容启动数值模拟研究

双水平井蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage,SAGD)扩容快速启动技术能够显著提高油砂储层蒸汽注入能力,缩短预热时间.目前仍缺乏油砂储层扩容-循环预热-初期生产一体化的岩石力学耦合分析,不利于SAGD扩容施工参数优化设计.为此,以某浅层超稠油砂储层为例,建立了三维地质力学-热采全耦合的双水平井SAGD扩容热采数值模型,研究了均质地层和存在井间夹层的强非均质地层两种典型工况下的扩容区形态和注入压力的演化过程,进行了高黏度聚合物溶液对扩容效果的敏感性分析,分析了扩容启动和常规蒸汽循环启动的有效预热时间与初期产量.研究结果表明,采用高黏度聚合物溶液时能够显著降低施工排量和注入总液量,极大节省扩容施工成本,但过高黏度聚合物溶液对施工参数的改善幅度明显降低.扩容施工能够形成有效突破注采井间泥岩夹层的扩容区,能够大幅度提高强非均质地层中SAGD井组的初期产量.研究成果可为油砂储层SAGD扩容施工参数优化设计提供理论指导.     

蒸汽辅助重力泄油开发过程及机理研究综述

蒸汽辅助重力泄油(Steam-assisted gravity drainage,SAGD)技术是开采沥青/稠油油藏的一种行之有效的技术,尽管SAGD技术的概念看起来很简单,但在为理解这一过程而建立的理论中存在着诸多缺陷.实际上,SAGD是一个多物理过程,涉及同时传热传质,具体可分为注蒸汽循环预热阶段、蒸汽腔纵向扩展阶段、蒸汽腔横向扩展阶段以及蒸汽腔下降阶段等4个阶段.SAGD技术的开发机理包括蒸汽降黏、重力泄油、地质力学效应、热效应、蒸汽腔的聚并融合作用以及原地乳化作用等.其中部分机理存在争议,且机理间可能存在相互耦合的作用,未来应继续通过室内实验、数值模拟等手段进一步深入探究其耦合机理,为更好地理解、优化、设计SAGD开发过程打下坚实基础,从而在实际应用时充分考虑各项机理的综合作用,为SAGD开发提供更为可靠的评价、预测和设计手段.同时也应从充分理解常规SAGD的开发过程与机理出发,更合理地扩展SAGD开发的变种形式.     

基于全生命周期与组合模型的蒸汽辅助重力泄油产油量与可采储量预测

为了快速、准确地预测蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发方式下的产油量及可采储量,及时完成方案优化与生产调控工作,通过广义翁氏模型、Rayleigh模型、Weibull模型、Hubbert模型、HCZ模型、Maxwell模型等全生命周期模型进行预测研究,评估其适用性。基于SAGD不同开发阶段的产能计算公式,提出了SAGD分段产能公式回归预测模型,用其预测产油量及可采储量。为了提高预测精度,基于上述方法提出了组合预测模型。结果表明：对文中实例通过组合预测模型计算出的可采储量为30.67×10^(4)m^(3),SAGD开采单元的采收率可达64.4%。全生命周期模型及SAGD分段产能公式回归预测模型可较好的应用于预测SAGD开发油藏的产油量及可采储量,方法简单实用,可操作性强,而组合预测模型可进一步提升对应的预测精度。     

稠油SAGD开发中受效区的判识方法及应用——以辽河西部凹陷曙一区馆陶油藏为例

辽河稠油开发建设历经四次技术创新,形成了以蒸汽吞吐为主,蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)有效接替,火驱起步探索的开发格局。截止到目前,热采稠油已逾1.65亿吨,为辽河油田千万吨稳产做出重要贡献。SAGD技术作为方式转换核心技术之一,扮演着非常重要的角色。随着SAGD开发的不断深入,受效区的识别以及未受效区即剩余油潜力区的挖掘显得尤为重要。因此,本文以辽河西部凹陷S区馆陶油藏为例,在大量的岩心宏观特征资料、岩心化验分析资料、高密度井网资料以及开发动态监测资料等的基础上,先从岩心宏观特征、微观特征、电性特征和开发动态监测特征等方面多手段定性判别受效区,再从矿物或流体的类型、成分及含量的变化等这些最直接的证据入手,建立受效区判别标准,定量识别受效区,最后依据判别标准识别受效区,确定研究区未受效区的类型主要包含两种：“原生”非优势渗流区和“次生”非优势渗流区。针对不同类型的未受效区即剩余油潜力区制定低物性段射孔、压裂改造和改变注入介质等调控措施,来有效动用蒸汽腔未波及区域的储量,从而对类似区块开发具有重要的指导意义。     

泥岩夹层对SAGD开发效果的影响

结合哈浅1块SAGD先导试验区油藏参数,提出了17种泥岩夹层分布模型,基于油藏数值模拟讨论了不同泥岩夹层分布模型对SAGD蒸汽腔扩展和开发效果的影响。研究结果表明：夹层对上部油层具有阻碍作用,但其只阻碍物质交换、不阻碍热量传递;不同的泥岩夹层分布模型对蒸汽腔扩展影响不同,夹层渗透率、夹层面积和夹层位置对蒸汽腔扩展影响显著,夹层厚度影响效果不明显。应用回归分析的方法,建立了SAGD采出程度与夹层物性的定量表征关系。