海上稠油蒸汽吞吐技术研究

稠油开采技术可分为热采和冷采两大类,前者作为稠油开采的有效手段已在陆地油田广泛应用,但由于其对场地和设备的要求,用于海上油田开采具有一定的局限性。适宜开采稠油的工艺技术在国内尚处于研究阶段,而国外在这方面已有了一定的发展,例如,HASD(水平井环道加热蒸汽驱)、SAGD(蒸汽辅助重力泄油)、SD+SAGD(驱泄混合)和HP+SD(多底水平井吞吐+汽驱)等新的开采机理的研究应用有效改善了稠油开发效果。胜利油田渤海油区有一部分非常规稠油油田由于原油黏度高,现有技术和投资条件下,使用注水等常规开发方法非常不经济,急需在海上实施稠油热采技术。     

海上油田稠油热采技术探索及应用

目前,我国已建成了四大稠油生产区:辽河油田、新疆油田、胜利油田及河南油田。渤海油田稠油热采技术起步较晚,但储量丰富。目前开发主要以常规开发为主,部分油田开展化学驱采油,热采处于探索试验阶段。本文主要结合目前海上油田特殊的环境条件、油藏类型和井型特点,介绍了稠油热采的几种常规技术以及海上稠油热采的探索应用和问题。     

含油饱和度对火驱开发影响的实验研究

在室内利用火烧油层物理模拟实验装置,开展了稠油油藏不同含油饱和度条件下燃烧基础参数测试和火驱开发效果评价实验研究。实验结果表明,同一油品条件下,含油饱和度对门槛温度、燃料消耗量和空气耗量等燃烧基础参数影响较小,但对火线推进速率有较大影响,火线前缘推进速率随含油饱和度增加而降低;实验条件下能够实现高温燃烧的最低含油饱和度界限值为15%,低于该含油饱和度无法形成持续稳定的火驱前缘。从驱油效率和空气油比指标评价了不同含油饱和度条件下火驱的驱油效果,综合分析认为火驱开发含油饱和度下限值为30%。     

基于红外光谱图特征峰分析的沥青指标

基于采用红外光谱图特征峰分析沥青指标是快速评价稠油沥青质量的研究热点,借助傅立叶红外光谱技术、分离分析等手段,对90#A级沥青和SBS改性沥青进行红外光谱测试分析.结果表明:沥青的红外光谱分析技术与常规沥青检测方法的相关性为99.6%;90#A级沥青在3 000～650 cm~(-1)出现9处较明显的特征峰,SBS改性沥青在2 950～650 cm~(-1)出现11处较明显的特征峰,每个特征峰均有对应的特征基团;同类沥青材料的特征基团一致,同类沥青材料的技术指标相同.通过对比分析沥青红外光谱图的特征峰,可以快速评判出沥青质量优劣,缩短了检测评价沥青材料指标的试验时间.     

CO_2对春17井区稠油的溶解降黏特性及吞吐效果

为了研究河南油田春17井区稠油油藏注CO_2开发的可行性,利用PVT装置开展了不同温度及压力条件下CO_2在稠油中的溶解性、膨胀性及降黏效果研究,并通过填砂管实验研究了CO_2吞吐及CO_2-降黏剂复合吞吐的效果。结果表明:CO_2在该稠油中具有较好的溶解性,当温度为40℃、压力为8.013 MPa条件下,CO_2溶解度达到最大值89.233 kg/m~3,原油膨胀系数为1.092,降黏率高达54.7%。CO_2的吞吐效果主要取决于前4个轮次,采油量占总产量88.6%,最终采收率为32.1%;CO_2-降黏剂复合吞吐主要取决于前3个轮次,采油量占总产量88.8%,最终采收率为35.2%。相对于CO_2吞吐,CO_2-降黏剂复合吞吐的开采轮次降低,但最终采收率有所提高。     

稠油低温氧化过程结焦行为实验

采用热重(TGA)、差热(DSC)和高温高压反应釜实验,研究稠油在空气和氮气介质中热转化过程及其反应产物,分析稠油油藏注空气过程中低温氧化对稠油结焦反应的影响,考察稠油在不同反应条件下的临界结焦温度。实验结果表明:随着温度升高,稠油在空气介质中的热转化过程经历低温氧化、沉积结焦和高温氧化3个阶段;低温氧化使稠油的临界结焦温度降低,稠油在氮气介质中的临界结焦温度约为400℃,而在空气中经历低温氧化后其临界结焦温度降低至280℃。结合稠油结焦机制分析认为其临界结焦温度降低与低温氧化存在显著热效应及组分变化有关,低温氧化过程导致稠油上述变化降低其胶体结构稳定性,引起相分离,加速沥青质物理聚沉,发生化学共聚生焦。     

低渗砂岩克氏渗透率影响因素实验研究

室内实验是认识储层渗流规律的有效手段,低渗岩石气体渗流受到滑脱效应的影响。国内外学者在滑脱效应影响因素及受滑脱效应影响的渗透率参数测量方面进行了大量研究,但结论仍存在分歧。以鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗砂岩气藏为研究对象,设计了新的岩心含水饱和度的建立方法,通过实验方法研究了含水饱和度、有效应力及二者耦合作用对低渗岩石气体滑脱效应的影响规律。结果表明,不同含水饱和度条件下(低于束缚水饱和度)岩心的气测渗透率与平均压力倒数仍然呈线性正相关关系,含水饱和度越高,滑脱因子越小,滑脱效应越弱;对于干岩样,围压增大气体滑脱效应变强,且滑脱因子随有效应力的增加呈线性增加的趋势,进行岩石应力敏感性实验过程中,若忽略滑脱效应的影响,未对气测渗透率做校正,实验评价结果偏低;含水饱和度比介质变形对气体滑脱效应的影响更强,对于高含水饱和度的低渗岩心,滑脱效应影响微弱,且受有效应力的影响不大。这为低渗砂岩气藏渗流机理研究提供了新思路。     

高含水超稠油乳状液析水特性研究

为分析高含水超稠油乳状液的析水特性,对乳状液油水分离过程中不同层位的油水两相体系进行了显微观测和黏度分析,确定了不同层位分散相的粒径分布及体系黏度的变化规律,从微观上对油水分离机理进行了描述,以锦45区块为例,分析了高含水期集输管道水漂油分层流动状态的形成过程。     

普通稠油油藏水驱转热采井网优化研究

水驱普通稠油油藏开发后期由于物性差异开发效果差别较大,地层中已形成稳定的流线场,加密对开发效果难有较大改善.结合胜利油田实际区块营8断块注水开发已进入中高含水采油期的实际情况,通过建立油藏数值模型,结合数值模拟和油藏工程综合研究,找出剩余油分布规律,研究水驱普通稠油油藏开发后期转热采井网优化方式等方面的问题.在综合考虑开发效果的基础上,得到对普通稠油油藏进行井网抽稀可改善开发效果;不同井网优化方式下五点法稀井网的最终采收率最高;水驱普通稠油油藏转热采在含水80％时进行井网优化效果较好等结论.研究结果可为目标区块以及同类区块的有效开发提供技术依据.