热采井口装置在稠油热采中的应用

稠油亦称重质原油或高粘度原油,在油田的开采过程中,稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性,在开发和应用的很多方面都会遇到一些技术难题,针对稠油粘度大等特征和各油藏的构造可采取不同的采油工艺。稠油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、SAGD以及与稠油热采配套的其他工艺技术等,本文针对稠油热采中热采井口装置的应用进行分析和探讨。     

稠油油藏热力–化学复合驱开发规划研究

在稠油注蒸汽热采过程中添加表面活性物质,可以提高热采的开发效果,在油田现场已得到初步应用。采用理论分析与数值模拟相结合的方式对这种强化采油方法进行研究,通过分析稠油油藏热采添加表面活性剂复合驱过程中主要物理化学现象,建立了比较完整的热力–化学复合驱数学模型。为提高热力–化学复合驱稠油开发的经济效益,利用稠油热采注采关系和油藏数值模拟方法,建立了稠油不同开发阶段生产动态的预测模型;应用非线性规划理论,对稠油前期蒸汽驱、后期复合驱开发进行整体规划研究;运用自适应遗传算法对具体稠油油藏复合驱开发非线性规划模型进行分析计算。结果表明:规划后的稠油复合驱开发可以获得更大的经济效益。     

热采稠油藏测井解释特点分析

稠油由于粘度大,需要采用热采工艺进行开发。热采稠油藏测井解释具有自身特点,总结分析地层吸汽状况与测井解释孔、渗、饱及水淹状况的关系,搞清热采稠油藏测井解释特点,分析稠油水淹程度与电性、物性、层厚及层内位置之间的关系,对提高解释符合率,指导开发方案都有重要意义。     

稠油热采防砂封隔器的研制及应用

渤海油田稠油油藏占比达50%以上,然而由于稠油本身黏度大、开采难度大,通常做法是往井筒中注入高温高压蒸汽来降低稠油黏度,这就要求蒸汽到达油藏后热损失小,而且稠油油藏埋藏浅,储层胶结疏松易出砂、高温吞吐加剧出砂,常规封隔器不能满足稠油热采所需的长效密封要求。为了解决业内这一世界级难题,结合稠油开发开采现状,通过结构设计、有限元理论分析及室内测试,研制成功了耐冷热交变八轮次的稠油热采防砂封隔器,测试结果表明,其能够满足油田稠油开发开采对热采长效防砂工具的苛刻性能需求。目前,研究成果已经在现场成功应用,对于稠油油田的规模化开采及渤海油田上产4 000万t意义重大。     

稠油热采吞吐模拟实验装置的研制

热采吞吐技术是目前常用的石油开采技术,但目前没有能够实现高质量高精度热采吞吐模拟的装置,海上稠油热采开发迫切研制一种稠油热采吞吐模拟的装置。为此,进行了优化设计了吞吐模拟存储模型,具备储液、储能和加热功能,与热采二维物理模拟实验装置、热采三维物理模拟实验装置联合工作实现热采吞吐模拟实验的功能。该装置最高实验温度180℃,最高实验压力32MPa,用精密驱替泵作为模拟"吞"、"吐"过程中的动力源。该装置能够提高稠油热采吞吐模拟工艺的精度,保证吞吐模拟的质量,从而更好地指导海上稠油油田的热采开发。     

浅论裂缝性稠油油藏热采方式驱油机理

本文分析了裂缝性稠油油藏的开采难度,对热水驱、蒸汽吞吐、蒸汽驱和火烧油层等4种不同热采方式对驱油机理进行了比较优选,分析了各种热采方式的适用范围。最后认为稠油的粘度对温度很敏感,随着温度的升高,粘度快速递减,流动性变好。降低地层原油粘度的最好办法就是把热量带进地层,给地层原油加热。进一步为裂缝性稠油油藏热采提供了理论指导。     

底水稠油热采温度场影响因素物理模拟研究

利用高温底水物理模拟实验系统,以渤海LD底水油田为例,依据目标层位的储层特征,填物理模型,开展高温底水物理模拟试验研究。模拟研究了热水驱和蒸汽驱、直井和水平井、注蒸汽温度、水平井井筒距底水距离条件下温度场的变化特征。实验研究结果表明,热采驱替方式、井型、水平井筒的位置、注蒸汽温度对底水稠油油藏热采时温度场的形成发育都有明显的影响。温度场的变化决定稠油油藏中油层被加热的范围,影响着底水稠油热采开发效果。利用高温底水物理模拟研究热采温度场的实验技术可为渤海底水稠油热采开发方案的制定提供技术支持,可推广应用在渤海底水稠油热采开发的研究中。     

稠油热采工艺在渤海油田稠油开采中的应用

渤海油田稠油主要运用蒸汽吞吐开采,稠油热采过程中存在着较多技术问题,这些技术问题对渤海油田的稠油开采增加了难度.结合渤海油田具体工程实例,阐述蒸汽吞吐热采工艺在渤海油田的应用,通过关键工艺技术的提升,提高稠油采收率.     

一种耐热低膨胀钢种的设计

通过对稠油热采井使用工况的研究,针对性设计了一种耐高温、低膨胀钢种.此钢种采用中碳Cr--Mo系加微量晶界强化合金元素及稀土的设计思路.实验室试验证明,其高温拉伸性能和线膨胀系数均较C--Mn系钢种优越,适用于稠油热采工况条件,有望用于稠油热采井专用套管的生产.     

海上稠油热采井加热范围计算方法研究及应用

为实现海上稠油油田的高效开发,在渤海南堡35—2油田开展了多元热流体吞吐矿场试验,并取得了显著的增产效果。开创了国内海上稠油热采的先例。分别推导了基于能量平衡及基于物质平衡原理的多元热流体吞吐井加热半径计算方法。并以试验井为例进行了计算。此外,对计算结果及两种方法的适应性进行了分析,为海上稠油热采方案设计起到了一定的指导作用。     

稠油注蒸汽热采过程中射孔段套管热应力仿真模拟

我国稠油资源约占总石油资源的30%。稠油油藏以蒸汽吞吐开采为主,一个蒸汽吞吐循环周期包括蒸汽注入阶段、焖井阶段和采油阶段。其中,造成稠油热采井套管损坏的主要原因之一是热采井高温及温度剧烈变化,利用ABAQUS有限元软件建立了三维井筒模型,分析了蒸汽注入阶段、闷井阶段的热传导过程及射孔段套管的热应力分布,其中射孔部位是稠油热采过程中较易破坏的地方,经过几个吞吐周期后套管上会积累较高的残余应力而使套管发生塑性破坏。     

稠油污水净化水作为热采锅炉补水的运行分析

通过新疆油田燃煤注汽锅炉水质分析和运行中的实际检测,分析油田注汽锅炉采用稠油污水净化水作为给水的使用效果及给水加酸工艺的使用效果,验证油田注汽锅炉采用稠油污水净化水作为给水的可行性。从经济角度分析实际的运行成本,同时分析给水中加入HCL以除掉HCO-3的必要性,以目前的国家热采锅炉水质标准分析和严重稠油污水净化水作为热采燃煤注汽锅炉补水的可行性,最终得出油田注汽锅炉采用稠油污水净化水作为给水是可行的,经济性较高。     

稠油油藏水平井热采吸汽能力模型

目前在利用水平井进行稠油注蒸汽热采时,都认为蒸汽在注入过程中是均匀扩散到地层中的,简单的利用MaxLangenheim公式计算加热区面积。通过对地层的吸汽能力进行研究,得出了稠油油藏水平井热采的吸汽能力模型,该模型不仅考虑了热传递的影响,还考虑了蒸汽内能和摩擦损失能量的影响,并利用该模型开发了一套稠油油藏水平井热采分析软件(HHTS)。用所开发的软件对辽河油田冷42块油藏进行了计算,为稠油热采和水平井热采参数设计提供了理论参考依据。实际研究表明,蒸汽在注入过程中并不是均匀扩散到地层中,而是呈现某种数学分布,注汽速度与油藏参数、地层的吸汽能力和蒸汽的物性参数有关,即蒸汽的注入压力和注入流量并不是相互独立的变量,两者之间存在着一种数学关系。     

热力—表面活性剂复合驱油研究

在稠油注蒸汽热采的过程中添加表面活性物质可以提高热采的开发效果,这种开发方式在油田现场已得到初步应用.对稠油油藏热采添加表面活性剂复合驱过程中的主要物理化学现象进行了数学描述,建立了比较完整的热力—化学复合驱数学模型;运用自行研制的软件对实际稠油油藏蒸汽驱、复合驱开发进行了模拟计算.研究表明:表面活性剂性质、浓度、注入总量等在很大程度上影响着复合驱的开发效果;在适当时机进行稠油复合驱开发,可以提高稠油采收率,并获得较好的经济收益.     

常规套管井筒隔热技术研究

目前各国稠油主要采用注蒸汽的热采方式,即向地下油层内注入高温高压蒸汽。注汽过程中的能量损失,特别是井筒中的能量损失,直接影响热采效果。采用一定技术手段保证井筒隔热效果,对保持稠油热采效率起重要作用。提出了注汽施工中存在的一些问题。为了解决这些问题,提出油管接箍隔热扶正技术、井下热胀补偿器隔热保护技术、长效汽驱用热采封隔技术和二次封固技术相结合的改进技术,以提高隔热油管井筒隔热性能和使用寿命,保证稠油热采效果。并通过试验验证了该方法的可行性。     

基于区间数熵值TOPSIS的热采稠油开发效果评价

为了更好地认识热采稠油油藏开发规律,进一步改善热采稠油油藏的开发效果,需要建立一套系统且合理的评价方法,更加全面综合判别其开发效果。将区间数理论、熵值赋权法与TOPSIS法相结合,提出了一种基于区间数熵值TOPSIS的热采稠油油藏开发效果综合评价方法,建立了热采稠油油藏开发效果评价指标体系。首先根据热采稠油油藏开发效果评价指标体系标准和油田历史数据建立评价对象区间数TOPSIS决策矩阵,然后采用区间数熵值赋权法确定指标权重集,再根据相关算法确定正理想解和负理想解,并计算待评价开发区块与正理想解的相对贴近程度,依据级别区间给定评价结果。以辽河油田锦91区块为例,对该稠油区块蒸汽吞吐开发效果进行了综合评价,取得了良好的应用效果。     

二级模糊综合评判在水敏性稠油开发方式优选中的应用

水敏性稠油油藏开发方式优选是稠油开发过程中一个重要而又难度较大的环节,在确定优选评价因素、评分标准、各因素权重、模糊关系矩阵R的基础上,建立了稠油开发方式优选的二级模糊综合评判数学模型,针对草4块中等水敏性稠油油藏特征,通过模糊变换计算得出稠油冷采综合评判结果为0.125,稠油热采结果为0.625,稠油冷采的效果一般,而用热采效果较好.这对该区块油藏的开发方案的制定具有一定的指导意义.     

水平分支井技术在胜利油田稠油油藏中的应用

胜利油田拥有丰富的浅层稠油资源,稠油油藏埋深较浅、地层松软,大部分区块埋深在800-1200m左右,稠油油藏一般具有地层敏感性强、供液差、产能低和下降陕等特点,多年来在钻井等方面采取了多种工艺措施,均未取得很好的开采效果。水平分支井技术是提高油藏采收率的钻井新技术,对水平分支井技术在稠油热采井中应用的主要技术难题进行了分析及现场实践,取得了良好的开发应用效果,试验井的成功应用为水平分支井技术今后在稠油热采区块推广应用提供了技术手段,为胜利油田稠油热采水平分支井技术积累了宝贵的经验。     

稠油蒸汽吞吐热裂解行为研究

为探讨稠油热采降黏机理,对国内3种典型稠油———草桥稠油、辽河稠油及新疆轮古稠油在蒸汽吞吐过程中发生的热裂解行为进行了室内研究.用GSHA型高压反应釜模拟热采时的井下条件,分别考察了温度、时间、加水量对3种油样热降黏效果的影响.结果表明:3种稠油在蒸汽吞吐过程中重质组分均会发生热裂解,实现永久性降黏;在250~300℃之间,稠油开始发生裂解;在同一温度下,时间越长,降黏效果越好;在同一时间下,温度越高降黏效果越好,温度与时间具有互补性;3种稠油在同一温度下降黏规律相同,可以用同一公式表示;水的存在对稠油裂解有影响,当加入的水完全汽化时为最佳.     

蒸汽吞吐热采在海上油田的先导性实践

为更好地提高渤海湾油田的稠油采收率,对渤海油田首次采用的蒸汽吞吐技术进行稠油开采实例进行分析与研究。首先对热采作业的可行性进行分析,然后通过模拟优选蒸汽吞吐施工参数设计,再结合海洋生产平台的特点从燃料和水源上进行选取,最后分析了蒸汽吞吐热采效果。渤海油田首次蒸汽吞吐技术取得成功应用,为后续类似作业提供参考和借鉴。