准噶尔盆地春风油田薄浅层超稠油水平井蒸汽驱试验

 针对准噶尔盆地春风油田多轮次蒸汽吞吐后开发效果变差、亟需开发接替技术的难题,立足于春风油田埋藏浅、高孔高渗、地层平缓、温度低、储集层薄、地下原油黏度高、热采水平井整体开发的油藏条件,开展了水平井蒸汽驱先导试验.试验区动用地质储量102×10⁴ t,部署注汽井5 口,对应21 口油井,注汽井、生产井均为水平井,井距100 m,排距140 m,水平段长度200m,注汽速度5 t/h,采注比1.2.钻打了3 口观察井,实时监控油层温度、压力.试验已历时19 个月,从单井日产油量、含水、阶段采出程度、地质储量采出程度等开发指标对比分析看,蒸汽驱见效明显.在考虑稠油递减规律的前提下,蒸汽驱比蒸汽吞吐产量增幅为48%.证实,薄浅层超稠油水平井蒸汽驱技术切实可行.试验过程中形成了"立足高温微汽窜采油"的开发理念和动态监控体系、水平井高温汽窜治理、水平井蒸汽吞吐引效、大斜度注采一体化泵等配套技术.     

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。     

大庆西部稠油水平井蒸汽驱数值模拟研究

大庆西部斜坡江55区块油藏埋藏深度浅,油藏温度低,油层厚度比较薄,直井冷采产量很低,因此开发该油藏的比较可能的开采方式为水平井蒸汽驱和水平井蒸汽吞吐。为了改善其开发效果,针对水平井蒸汽驱,应用CMG数值模拟软件在三维地质建模的基础上对注采参数进行了优化。通过改变井距、水平段长度、采注比、蒸汽干度、注汽速度等生产参数,预测开发效果,对比生产效果确定合理的生产参数。结果表明:水平井水平段长度300 m时蒸汽驱总体效果比较好;蒸汽干度要达到0.4之上;蒸汽吞吐三周期之后转蒸汽驱效果最好;井距越大,采出程度越低;油层越厚,采出程度越高。     

水平井蒸汽驱相带发育特征及影响因素

与陆上稠油油田蒸汽驱开发实践相比,海上首个蒸汽驱先导试验具有薄储层、水平井开发、大井距的特点,造成了相带发育特征认识不清,难以指导试验区高效开发的难题。基于直井蒸汽驱的“三相带两前缘”分布,应用理论分析、数值模拟及数学回归方法,开展薄层水平井大井距蒸汽驱相带发育规律研究,并确立主控因素。结果表明：水平井特有的垂直径向流渗流特征、储层薄造成的热损失、井距大导致的驱替压力梯度小综合加剧了蒸汽冷凝。冷凝水容易积蓄至储层底部形成新的热水带,呈现出“四相带三前缘”的分布特征。这种分布在不同蒸汽干度、储层厚度、注采井距下均有一定程度变化。通过评价超覆凝析因子M,确定影响相带分布的主控因素为转驱前地层压力和蒸汽干度。研究成果为试验区后续流场调控及海上其他稠油油田蒸汽驱开发优化设计提供了理论依据。     

江桥稠油油田水平井蒸汽吞吐数值模拟研究

针对江55块浅薄层稠油油藏直井开采难度大,经济效益差的特点,利用油藏数值模拟技术进行了水平井蒸汽吞吐开发效果研究及注采参数优化设计。数值模拟结果表明,对水平井蒸汽吞吐效果而言,井网1和井网2的开发效果相差不多,可根据实际情况选用;井距越大,采出程度越低。井距增加4倍,采出程度下降10%。结合理论计算和数值模拟结果,优选125m为水平井蒸汽吞吐最佳井距。周期注汽量越大,加热范围越大,采出程度增加,但是油汽比降低。兼顾二者,优选周期注汽量3 600 m3。随着蒸汽干度和焖井时间的增大,采油量增加,蒸汽干度最少在0.4以上,焖井时间要控制在合理范围15 d左右。     

注采参数对馆陶油层SAGD生产的影响研究

辽河油田根据自身条件首创性地提出了直井-水平井组合式SAGD开发方式,并进行了先导矿场试验。以辽河油田杜84块馆陶油层直井-水平井SAGD先导试验区为研究对象,运用油藏数值模拟软件研究了采注比、注汽速度、蒸汽干度等注采参数对直井-水平井SAGD开发效果的影响。综合考虑SAGD开发阶段的经济效益和油藏的采出程度,优化得到了合理的注采参数范围。并且,针对直井-水平井SAGD开发过程中可能出现的汽窜问题,提出了预防和控制措施。研究结果可以为类似稠油油藏采用直井-水平井组合SAGD开发方式提供理论参考。     

海上稠油油藏井组蒸汽吞吐参数优选研究

为优化海上稠油油藏井组蒸汽吞吐相关参数,以渤海海域某稠油区块一井组为研究对象,充分考虑海上稠油热采配套工艺特点,以稠油热采数值模拟理论为基础,运用油藏数值模拟软件研究水平井长度、注采参数及注蒸汽顺序与时机对海上稠油蒸汽吞吐开发效果的影响。结果表明:该井组蒸汽吞吐开采时合理的水平井长度为300 m;合理的注采参数为第一周期注汽强度20 t/m,周期注汽量递增率为15%,注汽速度为250 m3/d,井底蒸汽干度为0.5,蒸汽温度为340℃,焖井时间为5 d,产液速度为200 m3/d;先注控制储量较高的井排,再注控制储量较低的井排且井排叠合率为0时蒸汽吞吐开发效果最好。     

提高稠油油田多轮次吞吐采收率方法研究

根据国内某稠油油田笼统注汽开采多年的生产数据,对此油田生产井的生产动态进行了模拟计算,得到该油田注采井产油的基本生产规律及动用情况。结合测井数据与数值计算结果,分析了该油田蒸汽吞吐后期存在的主要问题,即油层层间动用不均、底层油层动用较差。针对上述问题,提出了蒸汽吞吐后期注汽井分层注汽的方案。据此优化设计方案进行了现场验证,通过对比证明了分层注汽、在注汽过程中加快底层注汽速度方案的有效性与可行性。通过研究增加了生产井蒸汽吞吐采油的轮次,延迟了蒸汽驱采油的启动时机,为国内相似油田的开采提供了借鉴。     

古城稠油油田BQ10断块蒸汽驱注采参数优选

河南古城稠油油藏BQ10断块核三段Ⅳ9层为典型的浅层中厚层特-超稠油油藏,采用蒸汽吞吐方式开发.充分利用地质、测井和生产动态等资料,在精细描述油藏基础上,应用Petrel地质建模软件建立油藏精细地质模型.采用CMG软件的STARS模块进行数值模拟,对转蒸汽驱井网及转驱时机和注采参数优选.蒸汽驱应采用70 m×100 m反九点井网,采注比在1.0-1.2之间,蒸汽干度60%以上为佳.     

海上稠油油藏蒸汽吞吐注采参数正交优化设计

以渤海油田某稠油油藏为典型区块,根据海上油田特点建立基础方案,运用正交试验设计和数值模拟方法对该区块蒸汽吞吐过程中的注汽强度、注汽速度、井底蒸汽干度、蒸汽温度、焖井时间和产液速度进行研究,并采用直观分析法和方差分析法对试验结果进行分析。结果表明,该区块蒸汽吞吐的最优生产方案为注汽强度为20t/m,注汽速度为250m3/d,井底蒸汽干度为0.5,蒸汽温度为340℃,焖井时间为5d,产液速度为200m3/d,并得到了各注采参数对开发效果的影响程度大小依次为注汽强度井底蒸汽干度产液速度注汽速度蒸汽温度焖井时间。该结果对于海上矿场蒸汽吞吐注采参数的优化具有一定的指导意义。     

注多元热流体吞吐转驱替三维物模及数值实验

针对注多元热流体（蒸汽、热水、氮气和二氧化碳的高温混合物）热采组分多、增油机理复杂、吞吐后转驱规律不同于常规注蒸汽的问题,开展了注多元热流体吞吐转驱替三维物模及数值试验研究。研究以相似准则为基础,根据渤海N稠油油田地质油藏特征为原型,首先建立了三维比例物理模型,开展了水平井注多元热流体多轮吞吐后转驱替的三维物理模拟实验,得到了转驱生产动态与加热腔扩展的对应规律。然后,建立了数值试验模型,在对三维实验数据进行历史拟合的基础上,进行了注多元热流体吞吐后转多元热流体驱、转蒸汽驱、转蒸汽复合氮气二氧化碳驱等注入不同介质的数值试验,对比分析得到了不同生产阶段的主要增油机理。最后,对渤海N油田南区水平井多元热流体三轮吞吐后转驱的工艺参数进行了优化,得到了最佳工艺参数组合。研究结果可为稠油油田吞吐转驱方案设计提供指导和借鉴。     

K稠油油藏开采优化数值模拟研究

我国西部K油藏为浅层稠油油藏,油层平均埋深240m,属于边缘氧化型稠油油藏。针对K油藏开发过程中注入蒸汽波及的效率低,热连通不充分,油汽比低,经济效益差的现状,选择该油藏有代表性的井组,利用数值模拟方法,对该油藏连续汽驱、间歇汽驱、低干度汽驱等技术方案进行了深入的研究,综合经济因素和最终采收率确定了合理的开发方案为高注汽强度的间歇汽驱,注汽强度80~100m³/d,注汽周期为6个月。数值模拟结果对油田实际开发有指导作用。     

蒸汽+烟道气+化学剂复合驱提高稠油采收率研究

针对锦45块油藏,利用物理模拟实验技术和油藏数值模拟技术进行了吞吐后转蒸汽+烟道气+化学剂复合驱驱油效果评价和参数优化研究。物模结果表明,蒸汽+烟道气+化学剂复合驱与单一蒸汽驱相比具有较明显的优势,驱油效率提高了13.92%;数模结果表明,采用118 m井距反九点井网、泡沫段塞大小为0.2 PV、注入方式选择10 d泡沫段塞和10 d烟道气交替注入、注采比选择1∶1的复合驱开采效果较好,转驱后合计采出程度可达19.25%。由此可见,蒸汽+烟道气+化学剂复合驱可用作稠油油藏吞吐后的接替方式,也可作为蒸汽驱开发阶段的调整方式。     

海上稠油热化学驱三维物理模拟

依据渤海某稠油油藏的地质特征自主研发设计大型三维物模设备,研究在蒸汽驱过程中伴注化学剂和烟道气等增产措施对稠油热采的强化作用,分析模型温度场和剩余油饱和度场的分布特征,根据三维物模实验条件建立数值模型,验证三维物模实验结果的精确性。结果表明:相比于普通蒸汽驱,热化学驱的单井采收率可提高5.89%,加入烟道气进行强化热化学驱后,气体的隔热增能作用和泡沫的调堵驱油作用可以大幅度扩大油层的热波及面积,提高原油采收率,模型的单井含水率下降了28.17%,采收率提高了37.19%;数值模拟结果与物模实验结果具有良好的拟合程度。     

单56块蒸汽驱热敏凝胶调驱影响因素分析

注蒸汽热力采油是开采稠油油藏的主要技术手段,但由于长期的热力作用和地层本身的非均质性,蒸汽吞吐或蒸汽驱过程中极易发生汽窜,严重影响开采效果。热敏凝胶的黏度随着温度的升高而增高,在一定范围内可逆变化,正适于注蒸汽开采油藏的深度调驱。以单56块先导试验区的地层性质数据建立地质模型,分析了热敏凝胶的调驱机理;根据数模结果研究了纵向窜流、有效厚度等地质参数以及操作参数对开采效果的影响。数值模拟结果表明:纵向渗透率、净毛比、初始含油饱和度、埋深等均在一定程度上影响采收率和深部调驱效果;考虑到经济因素,热敏凝胶调堵注入孔隙体积倍数可取0.1 PV;热敏凝胶注入时机越晚,开发效果越差,而当吞吐+汽驱的总采出程度超过30%以后,开发效果大幅降低,因此当吞吐与汽驱的总采出程度低于30%前实施注热敏凝胶调驱开发效果较好。     

海上M稠油油田吞吐后续转驱开发方案研究

针对目前渤海地下原油黏度大于350 mPa·s的非常规稠油水驱采收率较低,且考虑到吞吐轮次及平台寿命的问题,开展吞吐后续转驱开发方式研究。以海上M稠油油田为例,利用油藏数值模拟方法对蒸汽吞吐转蒸汽驱、热水驱及多元热流体吞吐转多元热流体驱、热水驱等4种转驱方式的转驱时机及注采参数进行优化设计及对比分析。结果表明,蒸汽吞吐转蒸汽驱开发效果最好,多元热流体吞吐转多元热流体驱略差。蒸汽驱最优注入参数为：转驱压力5 MPa左右,采注比1.3,井底蒸汽干度0.4,注入温度340℃,注汽速度240 m³/d。     

喇嘛甸油田三类油层三元复合驱注入方案优选研究

首先进行三元复合驱室内岩心实验,对三类油层三元复合驱段塞组合驱油效果进行评价,然后用Petrel软件建立试验区相控地质模型,应用CMG软件中的STARS模块,对喇嘛甸油田三类油层三元复合驱不同段塞组合注入方案进行数值模拟研究。三类油层室内岩心驱油实验研究表明,天然岩心中水驱最终采收率为45.32%,进行三元段塞组合驱油最终采收率较水驱提高了12.48%,三类油层比一、二类油层更为均质,更适合以提高驱油效率为主要机理的三元复合驱;数值模拟结果表明,4种三元复合驱段塞组合方案中,方案5的最终采收率为52.67%,最终采收率比不加密井网水驱开发提高了13.94%,比加密井网水驱开发提高了9.79%,综合含水率下降了9%左右,确定方案5为最佳的注入段塞组合方案。     

蒸汽-空气复合驱提高稠油采收率研究

为进一步提高稠油热采的采出程度,开展了蒸汽空气复合驱的研究。主要从室内实验及数值模拟研究了蒸汽空气复合驱的最优空气与蒸汽的质量比。通过对不同空气与蒸汽质量比的室内实验研究,可以看出随着空气与蒸汽的质量比升高,采出程度先上升后下降。当空气与蒸汽的质量比为2：32时,蒸汽空气复合驱的采出程度最高,为68.67%;此时填砂管出口端的温度与蒸汽驱相差不大。当空气与蒸汽的质量比大于3：32时,蒸汽空气复合驱的采出程度低于蒸汽驱,此时填砂管出口端的温度远低于蒸汽驱的温度。通过CMG数值模拟对辽河油田X区块的蒸汽空气复合驱的研究,得到了与室内实验相同的趋势。由于室内实验与现场的差异性,其优化的数值有所差异。通过辽河油田X区块的现场试验,蒸汽空气复合驱空气与蒸汽的质量比为1：16.1。该现场试验区块中原油日产量上升,原油含水率下降,有力地验证了室内实验及数值模拟结果的正确性。     

超稠油驱泄复合立体开发关键参数研究与探讨

SAGD 开采技术是超稠油油藏吞吐后大幅度提高采收率技术之一,目前已经在辽河油田成功应用,但实施过程中受连续油层厚度及隔夹层的影响,蒸汽腔难以扩展至夹层上部,造成油层动用程度低、油汽比低,制约了SAGD 开采规模进一步扩大。针对此项关键问题,应用物理模拟及数值模拟方法,提出了超稠油驱泄复合立体开发技术,揭示了驱泄复合水平驱动与重力泄油的开采机理、探讨了隔夹层岩性及分布、夹层对SAGD 的影响及封隔能力、驱泄复合实施技术界限,并提出了立体开发井网形式,为驱泄复合开采技术的发展完善提供了技术借鉴。