超稠油HDCS高效开采技术研究

HDCS高效开采技术是一种采用油溶性复合降粘剂及CO2辅助水平井蒸汽吞吐的超稠油开采技术,它由水平井、油溶性复合降黏剂、CO2和蒸汽四个关键部分构成。研究表明超稠油HDCS高效开采技术针对超稠油油藏有诸多优势：数值模拟研究表明水平井能增强注汽能力,增大油汽比,对于薄油层能够相当大程度上减少蒸汽的热损失;实验研究表明通过注入高效油溶性降黏剂和CO2能减小油水界面张力,破碎沥青质的层状结构,降低原油粘度,降低剩余油饱和度,增强地层弹性能量,减缓油藏压力衰竭。矿场统计和分析表明该技术可有效地提高蒸汽利用率,降低注汽压力,提高油汽比,增加产量和生产周期。该技术的应用使黏度大于300000mPa·s（500C） 、埋深大于1300m、油层平均厚度小于8m的超稠油藏实现了动用,目前已在胜利油田建成4×10^4t的产能。     

风城浅层超稠油油藏原位催化改质降黏技术

针对风城浅层超稠油油藏蒸汽吞吐中后期采用微生物、水热催化、气体辅助等降黏方式开采效果均不佳的问题,进行了超稠油催化改质降黏技术研究。通过催化裂解实验分析了风城油田重18井区油样在4.5 MPa、100～220℃条件下使用催化剂和供氢剂后的降黏效果,采用双管并联驱油实验得到了催化改质剂辅助蒸汽驱油效果及原油组分变化。结果表明：220℃时,单独使用催化剂降黏率可达50%,加供氢剂后降黏率可达90%以上;催化改质剂辅助蒸汽驱后原油降黏率可达88.5%,采出油中C25以上组分含量由54.4%降至37%,原油轻质化明显。对1口低产蒸汽吞吐井开展现场试验,实施后周期产油增加387 t,油汽比提高了0.34,取得较好的应用效果。研究表明,原位催化改质降黏技术可促使原油发生不可逆降黏,可大幅度降低稠油黏度,提高开发效果,建议进一步推广应用。     

稠油油藏尿素辅助蒸汽驱油数值模拟研究

针对河南油田泌浅10块超稠油油藏蒸汽吞吐开发末期地层压力低、回采水效率低、井间剩余油多等特点,根据尿素辅助蒸汽驱油机理,在蒸汽中添加尿素以改善蒸汽驱的开发效果。利用物理模拟方法,建立了尿素分解模型,求取了分解反应动力学参数;利用数值模拟方法,建立了尿素辅助蒸汽驱数值模型,并进行了驱油机理分析。数值模拟结果表明,尿素辅助蒸汽驱是稠油油藏高轮次吞吐后进一步提高采收率的有效技术,可在蒸汽驱基础上提高采收率6.8个百分点。     

河南油田超稠油油藏热化学辅助蒸汽吞吐技术研究

超稠油油藏开发是世界性难题,河南油田利用热化学辅助蒸汽吞吐技术成功实现了超稠油油藏的高效开发。分析了氮气和降黏剂改善蒸汽吞吐效果的机理,通过室内实验方法评价优选降黏剂,应用数值模拟方法进行了注汽强度、氮气注入量、降黏剂注入量等因素对开发效果影响的研究。该技术在河南油田超稠油油藏开发中得到了广泛应用,平均单井周期产油量提高117 t,含水率降低8%,油汽比提高0.12,取得了良好的开发效果,具有一定的借鉴意义。     

胜利油田深薄层超稠油多元复合开采技术

胜利油田超稠油埋藏深、储集层薄、原油黏度大、胶质和沥青质含量高,采用目前成熟的稠油开发方式无法有效动用。结合超负压泡沫混排技术、高效油溶性降黏剂降黏技术、CO2非混相驱油技术和蒸汽吞吐技术,提出深薄层超稠油多元复合开采技术。针对多元复合开采技术的开采机理,进行相关实验:①测定泡沫黏度以及泡沫悬砂、冲砂性能;②油溶性复合降黏剂与常规降黏剂降黏效果对比实验和破乳实验;③CO2破乳能力实验。实验表明:泡沫具有良好的悬砂、冲砂性能;复合降黏剂的降黏效果远好于二甲苯,复合降黏剂和CO2均具有很好的破乳效果,原油乳化程度越高,破乳效果越好。现场试验显示多元复合开采技术开发深薄层超稠油具有良好效果。图5表4参14     

风城超稠油蒸汽吞吐后期转蒸汽驱开发方式研究

在新疆风城油田超稠油油藏注蒸汽吞吐开发后期,蒸汽驱开发方式是提高采收率的有效途径.研究表明,蒸汽驱过程体现了驱泄复合作用,即蒸汽超覆在油层上部形成蒸汽腔,加热原油在驱动力和重力双重作用下从生产井采出,由此可形成直井小井距蒸汽驱、直井与水平井组合蒸汽驱、水平井与水平井组合蒸汽驱3种吞吐后期接替方式,先导试验达到了预期效果,进一步拓展了蒸汽驱适用的地质条件和组合方式,对同类超稠油油藏的开发具有借鉴意义.     

超稠油三元复合吞吐物理模拟实验研究

在稠油热采中，随着老井吞吐伦次的增加，吞吐效果变得越来越差，为了实现油田的稳产，改善开采效益，我们提出超稠油三元复合吞吐采油技术。物理模拟实验研究表明：超稠油三元复合吞吐采油技术可以达到较理想的驱油效果。其采油机理包括：调剖机理；CO2溶解驱机理；CO2萃取、降粘机理。其中，蒸汽的注入，使地层超稠油温度升高，原油粘度大幅下降，这是超稠油开采的根本原理，也是三元复合吞吐最主要的机理。三元复合吞吐工艺中注入CO2和表面活性剂助剂，是对蒸汽吞吐的一种辅助作用，起到改善吞吐效果的作用。     

辽河油田中深层超稠油SAGD开发技术

正蒸汽驱辅助重力泄油(SAGD)技术是超稠油油藏吞吐后大幅度提高采收率核心技术。创新建立蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD联动相似准则,深化驱泄复合作用机理,创新多种驱泄复合井网开发模式,发展多介质组合SAGD技术,实施厚度界限由15m降至12m,预计最终采收率可达70%以上,较蒸汽吞吐提高30%～45%,建成国内最大超稠油SAGD生产基地。     

尿素泡沫辅助蒸汽驱物理模拟实验研究

针对Ⅱ类稠油油藏(具有边底水、埋藏较深、黏度大等)蒸汽吞吐开采基本进入中后期,但目前尚未找到其它有效接替技术的难题,本文利用热采物理模拟技术,开展了尿素泡沫辅助蒸汽驱开采机理及技术可行性研究。在驱替实验中,尿素溶液的质量分数为25%,泡沫剂GFPA-4B溶液和降黏剂DVB-107溶液的质量分数均为0.5%,填砂管模型的水测渗透率1.83~2.16μm~2,驱替流速为3.6 mL/min。结果表明:尿素泡沫辅助蒸汽驱可以大幅度提高驱油效率,热水+尿素驱、热水+尿素+泡沫剂驱、热水+尿素+泡沫剂+降黏剂驱的累积采收率比纯热水驱的分别提高了8.13%、16.67%和21.27%;蒸汽+尿素驱、蒸汽+尿素+泡沫剂驱、蒸汽+尿素+泡沫剂+降黏剂驱的累积采收率比纯蒸汽驱的分别提高了3.49%、5.31%和9.41%。此外对尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱油机理进行了探讨。     

特稠油,超稠油油藏热采开发模式综述

方法利用水平井热采模式．对特、超稠油油藏进行开采。目的改善开发效果，提高经济效益。结果对油层厚度小于5m的特、超稠油油藏不宜采用水平井热采；对油层厚度在5～10m的特稠油油藏或油层厚度大于10m的超稠油油藏，可采用水平井蒸汽吞吐和蒸汽驱开采；对原油粘度大于5×104mPa·s的超稠油油藏，适用蒸汽吞吐开采；对油层厚度大于20m，原油粘度大于20×104mPa·s的超稠油油藏，必须采用蒸汽辅助重力泄油技术。结论对已投入蒸汽吞吐的特稠油油藏，尤其是处于中后期吞吐阶段的区块，应采用蒸汽加氮气泡沫驱及现有在井与水平共组合蒸汽驱模式；对尚未开发的特、超稠油油藏，应采用水平井注蒸汽热采模式及其它新技术。     

超稠油油藏HDCS开采技术优化

针对胜利油田广9区块超稠油油藏HDCS开采过程中存在的问题,通过油藏数值模拟分析了HDCS的降黏作用机理,优化了HDCS吞吐各周期降黏剂、CO_2与蒸汽的注入量,提出HDCS吞吐后期开采方式应转为HNS吞吐。研究结果证实:降黏剂、CO_2与蒸汽先后注入地层具有滚动接替、协同降黏作用,降黏剂的作用范围主要集中在近井地带0~2.4 m,CO_2的受效半径大于降黏剂,约为6.4 m,蒸汽的作用范围最大,受效半径约为11.2 m。从经济角度出发,HDCS吞吐4周期时,应停止注入降黏剂,转入HCS开发;吞吐7周期时,停止注入CO_2,转入蒸汽吞吐开发。HDCS吞吐8周期后,近井地带温度逐渐升高,原油黏度大幅度降低,地层能量逐渐衰竭,产油量下降较快。通过优化得出,HDCS吞吐8周期后转HNS吞吐4周期的总产油量最高。     

提高低效热采吞吐井开发效果的技术发展动向

目前我国稠油开发以蒸汽吞吐为主,但随着蒸汽吞吐轮次的增加,周期产油量、油气比下降,含水率高,开采效果变差,且蒸汽吞吐采收率较低,一般在20％左右。针对这一问题,采取各种措施提高蒸汽吞吐后期的开采效果,主要包括多井整体吞吐、一注多采、复合蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层等热采技术和化学吞吐、CO2吞吐等冷采技术以及各种改善蒸汽吞吐效果的工艺措施。综述各种改善蒸汽吞吐效果的工艺技术及其增产机理,分析各种稠油开采技术存在的问题和不足,指出稠油复合开采及水平井应用是稠油开采的发展方向。     

提高陈家庄南区薄层稠油油藏开采效果的技术及应用

胜利油田河口采油厂陈家庄薄层稠油油藏蒸汽吞吐开发中存在的主要问题有：热采防砂有效期短,层薄、净总比低,热损失严重。针对以上问题,采油厂进行了提高薄层稠油热采效果配套工艺技术研究,取得了显著效果。开展了薄层稠油热采防砂新工艺模式的研究及应用,有效延长了防砂有效期;开展了油溶性降黏剂＋CO2＋蒸汽的复合吞吐工艺的研究及应用,优化了CO2注入强度以及油溶性降黏剂的注入量和浓度,有效提高了蒸汽在薄层稠油油藏的波及体积,同时也有效补充了地层能量;开展了薄层稠油水平井配套技术的研究,优化了水平井注汽参数,研究应用了均匀注汽管柱,现场应用取得了显著效果。     

胜利油田稠油开采技术现状

稠油的流动性差,粘度大,开采的关键问题是降粘,改善其流动性,胜利油田根据不同油藏的条件选择了多种降粘开采方式,逐步建立了并开成了具有自己特点的筒油油藏水驱开采技术和热采技术。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘,井筒加热,稀释降粘,化学降粘,微生物单井吞吐,抽稠工艺配套等,筒油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐,蒸汽驱,丛式定向井及水平井,火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。     

氮气泡沫在浅薄层超稠油油藏开发中的适用性

春风油田排601中区、排6南区新近系沙湾组超稠油油藏具有埋藏浅、油层薄、原始地层压力小、地下原油黏度高等特点,主要采用水平井-降黏剂-蒸汽-氮气复合开发模式。多轮次吞吐后,地层压力下降,边底水突破油水界面发生锥进,面临油井排水期长、周期累计产水量增加、有效生产时间变短等问题,导致最终采收率较低。为此,开展了氮气泡沫辅助蒸汽吞吐实验,通过室内实验和数值模拟,进行泡沫适用性筛选及注入参数和工艺优化。现场应用效果表明,在边底水入侵区块采用氮气泡沫辅助蒸汽吞吐,较上一周期平均排水期缩短8.3 d,含水率下降32.2%,累计产油量增加2 606.0 t;在吞吐高周期区块,注入氮气泡沫可使周期含水率降低8.6%,累计产油量增加1 668.0 t,表明氮气泡沫可有效提高地层能量和封堵大孔隙通道,达到调整吸汽剖面的目的,在提升最终采收率方面起到了关键作用。     

新疆稠油油藏复合吞吐技术研究与应用

针对新疆油田红003井区蒸汽吞吐开采效果较差的现状,引进了高效复合化学药剂配合氮气辅助蒸汽吞吐的复合吞吐开采技术。室内实验结果表明,氮气对原油黏度的影响很小,但可以增加地层的弹性能量;加入复合降黏剂可以使稠油在高温下转变为牛顿流体,启动压力消失。对注蒸汽+氮气+降黏剂复合吞吐的压力场、温度场和黏度场进行数值模拟,开采效果显著优于单纯注蒸汽方式,可以明显延长蒸汽吞吐生产周期。现场对12口井开展了稠油复合吞吐技术试验,增产效果明显,可为同类型稠油油藏的合理开发提供经验和借鉴。     

蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。     

蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。     

稠油油藏多轮次减氧空气吞吐后复合注气增油机理

为了提高稠油油藏注气吞吐生产效果,针对水驱后多轮次减氧空气吞吐接续注入不同气体或不同气体复合的吞吐增油机理认识不清这一实际问题,开展了一维和三维物理模型实验及正对井和反五点井网的数值模拟,采用不同轮次采油量和原油组分对比分析、渗流过程研究等手段,分析了减氧空气、二氧化碳、天然气等不同气体在稠油油藏吞吐过程中的驱油和洗油机理。结果表明：减氧空气吞吐以堵水为主,多轮次后水线容易突破而较快失效;前置二氧化碳段塞后续注入减氧空气的复合吞吐,发挥了堵水和驱替剩余油的协同作用;先注入减氧空气后注入天然气的复合吞吐,溶解了近井区域重质原油组分,起到了增能、降黏和疏通孔隙的多重作用。10轮次的实验和数值模拟综合研究,明确了3种气体及其复合吞吐的增油机理,得到现场实际井的验证,可供类似稠油油藏气体吞吐提高采收率参考。     

化学吞吐开采稠油技术研究

按照蒸汽吞吐的模式将多种化学剂组成的吞吐液注入油层，使其与原油发生乳化，降低油水的流度比，改变地层的润湿性和这力，以提高稠油产量和采收率。室内模拟实验和现场试验证明化学吞吐液可以起上述作用。化学吞吐为稠油的开采，特别是提高蒸汽开采稠油的采忆率开辟了新的途径。