储集层非均质性对蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响

在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发过程中,生产效果主要取决于蒸汽腔的大小,储集层非均质性对蒸汽腔发育具有重要的影响。以克拉玛依风城油田重32井区和重37井区SAGD试验区典型非均质地质模型为基础,利用数值模拟方法详细研究了储集层渗透率、夹层物性及夹层空间分布对SAGD开发的影响。结果表明,注汽水平井上方的夹层主要影响SAGD生产阶段蒸汽的垂向上升,阻碍了蒸汽腔正常的垂向发育,迫使蒸汽腔沿夹层底部横向扩展,推迟产油峰值时间;注采井井间的夹层导致水平段动用程度低,影响循环预热效果,增加预热时间,导致热流体无法正常采出,生产效果较差。为获得较好的开发效果,SAGD水平井组应部署在水平段渗透率级差小于3.0的位置,以避开渗透率小于100 mD的夹层,确保不连续夹层距离注汽水平井上方3 m以上,注采井间夹层以及注汽井上方夹层的夹层闭合度分别小于40%和50%.     

非均质超稠油油藏双水平井SAGD布井方式研究

超稠油油藏的储层非均质性对SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发效果影响较大,尤其当储层内发育形态各异的夹层时,将对蒸汽腔的发育起到不同程度的阻挡作用,造成蒸汽腔发育迟缓。以国内某油田Z1区块储层特征为基础,通过数值模拟研究了非均质油藏不发育夹层、夹层位于SAGD井对上方以及夹层位于SAGD井对之间这3种情况下的布井方式,详细论述了储层非均质性对SAGD布井的影响,确定了非均质油藏SAGD布井的渗透率下限、夹层闭合度上限,并通过SAGD开发现场跟踪实例对布井方式进行了验证。     

SAGD井挤液扩容水力波及范围模型

风城油田陆相稠油油藏广泛采用蒸汽辅助重力泄油（SAGD）方式开采,由于储集层非均质性强、渗透率低,目前现场采用挤液扩容方式改造储集层,以缩短SAGD井预热周期。为了定量评价改造区域的形状,提出基于挤液扩容水力波及范围的可注性系数和挤液渗透率的概念和计算方法,推导了单口和两口水平井挤液扩容水力波及范围的解析解,最后应用模型对现场挤液施工的效果进行了预测,并结合有限元计算结果进行了检验。研究表明,所研究储集层的可注性系数为0.27~0.30,双井注水系统的水力波及半径和面积均随两井间距、水的有效渗透率、水平段长度和定排量施工条件下的注入压力增加而增加,随注入液黏度增加而减小。现场SAGD井挤液施工过程中需要尽量降低注入液黏度,在稳定排量的同时,逐步增加注入压力和近井地带的储集层渗透率,以优化挤液扩容效果。     

新疆风城油田SAGD井挤液扩容效果影响因素评价

新疆风城油田陆相稠油油藏主要采用蒸汽辅助重力泄油（SAGD）方式开采,但由于储层非均质性强、渗透率低,导致SAGD井预热周期长,使得蒸汽成本高,产出液处理困难,为此,提出了SAGD井挤液扩容储层改造技术和改造效果预测方法,分析了岩石物理性质、油藏几何参数和挤液施工排量等3类因素对扩容效果（表征为连通系数）的影响;并在这3类因素作用的92个有限元算例的基础上,建立了快速预测SAGD井挤液扩容连通系数的快速分析图版。风城油田3口SAGD井应用图版预测了连通系数,结果表明,预热周期的缩短幅度与连通系数呈较好的正相关性。研究认为,连通系数预测图版为现场施工时优化挤液压力和排量、进一步缩短SAGD井的预热周期提供了一种高效快捷的评价方法。      

低渗透砂岩储集层分类及渗透率测井评价——以石南21井区头屯河组油藏为例

准噶尔盆地石南21井区头屯河组低渗透砂岩储集层非均质性强,剖面上物性差异大。基于物性、压汞、铸体薄片等资料,从储集层微观孔喉结构出发,运用聚类分析方法,优选多项参数将储集层分为4类。石南21井区头屯河组以Ⅱ类和Ⅲ类储集层为主,储集层物性受泥质含量影响大,泥质含量增加,孔隙结构变差,渗透率降低。由于采用常规模型解释含泥质砂岩储集层渗透率误差较大,按泥质含量结合储集层分类,对4类储集层分别建立了渗透率解释模型。实际应用表明,所建模型解释结果与岩心分析数据吻合度较高,比常规测井参数模型解释精度提高了7.8个百分点,效果较好,可推广运用到其他含泥质的低渗透砂岩储集层。     

强非均质超稠油油藏SAGD储层升级扩容研究

新疆风城油田超稠油油藏属陆相辫状河沉积,其储层非均质性强,渗透率变异系数为0.7~0.9,泥质夹层分布密度为2.4条/m,导致SAGD井组存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题。基于储层岩石力学特性和扩容机理,利用在真三轴地应力条件下的大型物理模拟和耦合岩石力学数值模拟,开展了可控升级扩容技术的研究,明确了突破SAGD注采水平井间夹层、突破SAGD注汽水平井上方夹层、动用多分支段等最优扩容方式及参数。结果表明：风城油田A井区油砂在低围压条件下具有较强的剪胀效应,恒定压力结合阶梯稳定提压的方式可以形成复杂扩容区,最大体积扩容量高达7%,在合理扩容参数下,风城油田超稠油储层扩容半径为10~15 m。强非均质超稠油油藏SAGD储层升级扩容技术与传统的快速均匀启动技术相比,储层适应性更好且增产效果显著。     

强非均质超稠油SAGD储集层升级扩容数值模拟

新疆风城油田超稠油油藏储集层属陆相辫状河沉积,非均质性强,SAGD井组存在循环预热周期长、蒸汽腔发育不均等问题。前期储集层扩容试验能够显著提高蒸汽注入能力,缩短预热时间,但缺乏储集层扩容的全流程岩石力学耦合分析,不利于SAGD储集层升级扩容施工参数优化设计。基于岩石三轴压缩等室内实验,获取强非均质储集层岩石力学参数,建立耦合岩石力学的双水平井SAGD扩容热采数值模型,开展储集层升级扩容影响因素分析。通过对强非均质储集层开展分级分段扩容模拟,明确储集层升级扩容应包括井筒孔压预处理阶段、注汽井及分支应力扩容阶段、注汽井及分支大体积扩容阶段、注汽井与生产井井间连通阶段和注汽井上方大体积扩容阶段5个主要阶段,形成鱼骨井分段扩容等针对强非均质储集层的升级扩容策略。实践表明,储集层升级扩容技术适用于强非均质储集层,可使启动时间缩短50%,采油速度提高20%,可为强非均质储集层SAGD升级扩容施工参数优化提供借鉴。     

浅层超稠油油藏FAST-SAGD提高采收率技术研究

新疆油田浅层超稠油油藏部分SAGD部署区储层物性差,非均质性强,为了增加蒸汽热利用率,提高SAGD开发效果,运用数值模拟技术,以风城油田重18井区为例,开展SAGD与水平井组合的FAST-SAGD技术研究,优化了FAST-SAGD井网部署方式、操作方法及关键参数。结果表明:加密水平井部署在距油层底部2 m,前期进行溶剂浸泡及微压裂处理,在SAGD井组生产2 a后加密水平井以吞吐的方式启动效果最佳;与常规SAGD相比,FAST-SAGD开采周期缩短3 a,最终采收率提高9.3%,油汽比提高0.02。研究结果对浅层超稠油油藏SAGD高效开发有一定指导意义。     

用非均质性综合指数研究大路沟A区储集层

以靖安油田大路沟A区三叠系延长组长2碎屑岩储集层为例,运用灰色关联分析法与非均质性综合指数分析了储集层非均质性.结果表明,靖安油田大陆沟A区长2油层组储集层非均质性总体偏弱,储集层质量较好;东部地区储集层非均质性相对较弱,西北和西南地区储集层非均质性较强,自东向西非均质性有逐渐变强的趋势.储集层非均质性主控因素为层内夹层,受控于沉积微相.注水见效较快的区域,非均质综合指数为0.65～0.75,是剩余油分布的有利地区.灰色关联分析法计算简单,运算速度快,能够准确地求取各参数的权重系数.引入非均质综合指数能够克服单一因素表征储集层非均质性的不足,结合高斯随机模拟,实现了储集层非均质性的定量表征.     

克拉玛依油田稠油油藏氮气泡沫驱应用

克拉玛依油田九区J230井区上侏罗统齐古组稠油油藏储集层非均质性强、油层薄,天然能量低。随着蒸汽吞吐油井生产轮次增高,油田开采步入中—后期,储集层含油饱和度大幅度降低,剩余油分布复杂,地层压力低,高含水井逐年增多,开发难度增大,油田采油速度和经济效益大幅度下降。1995年开始开展了注氮气辅助吞吐的矿场试验,应用实践表明:注氮气后可以有效补充地层能量,延长吞吐生产时间,提高稠油热采开发效果。然而,多轮次注氮气辅助吞吐开采后,注气井汽窜矛盾突出,为此开展了氮气泡沫辅助吞吐及调驱试验研究。研究结果表明,高温泡沫剂发泡性和稳定性好,用在非均质性强的普通稠油油藏,可显著提高采收率。     

非均质综合指数法在海相辫状河三角洲储层非均质性研究中的应用

选取孔隙度、夹层密度、渗透率变异系数、渗透率突进系数、砂层厚度、泥质含量共6种参数来求取储层非均质综合指数,利用储层非均质综合指数较全面地表征了研究区C3储层的平面非均质性。     

超稠油Ⅲ类油藏夹层发育模式及SAGD提高采收率技术

风城超稠油油藏属陆相辫状河流相沉积,夹层广泛发育,特别是超稠油Ⅲ类油藏,非均质性强,导致SAGD开发过程中存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题,严重影响SAGD开发效果。针对该问题,在风城超稠油油藏辫状河储层发育特征研究的基础上,将夹层发育状况归纳分类为4种典型模式,分析了4种模式下SAGD蒸汽腔的发育形态,并对应提出了直井辅助SAGD、多分支SAGD及储层改造等开发技术,形成了一套针对超稠油Ⅲ类油藏SAGD高效开发技术体系,在现场应用取得了较好效果。该成果对强非均质性储层超稠油油藏SAGD高效开发提供了技术支持,值得推广应用。     

基于一维岩心实验参数的三维油藏采收率预测方法及应用

为进一步提高岩心实验参数利用率、丰富油藏采收率的预测方法、提高预测精度,综合运用各类岩心水驱油实验法、数值模拟方法和油藏工程方法的优点,以一维室内油层物理实验参数为基础,考虑水驱油过程中启动压力梯度对驱油效果的影响,建立了一维水驱油数学模型;同时以各小层产液速度为权系数,将一维数学模型转化为二维剖面模型;在此基础上,利用不同井网下的水驱油波及系数,将二维剖面模型再次转化为三维油藏采收率预测模型,建立了基于一维岩心实验参数的三维油藏采收率预测方法。莫005井区三工河组应用实践表明,该方法预测采收率25.6%与实际标定采收率25%相吻合。由此可见该方法能够通过综合运用各类岩心实验结果,并考虑层间非均质性和井网形式对采收率的影响,避免了实验方法预测和油藏工程方法预测的单一性和不确定性,为油藏采收率预测提供了新的方向和思路。     

段北油藏合理井距确定及调整技术对策研究

低渗透率、低流度的段北油藏具有储集层非均质性较强及注水开发效果差的特点.为提高采收率,从合理井距的确定及建立有效注采系统两方面入手,通过实施规模井网加密、分层系开发、储集层改造、建立合理驱动压差等配套调整措施,实现了油藏的有效注水,改善了开发效果.研究结果表明,整体部署、综合调整、配套实施,注重油水井生产措施及储集层改造的有机结合,是低渗透率、低流度油藏开发水平整体提高的重要保障.     

砾岩油藏弓形井多级水平缝压裂聚驱采收率数值模拟

砾岩油藏非均质性较强,注水开发极易形成水流优势通道,注入水波及效率较低,含水率上升快,开发效果较差.为此,针对相变快、储集层连续性较差的浅层砾岩油藏,提出了采用弓形井多级水平缝压裂改造的方式,以提高聚合物驱的采收率.基于克拉玛依油田七东1区西北区块的地质模型,对高含水砾岩油藏进行生产动态历史拟合,在此数值模型的基础之上...     

哈得逊地区东河砂岩测井资料隔夹层识别

隔夹层是导致储集体非均质的重要原因之一,特别是长期开发的油田,剩余油形成与分布受隔夹层的成因类型、空间分布和非均质性控制。针对东河砂岩低阻、非均质性较强的储层特征,以岩心一测井为依据,将HD4油田隔夹层分为三类:钙质夹层、泥质夹层、含钙泥质砂岩夹层,其中主要以含钙泥质砂岩隔夹层为主,其次为钙质隔夹层,泥质隔夹层较少。建立了该区隔夹层的测井识别标准,并进行了单井纵向隔夹层识别,为HD4油田选择合理开发层系、制定最佳开发方案、提高原油采收率,改善开发效果,以及进一步寻找有利勘探区块和开发对策,具有重要的实际意义。     

海上底水稠油油藏热采适应性预测新方法

以渤海底水稠油油藏地质油藏参数为基础,建立机理模型,利用数值模拟方法研究了水体倍数、油层厚度、原油黏度、渗透率、Kv/Kh、非均质性对蒸汽吞吐效果的影响;采用灰色关联方法进行了多因素敏感性分析,并通过多元回归建立了底水稠油油藏蒸汽吞吐的采收率计算公式,该公式综合考虑了影响底水稠油油藏蒸汽吞吐效果的各种因素;应用拟合公式对渤海实际油田的采收率进行预测,证实该方法简便、易于实现,且具有较高的精度。     

高尚堡油田G5断块储集层微观非均质性研究

高尚堡油田G 5断块开发较早,并以水驱方式为主。由于大通道已形成,水窜现象极为严重,层内矛盾突出,尽管剩余油储量丰富,但以现有水驱方式注采很难深度挖掘。储集层微观非均质性研究对寻找、开采剩余油尤为重要,对高尚堡油田G 5断块储集层微观非均质性研究揭示了剩余油的分布规律。首先对研究区背景概况进行详细刻画,并对G 5断块的地质特征进行分析;其次通过特征实验参数分析,开展储集层微观非均质性的研究。在研究成果及实验数据分析的基础上,结合储集层非均质性的差异,对不同提高采收率的方法进行了分析,揭示了提高采收率工艺效果存在的差异,对于高尚堡油田G 5断块油藏采收率的提高具有一定指导意义。     

页岩夹层及压裂裂缝对蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔扩展的影响

为了研究储层非均质特征对SAGD蒸汽腔扩展的影响,通过顺序指示模拟方法（SISIM）建立了不同页岩夹层分布模式,基于油藏数值模拟定义了“上部蒸汽腔分数”、“下部蒸汽腔分数”、“总蒸汽腔分数”的概念,研究了不同页岩夹层分布模式和压裂裂缝形式对SAGD蒸汽腔扩展的影响。研究结果表明:随着地层内页岩夹层发育的增多,页岩夹层对蒸汽腔扩展的限制作用增强,并呈现出蒸汽腔垂向扩展减弱而水平方向扩展增强的趋势;不同页岩概率下总蒸汽腔分数与采收率呈现较好的线性函数关系;压裂裂缝能改善SAGD蒸汽腔扩展和开发效果,垂直裂缝通过扩大蒸汽腔垂向发育高度加快了SAGD泄油速度,开发效果好于水平裂缝;移位垂直裂缝可以降低垂直裂缝导致的注采井间蒸汽窜流,蒸汽腔扩展及开发效果都好于垂直裂缝。     

海上稠油油田高含水期开发模式研究

海上稠油油田进入高含水开发期后,面临采油速度低、水窜快、产量递减快及采收率低等问题,且缺乏分层系开发调整经验,制约了油田的稳产和高效开发。以秦皇岛32-6油田为例,利用室内物理实验、油藏数值模拟等方法,开展了高含水期开发模式研究,明确了海上非均质稠油油藏分层系开发技术界限、注采井间加密模式和底水油藏水平井布井下限。结果表明：当储层原油黏度级差大于3或渗透率级差大于3时,层间干扰系数增大,实施分层系开采,且各开发层系油层厚度为4～8 m;对于强非均质性储层,不同井型、井网加密模式下体积波及系数差别较大,采用反九点转五点水平井+定向井联合井网加密模式,并将井距调整为220 m,体积波及系数显著提高;储层内部隔夹层渗透率、分布面积和分布位置均对水平井产能具有较大影响,基于隔夹层优化布井后,原油黏度为260 mPa·s的底水稠油油藏水平井累计产油量达到5万m³,油柱高度可由12 m下推至7 m。基于上述研究成果形成了“纵向分层系、平面变井网、水平井挖潜”的海上河流相稠油油田高效开发新模式,应用于秦皇岛32-6油田获得了良好的开发效果,可为类似油田的开发提供借鉴。