油藏压力对蒸汽驱开发效果的影响

方法利用数值模拟方法，研究蒸汽驱过程中，油藏压力对开发效果的影响。目的提高稠油油藏蒸汽驱开发效果。结果井口注汽于度相同的条件下，油藏压力越高，井底蒸汽干度越低；油藏压力过高（如大于8MPa），会使蒸汽驱效果明显变差，甚至导致蒸汽驱开发方案失败，一般成功的蒸汽驱油藏压力为1～5MPa。结论在注蒸汽过程中，注入压力直接影响井底蒸汽干度；为了在蒸汽驱过程中保持较低的油藏压力（1～5MPa），生产井必须排空，必要时可增力。生产井以保证采注比大于1．2。     

深层稠油油藏高干度蒸汽驱物理模拟实验

胜利油田稠油资源丰富,大部分稠油油藏埋藏深、边底水活跃,油藏压力难以降低到5 MPa,矿场实施的常规蒸汽驱井底注汽干度为30%左右,提高采收率幅度不明显。为改善该类稠油油藏蒸汽驱开发效果,基于高干度注汽技术的发展,以孤岛油田中二北Ng5稠油油藏为原型,开展7 MPa压力条件下二维纵向蒸汽驱物理模拟实验,监测分析注汽干度分别为10%,30%,50%的蒸汽驱过程中蒸汽腔的形成和发育状况,研究注汽干度对深层稠油油藏蒸汽驱开发指标的影响规律。实验结果表明:注汽干度对深层稠油蒸汽驱开采效果影响明显,提高注汽干度,地下蒸汽腔形成时间缩短,蒸汽腔扩展距离变大,蒸汽驱结束时间变长,最终采收率明显提高;7 MPa油藏压力条件下,蒸汽驱的蒸汽干度至少应大于50%。井底注汽干度由30%提高到50%可增加胜利油田深层稠油油藏蒸汽驱有效动用储量1.32×108t。     

浅薄层超稠油水平井蒸汽吞吐后转换开发方式研究

以新疆油田某典型区域为研究对象,应用油藏数值模拟方法,对浅薄层超稠油水平井蒸汽吞吐后转换开发方式进行研究。结果表明,直井注汽水平井采油组合转蒸汽驱是较好的开发方式,合理注采参数为：注汽强度为1.68-2.02 m3/（hm^2·m·d）,采注比为1.2-1.3,井底蒸汽干度大于0.4。该研究结果对浅薄层超稠油水平井蒸汽吞吐后转换开发方式研究具有指导意义,也为稠油油藏水平井下步转换开发方式提供了思路。     

水平井蒸汽驱影响因素及作用机理

胜利油田部分稠油油藏单元已进入水平井蒸汽驱开采阶段,但水平井蒸汽驱驱油机理尚未十分明确。通过建立水平井蒸汽驱高温高压二维比例物理模型,系统研究了稠油油藏驱油机理及注采参数对水平井蒸汽驱的影响。结果表明:水平井蒸汽驱驱油机理为"驱替为主,泄油为辅";油层压力、蒸汽干度和注汽强度是影响水平井蒸汽驱的3大要素,油层压力越低、井底蒸汽干度越高、注汽强度适中,水平井蒸汽驱蒸汽腔发育就更加充分,汽驱驱替效果最佳。     

水平井蒸汽驱开采稠油数值模拟研究

方法利用数值模拟方法,研究了水平井蒸汽驱过程中注汽速度、蒸汽干度及水平注采井距对蒸汽驱效果的影响。目的提高水平井蒸汽驱开采稠油的开发效果。结果注汽速度越高,相同时间内采出程度越大;注汽速度对累积油汽比的影响在不同时期有不同的规律;根据模拟结果,计算了不同注汽速度下净产油量的净现值,确定出开发期内的最佳注汽速度,本油藏模拟期内的最佳注汽速度为１２７ｍ３／ｄ;蒸汽干度对蒸汽驱效果的影响受注汽速度制约,注汽速度较低时,蒸汽干度越高,开发效果越好,但注汽速度较高时,蒸汽干度过高,反而使开发效果变差;注采井距对蒸汽驱效果,特别是蒸汽突破时间影响显著,注采井距应大于水平段长度。结论水平井蒸汽驱开采稠油主要受注汽速度、蒸汽干度和注采井距的影响,只有合理选择上述参数,才能取得较好的开发效果     

河南油区稠油油藏水平井开发技术

河南油区稠油油藏通过直井蒸汽吞吐取得了较好的开发效果,但部分储量丰度较差的浅薄层稠油油藏及叠瓦状分布的条带状边水稠油油藏,采用常规直井开发,单井可采储量低,很难取得经济效益。为合理开发河南油区稠油油藏未动用储量,利用数值模拟技术,结合其地质特点,开展水平井开发技术研究,优化了水平井及注采工艺参数。结果表明:水平井目的层段垂深应大于150m;最佳水平段长度为80～150m;水平井与油水边界的距离大于60m后,基本未见边水入侵;水平井与断层距离大于20m时,断层不会开启;井底注蒸汽干度大于50%,开发效果明显改善;第1周期注汽量为2000t,油汽比和周期产油量均较高,分别为0.54t/t和1000t,吞吐效果较好;当注汽速度为300t/d时,优选注汽压力为14MPa、排液速度为20t/d左右比较合理。     

S断块稠油油藏直井与水平井组合蒸汽吞吐工艺参数优化设计

S断块为一中低孔、中低渗、深层稠油油藏,蒸汽吞吐先导试验表明,该断块适于应用蒸汽吞吐技术开采。应用数值模拟方法对蒸汽吞吐开发方式、注采工艺参数进行了优化,结果表明,直井与水平井组合蒸汽吞吐+蒸汽驱技术较其他方式开发效果好,具体优化参数为:水平井段长为300 m,注采井排距、直井井距均为100 m,井底蒸汽干度须大于40%,注汽速度在360 m3/d左右,直井、水平井一周期注汽强度为60 t/m、10 t/m,注汽量为1 800 m3,3 000 m3,注汽压力在18 MPa以上,焖井时间6天左右。     

小洼油田洼38断块试验区蒸汽驱参数优化

小洼油田洼38断块试验区经历12a的蒸汽吞吐开发后,已进入蒸汽驱试验阶段,在目前注采条件下,出现油层压力水平较低、油井产油量小、油汽比低等矛盾.在分析洼38断块东三段油层蒸汽驱先导性试验效果的基础上,利用数值模拟方法优化主要注采参数,最大限度地改善其蒸汽驱开发效果.结果表明,注汽速度以100～120t/d为宜;采注比为1.2～1.3,井底蒸汽干度要求在50%以上;合理的注汽压力为7MPa左右,不宜超过9MPa,油井合理井底流压应为1MPa左右.与目前注采参数生产效果相比,应用优化的注采参数进行蒸汽驱生产20a,采出程度将增加5.46%,累积增油量为3.6×104t,能取得较好的开发效果.     

萨北过渡带蒸汽驱合理井网井距优化

蒸汽驱技术在稠油油藏应用较为成熟,但对于水驱后特高含水稀油油藏开展蒸汽驱尚处在探索的阶段.借鉴稠油油藏蒸汽驱技术,针对两种油藏原油性质、开采方式等差异,结合萨北过渡带地区油层发育、开发现状,依据数值模拟分析,综合考虑蒸汽驱应满足的注汽强度、采注比、蒸汽干度、地层压力等参数要求,确定萨北过渡带蒸汽驱合理井网井距.这是对水驱后特高含水稀油油藏开展蒸汽驱技术的初步探索,有利于改善萨北过渡带地区的开发效果,同时对于大庆长垣过渡带地区的高效开发具有先导性的技术借鉴意义.     

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。     

油藏降压过程中套管受力与安全排液速率研究

利用蒸汽驱对水驱稠油油藏进行开采是提高油气采收率和保持单井稳产的重要技术措施,能否将油藏压力降低到5 MPa以下是决定蒸汽驱成功实施的关键。鉴于此,建立了油藏压力降低过程中压力分布计算模型,结合胜利油田某水驱稠油区块实际地质力学参数研究了油藏压力变化规律。以获得的油藏压力、井底流压和油藏基岩应力作为边界条件,建立了油藏降压过程中套管受力计算的三维地质力学模型,对降压过程中套管受力进行了分析,研究了排液速率、排液时间和油藏渗透率对套管安全的影响规律。计算结果表明:在油藏压力降低过程中,套管应力不断增加;排液速率越大、地层渗透率越小,井底流压越低,套管应力越大。给出了胜利油田某试验区块排液降压施工参数,成功指导了该区块的排液降压施工。该区块成功将油藏压力从9.7 MPa降低到5.0 MPa,未出现任何套管损坏事故。这表明建立的模型具有较好的计算精度和可靠性,可以为胜利油田水驱稠油油藏转热采时的排液降压提供参考和借鉴。     

对蒸汽驱几个问题的探讨

方法利用数值模拟法，研究了影响蒸汽驱的主要油藏参数和操作参数，并阐明了蒸汽吞吐与蒸汽驱及蒸汽驱与水驱、聚合物驱的相互关系。目的为了选择合理的开发方式，保证蒸汽驱有效的运作，提高原油采收率。结果影响蒸汽驱开发效果的油藏参数是油层净厚度、原油粘度、含油饱和度、油层非均质性、净总厚度比及油藏埋深；对于适合蒸汽驱的油藏而言，只有在注汽速度床注比、蒸汽干度均高于其临界值时，才能取得好的开发效果；地层原油粘度在很大程度上决定了油藏的开发方式，只有当地层原油粘度大于30mPa·s时，蒸汽驱才能比水驱更经济有效。结论在注蒸汽前，应对油藏条件做出充分评估，同时满足蒸汽驱操作参数，通过不同的开发方式评价选取最佳的开发方式。     

中深层稠油油藏化学辅助蒸汽驱三维物理模拟与应用

胜利油田稠油油藏由于埋深和边底水的影响,油藏压力无法降低到5 MPa以下再进行蒸汽驱,一般转驱压力为7 MPa。为进一步提高蒸汽驱的实施效果,利用室内实验研究了化学辅助驱方式进一步提高采收率。以胜利油田孤岛油田Ng5层位直井反九点井网为原型开展物理模拟研究。通过对比单纯蒸汽驱、化学辅助蒸汽驱等不同方式提高采收率的幅度,对泡沫剂、驱油剂不同注入方式进行对比分析,并确定现场实施方式。室内实验研究结果表明：采用“先调后驱”的化学辅助蒸汽驱方式,可以在蒸汽驱的基础上进一步提高采收率;高温驱油剂的主要作用是提高蒸汽前沿热水带洗油效率,高温泡沫的主要作用是调整蒸汽剖面,增加波及体积,提高热利用率。现场实际应用表明,化学辅助蒸汽驱是高压稠油油藏转蒸汽驱可行的开发方式。     

CO2辅助直井与水平井组合蒸汽驱技术研究

利用物理模拟及数值模拟方法，研究了在蒸汽中添加CO₂改善直井与水平井组合蒸汽驱开发效果的生产机理，主要包括降低原油黏度、使原油体积膨胀、降低油水界面张力等。优选出了CO₂与蒸汽的合理注入方式、注入比例和注入量。模拟结果表明：CO₂辅助直井与水平井组合蒸汽驱是深层稠油油藏高轮次吞吐后进一步提高采收率的有效技术。对于埋深为1300～1700m的稠油油藏，由于井筒热损失大，使井底蒸汽干度降低。而在注蒸汽的同时添加CO₂，不仅可以有效地弥补蒸汽干度低，难以达到蒸汽驱要求的不足，而且还可以缩短蒸汽驱初期的低产期，提高采油速度。     

胜利油区稠油油藏注蒸汽热采后储层物性变化特征

将胜利油区稠油油藏在不同开发方式、不同开发阶段完钻的热采密闭取心井岩心分析资料,与邻近或相同沉积条件下的老取心井的岩心分析资料进行对比,探讨了碎屑岩稠油油藏储层参数经过注蒸汽热采后的变化特点、变化机理及其对开发效果的影响;总结了稠油注蒸汽热采与常规注水开采后的储层特性变化异同点,为稠油热采过程中制定改善储层渗流条件、提高油藏采收率的对策或措施提供了依据。     

超稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐数模研究

超稠油油藏蒸汽吞吐后期,油汽比低,周期含水量高,开采效果差,注氮气辅助蒸汽吞吐已经成为1种提高超稠油开采效果的有效手段。与常规稠油油藏不同,超稠油对于注氮参数以及筛选条件有更严格的限制。模拟研究得知,超稠油油藏蒸汽吞吐不同时期宜采用不同的注氮模式。因该类型油藏对原油黏度、油层厚度、采出程度敏感性较强,从而确定超稠油油藏选井标准。该研究对同类油藏注氮辅助蒸汽吞吐开采具有指导意义。     

蒸汽驱间歇注汽数值模拟研究

针对中—厚互层状稠油油藏的蒸汽驱井组，用数值模拟研究了蒸汽驱过程中间歇注汽对开采效果的影响，优选出最佳停注时机为蒸汽突破到生产井时，停注间隔不宜超过60d，在此条件下间歇注汽的教果要好于连续汽驱，采收率提高0.36%。并探讨了提高采收率的机理，认为间歇注汽提高了油层纵向上的波及效率和驱油效率。现场实际资料基本与数值模拟结果一致。     

蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱提高稠油采收率实验

蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱是提高稠油油藏采收率的重要方法。为了对比两种开发方式提高稠油采收率的效果,以新疆塔河油田稠油为研究对象,采用蒸汽驱油模拟实验装置,对比评价了不同开发方式下注汽参数对提高稠油采收率的影响。实验结果表明,蒸汽驱提高稠油采收率与注汽温度正相关,对注入压力不敏感;与蒸汽驱相比,加入一定助剂正戊烷、正己烷、正庚烷,对提高稠油采收率有明显效果;同时发现,蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增加而趋于降低,化学辅助蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增大而有所增加。     

Characteristics of Formation Damage and Variations of Reservoir Properties during Steam Injection in Heavy Oil Reservoir

Abstract

Steam stimulation and steam flooding are two kinds of effective processes of enhanced oil recovery for a heavy oil reservoir. But steam can lead to severe and permanent formation damage due to interactions between injected fluids and reservoir rock and liquids. This article presents the laboratory studies undertaken to evaluate the influence of fluid composition, temperature, salinity, pH, dissolution and transformation of minerals, and asphalt deposition on formation damage during steam injection. The degree of damage during steam injection is observed to be dependent on pH and temperature. The technology of casting samples micrographs and scanning electron micrographs is employed to study the variations of reservoir properties after steam injection in each experiment. The mechanisms of formation damage and the characteristics of reservoir property variations are analyzed in heavy oil reservoirs during steam stimulation or steam flooding. The results show that the solubilities of rock and clay increase with increasing temperature and pH. Formation pores are blocked and plugged due to migration and precipitation of new minerals and asphalt deposition away from the steam injection well due to temperature drop and pH reduction in reservoirs. A great deal of asphalt deposition alters formation wettability to increase seepage resistance. Average porosity and average permeability increase near the steam injection well due to the generation of earthworm holes and steam channeling zones under the effect of high pH and elevated temperature. But a large amount of crude oil is left in large and mid-size pores during steam injection in heavy oil reservoirs.