辽河油田超稠油油藏开采方式研究

辽河油田杜８４ 块兴隆台油层是一个超稠油油藏。由于地下原油粘度大,流动性差,因此常规直井蒸汽吞吐效果很差,平均周期油汽比只有０．３５。为了提高蒸汽吞吐开采效果,在油田现场采取了一系列技术措施,包括采用高效真空隔热油管、加深注汽管柱、采用大泵抽油等,措施后,周期油汽比提高到了０．５５９。同时,根据该油藏地质特征及原油性质,研究并试验了水平井注蒸汽开采、成对水平井蒸汽辅助重力泄油、水平裂缝辅助蒸汽驱及垂向燃烧辅助水平井重力泄油等新技术及开采方式。结果表明,水平井技术与重力泄油相结合,将是提高厚层超稠油开采效果的一种主要方式。     

蒸汽辅助重力泄油压力梯度场分布特征研究

蒸汽辅助重力泄油与常规蒸汽驱相比,油藏环境较为复杂、井网结构特殊,且油藏中存在多场耦合作用。为了明确蒸汽辅助重力泄油的压力梯度场分布变化规律,根据渗流力学及传热学基础理论,通过建立蒸汽辅助重力泄油井组单元的压力场及压力梯度场数学模型,应用数据处理技术来直观展示开发过程中压力场、压力梯度场的分布特征,并将注采参数和重力对压力梯度场的影响进行重点分析,得到其影响规律,并确定了注采参数的最优范围。以上研究对提高油藏动用范围,丰富关于蒸汽辅助重力泄油开发过程中压力场以及压力梯度场分布特征的认识有积极意义。     

鱼骨注汽水平井SAGD在风城油田超稠油油藏中的应用

在非均质稠油油藏蒸汽辅助重力泄油开发中,为加快蒸汽腔扩展和降低夹层影响,提出了鱼骨水平井注汽方式。以风城油田A井区为例,利用数值模拟技术,分析了影响鱼骨注汽水平井蒸汽辅助重力泄油生产效果的主要因素,优化了分支形态及关键注采参数。研究结果表明,分支的水平位移、垂向位移与井组生产效果呈正相关,分支两侧交错分布的效果要优于分支两侧对称分布及同侧分布;当鱼骨注汽水平井上方存在夹层时,分支穿过夹层的生产效果最优。实际应用表明,鱼骨注汽水平井的初期日产油量和油汽比,均高于同条件下的无分支水平井,该方式具有一定优势,可供同类油藏开发借鉴。     

物理模拟直平组合SAGD与双水平SAGD开发对比

SAGD(蒸汽辅助重力泄油)技术是一种开发超稠油经济有效方式,应用SAGD技术能够大幅提高油藏采收率,对油田的长远发展具有十分重要的意义。SAGD开发主要有两种布井方式,直-SAGD与双水平SAGD。实验以杜84块馆陶组油藏参数,流体性质为基础,采用高温高压三维比例物理模型来描述超稠油油藏直井蒸汽吞吐后转蒸汽辅助重力泄油的开发过程,认识直井与水平井SAGD和双水平井SAGD开发过程中蒸汽腔变化,各生产阶段特征和开采机理,预测油藏采收率和开发动态及生产效果。     

溶剂辅助蒸汽重力泄油技术研究综述

溶剂辅助蒸汽重力泄油是将碳氢化合物溶剂和蒸汽混合共同注入油藏以改善注蒸汽生产开发效果的技术。对国内外溶剂辅助蒸汽泄油技术的最近研究成果进行了调研,阐述了该技术的内涵,描述了其研究现状,评价了技术的优势和局限性,并展望了该技术的发展前景。综合国内研究现状和油田开发实际需求,探讨了国内溶剂辅助蒸汽重力泄油技术的研究方向。     

兴Ⅰ组蒸汽辅助重力泄油双水平井蒸汽腔非均匀发育调控技术研究

针对辽河油田杜84块兴Ⅰ组蒸汽辅助重力泄油双水平井蒸汽腔沿水平井长方向上欠均匀发育的问题,应用蒸汽腔发育监测资料及生产数据分析该试验区双水平井蒸汽腔发育状态,观察得出,该井区蒸汽辅助重力泄油试验井汽腔沿水平段发育均衡程度低,主要表现为水平段中前段汽腔发育较好,水平段后端未有效发育。为了改善兴Ⅰ组蒸汽辅助重力泄油试验井组汽腔非均匀发育状况以提高生产效果,分别对蒸汽辅助重力泄油双水平井注采管柱工艺、控液工艺、操作压力以及气液界面控制进行了研究。结果表明,通过改变注采点位置,在生产水平井泵下接尾管和水平段下入衬管,将操作压力控制在3.0~3.5 MPa,以及将蒸汽辅助重力泄油生产阶段的SubCool值控制范围设定为5℃~15℃可以有效地提高杜84块兴Ⅰ组蒸汽辅助重力泄油双水平井组蒸汽腔扩展的均衡性及生产效果。     

超常规稠油油藏改进的蒸汽辅助重力泄油方式应用研究

结合辽河超常规稠油油田的生产实际 ,对蒸汽辅助重力泄油及其改进方式 (蒸汽和气体联合泄油、单井蒸汽辅助重力泄油以及强化蒸汽辅助重力泄油 )的开采机理进行了研究 ,并对以上几种开发方式进行了模拟 ,将模拟结果与蒸汽吞吐和蒸汽驱开发方式的模拟结果进行了比较和方式优选。优选结果认为 :蒸汽辅助重力泄油及强化蒸汽辅助重力泄油是开采超常规稠油油藏较为有效的开发方式 ;在超常规稠油开发早期 ,应采用蒸汽辅助重力泄油 ,后期应转为强化蒸汽辅助重力泄油。在此基础上 ,根据现场调研及数值模拟方法研究 ,确定了采用蒸汽辅助重力泄油和强化蒸汽辅助重力泄油进行超常规稠油开发的技术指标并进行了参数优化 ,分析了蒸汽辅助重力泄油的适应性。研究结果对超常规稠油油藏开发具有一定的指导意义     

夹层对加拿大麦凯河油砂区块双水平井蒸汽辅助重力泄油开发的影响

为了揭示非渗透夹层条带对双水平井蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响,开展蒸汽辅助重力泄油室内物理模拟实验。针对双水平井蒸汽辅助重力泄油开发的特点,提出基于Subcool值的边界条件相似准则数,为室内物理模拟实验的开展提供调控依据。以加拿大麦凯河油砂区块为原型,设计并建立二维双水平井蒸汽辅助重力泄油室内物理模拟装置,开展4组室内物理模拟实验,其中1组为均质模型,其他3组为存在夹层的非均质模型。结果表明,均质模型蒸汽腔的发育过程可划分为3个阶段,分别对应着产量增加阶段、产量稳定阶段和产量下降阶段。对于非均质模型,夹层的存在及其分布模式对蒸汽腔发育和生产指标具有重要影响;夹层距离注采井越近,蒸汽腔发育受影响的时间越早,其发育过程变得更加复杂,对生产指标的影响越大;当夹层位于注采井中间时,常规的蒸汽循环预热方式失效,而生产井单井蒸汽辅助重力泄油预热方式可以建立注采井间的连通。     

超常规稠油油藏改进的蒸汽辅助重力泄油方式应用研究

结合辽河超常规稠油油田的生产实际，对蒸汽辅助重力泄油及其改进方式(蒸汽和气体联合泄油、单井蒸汽辅助重力泄油以及强化蒸汽辅助重力泄油)的开采机理进行了研究，并对以上几种开发方式进行了模拟，将模拟结果与蒸汽吞吐和蒸汽驱开发方式的模拟结果进行了比较和方式优选。优选结果认为：蒸汽辅助重力泄油及强化蒸汽辅助重力泄油是开采超常规稠油油藏较为有效的开发方式；在超常规稠油开发早期，应采用蒸汽辅助重力泄油，后期应转为强化蒸汽辅助重力泄油。在此基础上，根据现场调研及数值模拟方法研究，确定了采用蒸汽辅助重力泄油和强化蒸汽辅助重力泄油进行超常规稠油开发的技术指标并进行了参数优化，分析了蒸汽辅助重力泄油的适应性。研究结果对超常规稠油油藏开发具有一定的指导意义。     

热采井下高温高压光栅传感技术研究

针对水平井注蒸汽热力开采工艺中存在的热采测试问题,结合稠油热采井下恶劣的环境条件,研究了光纤光栅测温测压的制造工艺和封装技术。根据水平井注汽生产工艺,研究了现场测试工艺和施工方法,解决了稠油注蒸汽热力开采水平井的热动态连续监测问题。经室内实验和现场试验验证,各项技术指标达到了设计要求,并已在辽河油田、吉林油田、胜利油田稠油注蒸汽热力开采工艺中应用。该研究使稠油热采高温高压测试工艺进入了一个新的技术领域,为认识油藏和了解井下水平段蒸汽辅助重力泄油效果提供了监测方法和工艺技术,为油藏精细描述和制订合理的稠油热力开发开采方案提供了科学依据。     

井楼油田水平井蒸汽辅助重力驱油数值模拟

在对井楼油田稠油油藏储层特征、原油性质分析的基础上,运用井楼一区油藏地质资料,建立超稠油油藏地质模型,模拟研究双水平井蒸汽辅助重力驱开发方式下,注采工艺参数如:蒸汽干度、注气速度、生产井排液能力对累计产油量、累计油气比、采出程度的影响;对注采工艺参数进行优化,确立最佳开发方案;在此方案的基础上,开采200天后,对压力场、温度场、剩余油饱和度场进行分析,研究开发效果.     

稠油油藏热溶剂辅助重力泄油开采机理及参数优化

针对稠油油藏开采过程中存在的热损失大、含水率高及开发效率低等问题,以加拿大Mackay River油藏为研究对象,建立了热溶剂辅助重力泄油技术的数值模拟模型,分别对SAGD、VAPEX和热溶剂辅助重力泄油开采特征进行对比,对热溶剂辅助重力泄油开采技术的生产压力、注入速度和注入温度进行参数优化。研究结果表明：热溶剂辅助重力泄油技术在注采压差、采油速度和采收率方面优于SAGD与VAPEX技术;在实际开发过程中,热溶剂辅助重力泄油技术的最佳应用条件为：井底生产压力为700 kPa,注入速度为160 m³/d,注入温度为275℃;三维实验结果进一步验证了数值模拟运算结果的可行性。该研究可为后续浅层稠油油藏的高效开发提供借鉴。     

油藏立体开发探讨

为有效开发辽河油田潜山稀油油藏、隔夹层发育的中深层块状稠油油藏及特深层块状稠油油藏,建立了多段多层水平井叠置、直井注汽平面驱替加水平井垂向重力泄油、叠置双水平井注汽排液加直井采油3种立体开发模型,采用现场测试、物理模拟、数值模拟等技术研究了3种立体开发方式的开发机理。潜山稀油油藏立体开发机理为分段均压作用、垂向重力作用及立体联供作用;隔夹层发育的中深层块状稠油油藏立体开发机理为重力泄油和蒸汽驱作用;特深层块状稠油油藏立体开发机理为重力泄水作用、减少热损失作用和提高采注比作用。辽河油田兴古潜山稀油油藏、杜84块兴Ⅵ油层组中深层块状超稠油油藏、洼59块特深层块状稠油油藏现场试验表明,3种立体开发方式可大幅度增加原油产量、实现油田高效开发。     

超稠油SAGD/VHSD高效开发创新技术与发展趋势

我国陆上超稠油油藏储量丰富,但因在油层条件下原油呈“固态”,油藏非均质性强,常规热采技术难以有效开发。中国石油集团经过近15年持续攻关,创新强非均质超稠油油藏泄油理论方法,创建强非均质超稠油蒸汽辅助重力立体泄油系统,研发高温高压钻采工艺体系,配套高温复杂采出液水/热循环利用等系列技术,形成了适合于我国陆相强非均质超稠油油藏高效开发的蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD/VHSD）。新一代超稠油油藏高效开发和提高采收率的主体开发技术支持了新疆浅层超稠油油藏的高效开发和辽河油田中深层超稠油油藏提高采收率工程建设,支撑了稠油千万吨稳产。“双碳”背景下,超稠油开发技术将主要向原位改质,电加热辅助蒸汽,风、光、氢储联合产生蒸汽等绿色环保的技术体系发展。     

浅层稠油热坑道内开采技术

坑道采油技术是稠油开发的一项新技术，主要利用蒸汽辅助重力泄油（SAGD）的原理，通过油砂层下面的巷道系统向油砂层中钻水平井进行热力采油，对开采特浅层、超稠油油藏和进一步提高稠油采收率（可达50％以上）有较好的应用前景。简要介绍了坑道采油技术在国外稠油油田的应用情况，并重点介绍了加拿大阿尔伯达油砂技术研究局利用竖井和坑道进行的UTF采油工艺以及水平井蒸汽辅助重力泄油开采技术，并介绍了与常规稠油开采方法不同的坑道内钻井施工，为国内开发稠油油藏提供了技术借鉴。     

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。     

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。     

中深层稠油油藏SAGD开发动态关系研究与应用

辽河油田中深层稠油油藏均经历蒸汽吞吐降压才转入SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发,开采机理复杂,蒸汽腔调控难度加大。分析了不同油藏条件和操作参数对SAGD开发效果的影响,明确了油层厚度、含油饱和度等4个油藏条件与SAGD开发效果的对应关系,建立了采注比、注汽井点数等4个操作参数的开发调整界限。现场应用后,SAGD油汽比由0.18上升至0.23,产油量达到80×10~4 t/a,为辽河油田稠油稳产提供了技术保障,对同类型油藏的开发具有一定的指导意义。     

双水平井SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术

强非均质储层条件下,超稠油双水平井SAGD开发中普遍存在注采井间窜扰、水平段动用不均匀、蒸汽腔规模小且扩展缓慢等问题,导致SAGD井组长期处于低产、低效状态。为了改善开发效果,提出双水平井SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术策略。以新疆风城油田M区实际井组为例,采用数值模拟对吞吐操作方式、注采参数、转轮时机等关键参数开展了系统研究。研究结果表明,采用注汽井注汽(生产井关井),焖井后生产井采油(注汽井关井)的方式,在合理注采参数条件下,间歇式吞吐能有效改善开发效果,采收率达53.8%。SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术主要作用机理为:(1)吞吐期间注汽井高速注入,蒸汽热损失减少;(2)注汽时消除了汽窜和压差影响,有助于扩大蒸汽波及和动用较差区域;(3)注汽期间重力泄油持续进行,建立的液面在开井生产时能有效防止汽窜,实现高效泄油。采用该技术在风城M区开展了2井组试验,措施后日产油水平提高了1.5 t/d,且生产稳定,研究成果为同类油藏改善开发效果提供技术参考。     

薄层稠油水平井蒸汽驱优化设计

辽河油田w块为深层薄层状特超稠油油藏．2005年采用水平井蒸汽吞吐整体开发,目前处于蒸汽吞吐开发中后期,水平井吞吐效果变差,周期产油量低,油汽比低,急需转换开发方式,前期研究表明该块转水平井蒸汽驱可行．文中根据W块油藏埋藏深、油层薄、原油黏度高的特点。建立了三维数值模型,对汽驱开发井网、注汽层段、注采参数等水平井蒸汽驱关键参数进行了优化设计。结果表明,采用75m井距水平井注采井网、注汽水平井水平段长度为采油水平井的2／3、油层下部1／3处高干度注汽的汽驱方案能够获得较高的油藏采收率。