用物理化学辅助蒸汽吞吐技术改善超稠油开采效果

针对乐安油田超稠油区原油粘度大,注汽困难的开采特点,从超稠油渗流特征研究着手,采用物理化学辅助蒸汽吞吐技术提高该地区原油采收率,比较了采取不同强化注汽措施前后,采油情况的变化开展了以降粘剂、助排剂、声波助注器为主的物理化学辅助蒸汽吞吐的现场试验,见到了明显的增油效果,通过施使物理化学复合工艺,一般可提高油汽比０．１ ～０．５,并延长生产周期,增加采油量．     

水平井注蒸汽非稳态传热与流动分析

水平井注汽采油在稠油开采过程中得到广泛的应用,建立热采注汽过程中水平井井筒-储层耦合的非稳态传热与渗流模型,利用数值方法研究注蒸汽阶段的油、水、汽在井筒和油藏中三相非稳态流动与传热规律,分析井筒内积存原油对蒸汽推进的影响;同时计算分析湿蒸汽参数沿水平井段变化特点。研究结果表明:新建模型揭示了井筒内蒸汽前沿推进机制;在注汽速度8 t/h、注汽干度0.7时,注汽5 d后井筒内积存原油被驱替;受井筒内蒸汽流量变化和井筒与油藏热交换影响,湿蒸汽比焓(或干度)从水平井跟端到趾端下降较快;随着注汽速度和注汽干度的增大水平井吸汽段长度增加。     

低渗浅薄层稠油油藏水平井注氮技术研究

为了研究低渗浅薄层稠油油藏水平井注氮技术,以某区块为例,探讨了氮气辅助蒸汽吞吐的机理,并利用数值模拟方法优化设计了注氮参数。结果表明：氮气辅助蒸汽吞吐的作用机理主要包括隔热作用、增能作用、助排作用和解堵作用;随注氮量的增加,累积产油量逐渐增加,但是相对增油量、相对换油率和折算油汽比逐渐减小,最佳的混注比为60:1左右;太早或太晚注氮效果不佳,宜从第4周期开始每间隔一个周期注氮气;采用大段塞且先注氮气后注蒸汽的注氮方式效果最好。     

水平裂缝—蒸汽辅助重力泄油物理模拟试验研究

通过自行研制的三维高压模型本体，利用原有蒸汽驱三维物理模拟试验系统，进行了超稠油油藏的水平裂缝—蒸汽辅助重力泄油(FSAGD)室内物理模拟试验。试验表明，FSAGD具有和水平井蒸汽重力泄油(SAGD)相类似的渗流及传热机理。与常规蒸汽驱和SAGD相比，FSAGD可以明显提高蒸汽波及系数和最终采收率。根据试验结果可将FSAGD过程分为3个阶段：预热阶段、稳定泄油阶段和降压开采阶段。为实现稳定泄油，应保证一定的注汽速度和较高的注汽干度。对射孔、蒸汽附加氯气、储层纵向非均质性等因素对FSAGD开采效果的影响进行了模拟试验。结果表明，生产井适当补孔和蒸汽附加氯气均有助于提高采油速度和累积油汽比，但不能提高原油最终采收率；5倍级差以内的储层纵向非均质性对蒸汽波及系数和最终采收率影响不大。     

水平裂缝-蒸汽辅助重力泄油物理模拟试验研究

通过自行研制的三维高压模型本体 ,利用原有蒸汽驱三维物理模拟试验系统 ,进行了超稠油油藏的水平裂缝蒸汽辅助重力泄油 (FSAGD)室内物理模拟试验。试验表明 ,FSAGD具有和水平井蒸汽重力泄油 (SAGD)相类似的渗流及传热机理。与常规蒸汽驱和SAGD相比 ,FSAGD可以明显提高蒸汽波及系数和最终采收率。根据试验结果可将FSAGD过程分为 3个阶段 :预热阶段、稳定泄油阶段和降压开采阶段。为实现稳定泄油 ,应保证一定的注汽速度和较高的注汽干度。对射孔、蒸汽附加氮气、储层纵向非均质性等因素对FSAGD开采效果的影响进行了模拟试验。结果表明 ,生产井适当补孔和蒸汽附加氮气均有助于提高采油速度和累积油汽比 ,但不能提高原油最终采收率 ;5倍级差以内的储层纵向非均质性对蒸汽波及系数和最终采收率影响不大     

注空气改善稠油油藏蒸汽吞吐开采效果的实验研究

为改善普通稠油油藏蒸汽吞吐开发效果,利用热采比例物理模型和地层原油高压物性分析等设备,在室内开展了注空气辅助蒸汽吞吐实验研究。实验结果表明:溶解空气后的原油体积系数增大、黏度降低,原油的气体溶解能力随压力增加而增大;空气中的氧气与原油发生低温氧化反应放出热量,并且温度和压力越高,放热量越大。未反应的N2及生成的CO2等烟气起到增压助排、扩大蒸汽波及体积、提高热效率等作用,改善了蒸汽吞吐的开采效果;低温氧化反应后原油的轻质组分减少、重质组分增加,黏度有增大趋势,但高温条件下对空气辅助蒸汽吞吐的开采效果影响不大。与常规蒸汽吞吐方式相比,空气辅助蒸汽吞吐方式可提高周期油汽比、回采水率和采出程度。     

过热蒸汽SAGD循环预热模拟及方案优化

预热效果好坏是影响稠油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发技术的一项重要因素.在蒸汽返回水平段靶点A时蒸汽干度≥0条件下,研究馆陶组H71区块循环预热技术.结合油藏地质参数和物性参数建立地质模型,利用CMG油藏数值模拟软件进行历史拟合,对比等注汽量和等注汽热焓两种预热方案.结果表明:馆陶H71区块采用注入井定注汽量、生产井...     

双水平井超稠油SAGD循环预热启动优化研究

蒸汽辅助重力泄油是开发超稠油的一项前沿技术,其启动技术主要有蒸汽吞吐预热启动和循环预热启动。相对于蒸汽吞吐,注蒸汽循环预热启动吸汽加热均匀,启动平稳,但是配套循环预热管柱结构复杂,预热参数优化困难,循环预热机理仍需进一步研究。运用离散化井筒模型,对双水平井SAGD启动的三个阶段循环预热、压差对流、转入SAGD进行了优化设计,得到了合理的循环预热注汽速度、注汽干度、注汽环空压力、注汽压差产生时机和压差大小,为下步SAGD先导试验的顺利实施提供了可靠的依据。     

注氮气辅助蒸汽吞吐工艺增油效果影响因素研究

以稠油油藏储层研究为基础,开展了油层有效厚度、垂向渗透率和水平渗透率的比值、原油黏度、剩余饱和度等参数对注氮气辅助蒸汽吞吐技术增油效果影响研究。研究表明当油层有效厚度大于15 m时,能最大限度地发挥氮气的增油效果,选择实施注氮气辅助蒸汽吞吐的油井油层有效厚度应大于15 m。当渗透率比值(kv/kh)为1时,注氮气增油量最大。在有隔夹层存在时,垂向渗透率对氮气辅助蒸汽吞吐的开采效果影响不严重。注氮气辅助蒸汽吞吐工艺,对50℃原油黏度小于5 000 mPa.s的稠油油藏有较好的作用。适宜注氮气的剩余油区间为剩余油饱和度在0.55-0.625,对应的周期数为3到7周期。最佳的注氮气的剩余油区间为0.625-0.6时,对应的周期数为第3或第4周期。     

洼38断块蒸汽吞吐优化设计研究

根据多油层层间热干扰，多吞吐周期剩余热量以及注汽过程中的蒸汽超覆等问题，建立了完善的蒸汽吞吐解析模型，并提出由油层平均温度计算井底流体温度的方法，为了预测蒸汽吞吐井产能，提出了不同采出程度阶段下流入动态关系的处理方法，编制了相应的计算软件，结合洼３８断块蒸汽吞吐热采实际，在历史拟合基础上优出注汽参数和多吞吐周期注汽方案，为洼３８断块稠油整体吞吐开发提供决策理论依据。     

稠油组合式热力开采参数优化

基于目前常规稠油开采技术,进行了稠油组合式热力开采工艺数值模拟研究,对开发方式转换时机、蒸汽注入速率、采注比、蒸汽干度等工艺参数进行了优化,得出蒸汽吞吐过度到蒸汽辅助重力驱油的最佳转换时机为井间联通温度达到120℃,蒸汽注入速度为100～150 m3/d,采注比为1.2,注入蒸汽干度为0.5以上;建议对于未开采油藏,先进行一定轮次的蒸汽吞吐开采再转蒸汽辅助重力泄油开采。     

影响杜84块南部井区开发效果因素分析

辽河油田曙一区杜84块南部井区于05年投入开发,初期采用常规注汽,注汽压力高,干度低、注汽质量无法保障,生产效果差,吨油成本高.随着油藏研究的深入,超稠油开发技术水平的提高,通过对该区构造及沉积相、原油粘度等影响因素进行分析研究,找到了提高开发效果的技术措施,进行现场试验及效果评价,提高了蒸汽吞吐阶段采收率.本次研究积累的经验和总结的成果,对提高同类型油藏的开发效果有着非常重要借鉴和指导意义.     

超稠油直井-水平井组合蒸汽辅助重力泄油物理和数值模拟

研究了中深层超稠油油藏在直井蒸汽吞吐中后期,用直井注汽水平井采油的方式转蒸汽辅助重力泄油（steam as-sisted gravity drainage,SAGD）开发的机理。应用高温高压比例物理模拟方法,研究了水平井布于直井斜下方时SAGD蒸汽腔的形成和扩展过程。结果表明,转SAGD的初期以蒸汽驱动作用为主并逐步向重力泄油作用过渡,并可划分为蒸汽吞吐预热、驱替泄油、稳定泄油、衰竭开采4个开采阶段。利用数值模拟优选了布井方式、井网井距、水平井段长度、转SAGD时机和注采参数。该模拟方法在辽河油田杜84块超稠油油藏开发中取得了较好的现场试验效果。     

超稠油直井-水平井组合蒸汽辅助重力泄油物理和数值模拟

研究了中深层超稠油油藏在直井蒸汽吞吐中后期,用直井注汽水平井采油的方式转蒸汽辅助重力泄油(steam as-sisted gravity drainage,SAGD)开发的机理.应用高温高压比例物理模拟方法,研究了水平井布于直井斜下方时SAGD蒸汽腔的形成和扩展过程.结果表明,转SAGD的初期以蒸汽驱动作用为主并逐步向重力泄油作用过渡,并可划分为蒸汽吞吐预热、驱替泄油、稳定泄油、衰竭开采4个开采阶段.利用数值模拟优选了布井方式、井网井距、水平井段长度、转SAGD时机和注采参数.该模拟方法在辽河油田杜84块超稠油油藏开发中取得了较好的现场试验效果.     

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。     

油田采油燃煤注汽锅炉及其控制系统

分析了蒸汽驱采油和燃煤注汽锅炉的基本结构组成和影响注汽锅炉蒸汽压力和蒸汽干度两个主要工艺参数的因素，并对注汽锅炉控削系统的控制要求进行分析，提出注汽锅炉控制系统的要求和需实现的指标，为燃煤注汽锅炉控制设计打下基础。     

浅薄层稠油油藏注蒸汽开采规律研究

通过对河南井楼油田零区试验区注蒸汽开来的试验资料及生产区蒸汽吞吐大1数据的统计分析,结合数值模拟.本文揭示出浅薄层稠油油藏注蒸汽开采规律:尽管油层纵向驱替状况好,采油速度和采出程度高,但单井日产油量、周期产油量和油汽比仍较低,产量递减快。     

聚驱后蒸汽驱注汽速度与渗透率对采收率的影响

为了探索稀油油藏聚合物驱油后蒸汽驱注汽速度和岩心渗透率对原油采收率的影响,用大庆萨尔图油田天然圆柱状岩心和模拟地层油,经过45℃环境下的水驱和聚驱后,在双温度场条件下进行了3组渗透率、4个注汽速度共24块岩心的蒸汽驱实验研究。结果表明:在同一注汽温度下,注汽速度较低时,蒸汽驱采收率随着注汽速度的提高而不断增大;注汽速度较高时,蒸汽的指进现象加剧,致使蒸汽驱采收率趋于平缓;因此过高的注汽速度将无实际意义。在本实验中以0.2mL/min为宜。渗透率的提高有助于提高聚驱后蒸汽驱的采收率,但渗透率超过1μm2时容易加剧蒸汽的突进,不利于提高采收率;对中等渗透率岩心,提高注汽温度可以显著提高蒸汽驱采收率,而对高渗透率岩心,提高注汽温度的作用不大。     

聚驱后蒸汽驱注入速度与渗透率对采收率的影响

为了探索稀油油藏聚合物驱油后蒸汽驱注汽速度和岩心渗透率对原油采收率的影响,用大庆萨尔图油田天然圆柱状岩心和模拟地层油,经过45℃环境下的水驱和聚驱后,在双温度场条件下进行了3组渗透率、4个注汽速度共24块岩心的蒸汽驱实验研究.结果表明:在同一注汽温度下,注汽速度较低时,蒸汽驱采收率随着注汽速度的提高而不断增大;注汽速度较高时,蒸汽的指进现象加剧,致使蒸汽驱采收率趋于平缓;因此过高的注汽速度将无实际意义.在本实验中以0.2 mL/min为宜.渗透率的提高有助于提高聚驱后蒸汽驱的采收率,但渗透率超过1 μm2时容易加剧蒸汽的突进,不利于提高采收率;对中等渗透率岩心,提高注汽温度可以显著提高蒸汽驱采收率,而对高渗透率岩心,提高注汽温度的作用不大.     

稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱前缘预测模型

为了描述注溶剂条件下蒸汽前缘的形状,首先提出蒸汽前缘气相内组分平衡状态计算方法,获得边界温度特征;其次列出前缘液相组分组成的计算过程,建立考虑三相平衡状态的蒸汽前缘形状预测模型;最后采用迭代法获得界面关键参数,并求解整个模型。结果表明:溶剂辅助蒸汽前缘形状以楔形为主,并且在较低注汽速度情况下,重质溶剂改善垂向波及系数效果明显优于轻质溶剂,对于较高注汽速度,轻质溶剂改善重力超覆现象的潜力明显大于重质溶剂。