稠油油藏水平井复合吞吐开采技术研究

水平井复合吞吐开采技术是一种综合利用CO2、N2和蒸汽进行稠油吞吐开发的提高采收率技术,它由水平井、CO2、N2和蒸汽四个关键部分组成。与常规蒸汽吞吐相比,水平井复合吞吐开采技术针对稠油油藏有以下优势:水平井可以增大注入能力与生产能力,且吞吐有效期长;CO2能有效降低稠油黏度,降低残余油饱和度,提高驱油效率;N2可以扩大注入蒸汽波及范围,降低注入蒸汽热损失。现场应用表明该技术可以有效提高蒸汽的利用效率,降低注入压力,提高油井产能,延长吞吐有效期,大幅提高了海上稠油产量,目前已在我国渤海建成10×104t的产能。     

海上稠油多元热流体吞吐增产机理室内实验研究

通过室内实验研究了多元热流体吞吐技术的增产机理,主要包括降粘机理、提高采收率机理、增能保压机理和协调增产机理。研究结果表明:多元热流体可有效降低南堡稠油的粘度,降粘率达到90%以上;多元热流体中非凝析气体能够大幅度降低稠油与热流体之间的界面张力,降低稠油粘度,其中二氧化碳可使南堡稠油粘度降低50%~90%,氮气为10%~30%,同时多元热流体中非凝析气体可以较长时间维持和补充地层能量,有利于提高蒸汽波及效率,提高蒸汽利用率;多元流体吞吐对南堡稠油开采具有明显的协同增产作用。     

多元热流体提高稠油油藏采收率作用机理及应用

多元热流体技术是将燃油与空气混合燃烧后,产生高温高压烟道气,同时将水加热汽化,形成氮气、二氧化碳、热水等组成的高温高压多元热流体混合物,注入油层,从而提高油井产量。通过室内实验和数模结果明确了多元热流体提高稠油采收率的作用机理:二氧化碳易溶于稠油中,主要起降粘作用;氮气具有增能助排作用,能够扩大蒸汽的波及范围,减少注汽热损失;多元热流体驱替比热水驱替提高驱替效率11.8%。胜利油田应用多元热流体稠油开采技术在草20区块进行了先导试验,取得了较好的增油效果。     

海上多元热流体吞吐与蒸汽吞吐开采效果对比

多元热流体（热水、Ｎ２、ＣＯ２ 的混合物） 热采技术作为近年来兴起的海上开采新技术,加热范围和吞吐效果与蒸汽不同。利用物理模拟实验方法定量研究Ｎ２ 和ＣＯ２ 的溶解降黏作用,根据海上油田实际地质油藏参数建立水平井单井数模模型,通过蒸汽和多元热流体注入热焓相同和注入热水量相同２ 种方案,对水平井吞吐加热半径和最终采收率进行研究。结果表明：多元热流体吞吐比蒸汽吞吐提高采收率的幅度大,提高多元热流体中蒸汽的干度,可最大限度发挥Ｎ２ 和ＣＯ２ 的增产作用。现场应用显示,产能提高１􀆰 ６ 倍,数模预测井控储量采收率可在冷采基础上提高近１０ 个百分点,为渤海油田数亿吨非常规稠油寻找到有效开发方向。     

海上深薄层稠油油田多元热流体吞吐研究

按照稠油注蒸汽开采筛选标准,很多埋藏深、储层薄的稠油油藏难以投入注蒸汽开发。为改善开发效果,提出多元热流体（蒸汽、热水、N₂和CO₂的高温混合物）吞吐技术,利用注入气体溶解降黏等复合机理开采原油。通过驱替实验研究多元热流体吞吐有别于蒸汽吞吐的主要作用机理,采用数模方法对比研究多元热流体吞吐与蒸汽吞吐生产规律和开发指标的异同。研究表明,与常规蒸汽吞吐相比,多元热流体吞吐周期内平均日产油、累计产油、采油速度均提高30%,周期间平均日产油递减率为蒸汽吞吐的60%,采出1%石油地质储量压降幅度仅为蒸汽吞吐的80%。矿场实践表明,南堡35-2油田南区注多元热流体吞吐后,单井高峰日产油可达到127 t/d,平均热采有效期达到300 d,有效期内平均日产油达到50 t/d,为冷采产能的1.6倍,预测采收率可在冷采基础上提高8.5个百分点。研究结果可为“深、薄、稠”油藏开发方案设计提供借鉴。     

海上多元热流体热力开采技术研究与实践

蒸汽吞吐和蒸汽驱技术是稠油开采的一项有效技术。对于条件较好的稠油油藏,这些工艺的采收率可以达到30%以上。然而,海上稠油油藏储层较薄、埋藏较深、热量损失和蒸汽干度低等情况会严重影响热采的经济性。多元热流体热力开采技术针对海上油藏特点,指向油藏注入蒸汽和非凝析气体,注入的气体不仅扩大了热采影响范围,而且与注入的热量协同降黏,从而降低热采温度要求,减少热量损失,提高热采的经济性。在此技术思路下,在南堡35-2油田南区开展了热采室内实验、数值模拟研究及海上先导性试验,显示海上稠油采用多元热流体热力吞吐开采的增产效果显著,单井平均日产量由冷采时的10～20m3提高到50～60m3,有效期达300～400d。现场应用中,多元热流体发生器及配套注入设备运行良好,地面工艺流程满足了海上热采需要。     

海上稠油两种热采方式开发效果评价

为了给海上稠油油田选择热采技术提供依据,对多元热流体吞吐和蒸汽吞吐2种热采方式的开发效果进行了评价。根据实际地质油藏参数建立了热采单井地质模型,运用数值模拟方法,设置了注入热焓相同和注入量相同2种方案,并结合现场先导试验对比分析了多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的开发特征和效果。通过数值模拟得出:在注入热焓相同（4.3×1013 J）的条件下,多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的采收率分别为18.3%和12.4%;在注入量相同（227 m3/d）的条件下,多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的采收率分别为17.5%和13.3%,多元热流体吞吐的采收率是蒸汽吞吐的1.3~1.5倍。在现场先导试验中,多元热流体井的产能是蒸汽吞吐井的1.5倍。研究结果表明,多元热流体吞吐比蒸汽吞吐提高采收率的幅度大,更适于开发海上稠油油田。      

高温复合泡沫体系提高胜利油田稠油热采开发效果

地层非均质性使得稠油油藏注蒸汽多轮次吞吐开采后期开发效果变差.伴蒸汽注入氮气和泡沫剂可有效提高蒸汽的波及效率和驱替效率,改善稠油热采的开发效果.针对胜利油田稠油油藏特点,研制了一种新型高温复合泡沫剂FCY（该泡沫剂在310℃、气液比1：1条件下阻力因子达到20以上）,并研究了温度、矿化度、剩余油饱和度对其封堵效率的影响.FCY体系提高稠油油藏采收率实验表明：FCY泡沫剂可有效降低油水界面张力,提高注入蒸汽的驱替效率;伴蒸汽注入FCY体系可以提高稠油油藏采收率,降低含水率;氮气和泡沫剂合注为最佳注入方式.胜利油田现场应用证明,高温复合泡沫体系FCY可有效改善热采稠油油藏吞吐开发效果,封堵大孔道,防止汽窜.图8表1参10     

新疆浅层稠油油藏氮气辅助蒸汽吞吐提高采收率研究与应用

新疆浅层稠油油藏由于原油粘度高,埋藏浅,地层温度低,天然能量不足,油藏流体不具备流动性;注蒸汽热采,随吞吐轮次增加,递减加大,采油速度降低,存水率升高,油汽比下降,效果变差,开采难度加大。为提高稠油开发效果,通过稠油注氮气作用机理研究、物理模拟研究、注蒸汽加氮气吞吐数值模拟研究,确定油藏物性界限条件、氮气注入方式及合理的注采参数与时机。进行稠油注氮气提高开发效果试验取得成功,并首次将大规模工业化注氮应用于新疆九7＋8区齐古组浅层特超稠油油藏,开发效果显著。为改善稠油开采效果,提高吞吐阶段采收率,减缓稠油产量递减提供一条有效途径。     

伴蒸汽注化学剂提高采收率的室内研究

稠油区块经过多轮次蒸汽吞吐之后出现油汽比低、含水高的问题。伴蒸汽注入氮气和泡沫剂可以调整注汽剖面、提高波及效率、降低井间汽窜 ;伴蒸汽注入驱油剂可以提高注入蒸汽的驱油效率 ,提高剩余油采收率。通过室内实验研究 ,筛选出适合伴蒸汽注入的泡沫剂和驱油剂 ,对注入工艺和注入参数进行了优化研究。室内实验表明 ,伴蒸汽注入化学剂是提高稠油油藏采收率的有效手段。     

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。     

烟道气辅助蒸汽吞吐开采机理实验研究

某稠油油藏的纯蒸汽吞吐的效果不好,而烟道气辅助蒸汽吞吐开采稠油是一种有效的开采方式。为了研究烟道气辅助蒸汽吞吐,提高采收率的机理,在室内主要从CO_2和N_2角度研究提高稠油的采收率机理。研究结论表明,CO_2对原油产生的降粘和膨胀能力最好;提高采收率机理主要为原油膨胀机理、溶解驱机理、降粘机理。     

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。     

渤海N油田普通稠油多元热流体驱可行性研究

渤海N油田为我国海上一典型的薄互层普通稠油油藏,自2008年投入多元热流体吞吐开发,取得了显著的增产效果,但随着吞吐开采的进行,油藏压力下降、边水突进等问题逐渐显现,周期产量递减快。为提高采收率,针对油藏特点,从多元热流体驱油机理、油藏适应性、工艺参数等方面,对多元热流体驱可行性进行了系统分析研究,结果表明,采用多元热流体驱替开发可在吞吐开发基础上提高采出程度14.13%。     

春风油田浅层超稠油HDNS技术研究

针对准噶尔盆地西缘春风油田浅层超稠油油层薄、地层热损失严重的难题,提出了水平井、降黏剂、氮气、蒸汽强化热采方式（HDNS）。氮气降低岩石导热系数,降低薄层稠油油藏沿上部盖层的热量损失。地层内氮气向上超覆,起到地层保温作用。降黏剂有效降低原油黏度,大幅降低了地下原油屈服值和原油能够流动的临界温度,延长了生产周期,增加了周期产油量。配套了注采一体化管柱和水平井大斜度泵工艺。春风油田应用HDNS技术已经建成产能61．7×10^4t／a,采油速度大于3％。     

稠油油藏水平井热采应用研究

本文油藏数值模拟技术研究了不同类型稠油油藏水平井注蒸汽开采的可行性、相应的开采方式及油层厚度与原油粘度对水平井注蒸汽开采效果的影响。     

烟道气强化蒸汽驱提高稠油油藏采收率实验

为了搞清烟道气与蒸汽混合注入稠油油藏进一步提高采收率机理,进行了烟道气强化蒸汽驱模拟实验研究。利用PVT装置研究了不同温度、压力条件下,烟道气在原油中的溶解特性及原油物性变化特征,开展了烟道气强化蒸汽驱一维管式驱替实验与三维物理模拟实验。通过一维驱替实验,可确定不同温度条件下烟道气强化蒸汽驱比单纯蒸汽驱的驱油效率增加值,并优选了最佳注入温度;利用三维物理模拟实验,对比了蒸汽驱转烟道气强化蒸汽驱的生产动态变化规律及温度场扩展特征,分析了厚层油藏内热采过程中不同流体组分的分布特征。基于三维物理模拟实验结果,利用数值模拟方法优化设计了厚层稠油油藏水平井热采开发的布井模式。结果表明:高温降黏助驱、CO_2溶解降黏和N_2分压增容是稠油油藏烟道气强化蒸汽驱提高稠油采收率的机理。     

注氮气控制稠油油藏底水水锥技术

针对单家寺稠油油藏主力油层水淹严重,热采油汽比接近蒸汽吞吐经济极限的现状,对注氮气控制底水锥进及热氮混注提高热采采收率技术进行了有益探索。矿场试验结果表明,该技术有效地抑制底水锥进和蒸汽超覆,改善了吞吐井生产效果,成为“十五”期间巨厚块状底水稠油油藏多周期吞吐后控制底水锥进、提高热采采收率的有效手段之一。     

超稠油油藏水平井蒸汽吞吐开发合理界限研究

为在经济、技术允许的条件下，合理地开发超稠油油藏，增加可利用的储量资源。本文应用物理模拟，数值模拟方法，研究了达9块超稠油的流体组成，粘温关系和油藏渗流特征，以及超稠油水平井蒸汽吞吐注汽工艺参数对开采效果的影响，考虑经济因素的影响，建立蒸汽吞吐开采目标优化函数，提出开发超稠油油藏的合理工作制度和技术经济界限，研究认为，在实施超稠油水平井蒸汽吞吐时，应采取注高温，高干度，高强度的蒸汽和短周期，多周次的工作制度，同时在完井方式和注采工艺等方面采取配套措施，才能取得一定的效益，研究结果为该类油藏的热采开发提供了可靠的依据。     

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。