稠油油藏注蒸汽开发后转热水驱实验与数值模拟

注蒸汽是目前稠油油藏开发的主要方式,随着开发进程的加快,注蒸汽开发油藏大多已进入后期阶段,注汽效果差、井间汽窜严重等逐渐成为稠油油藏开发亟待解决的问题。以热采剩余油为研究对象,运用室内物理实验和数值模拟方法,研究了稠油油藏注蒸汽开发后的转换方式。不仅建立了不同温度和不同时机下的蒸汽驱转热水驱模型、水汽交替注入模型和氮气泡沫热水驱模型,而且建立了不同厚度、不同韵律以及不同变异系数下的稠油油藏注蒸汽开发转热水驱数值模型。研究结果表明,采用120℃的热水,注蒸汽采收率为22%时转热水驱效果最好;厚度大于5m,变异系数小于0.4的反韵律油层转热水驱效果较好。     

不同韵律稠油油藏注蒸汽后期转热水驱试验研究

针对稠油油藏注蒸汽开发后期进一步提高原油采收率的问题,以物理模拟技术为手段,研究了不同韵律(正韵律、反韵律、复合韵律)储层蒸汽驱转热水驱的开发特征.研究发现,对于正韵律储层,注入蒸汽在高渗带窜流和蒸汽超覆作用的共同影响下波及体积较大,蒸汽驱的开发效果较好;对于反韵律储层,转热水驱时注入热水首先沿上部的高渗带突进,同时由...     

渤海不同类型稠油油藏开发策略研究

为提高渤海稠油油藏开发效益,根据油藏特征和海上生产条件,在开展冷采人工注水、热采转驱或蒸汽辅助重力驱(Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD)的水体倍数界限、常规水驱与注蒸汽开发的流体性质界限和布井区油层厚度或油柱高度界限研究的基础上,结合先导试验认识与行业分类标准,提出了渤海稠油油藏分类标准并确定了不同的开发策略。普Ⅰ-1类稠油(50^*～150^* mPa·s),采用常规水驱、化学驱开发。普Ⅰ-2a类稠油(150^*～350^* mPa·s),采用常规水驱、热水驱开发。普Ⅰ-2b类稠油(350^*～10 000 mPa·s),弱水体油藏采用蒸汽吞吐、蒸汽驱开发;中、强水体油藏利用天然能量或人工注水开发;低油柱油藏采用火驱开发。特稠油块状底水稠油(10 000～50 000 mPa·s),采用蒸汽吞吐、SAGD开发的渤海不同类型稠油油藏开发策略与技术路线。研究结果为渤海稠油油田开发部署与技术攻关提供了依据。     

南堡35-2油田化学辅助热水驱油的试验研究

通过岩心驱替试验对南堡35-2油田稠油热水驱和化学辅助热水驱进行了研究,考察了注入水温度及增效化学剂对驱油效率的影响。研究表明,提升注入水温度和添加化学剂,驱油效果明显改善。注入水温度升高20℃和40℃时,热水驱的驱油效率分别提高12.0%和18.2%,化学辅助热水驱的驱油效率分别提高21.0%和29.0%。化学辅助热水驱技术应用于海上普通稠油油田,将有助于进一步提高稠油采收率。     

稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效率影响因素——以孤岛油田中二北稠油油藏为例

为了研究稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效果及影响因素,分析蒸汽吞吐后转蒸汽驱提高稠油油藏采收率的潜力及有效开发方式,以胜利油区孤岛油田中二北稠油油藏蒸汽吞吐后密闭取心岩心为实验对象,开展了在原始油水饱和度状态下的驱替实验,对不同驱替介质、不同介质温度及不同驱替方式下的剩余油驱油效率进行了研究.结果表明:驱替介质类型、介质温度及驱替方式是影响转驱效果的主要因素,相同温度下蒸汽驱的驱油效率要好干热水驱,250℃蒸汽驱比同温度热水驱可提高采收率5%以上,驱替介质温度与采收率提高幅度之间存在良好的对数关系,研究区块蒸汽吞吐后直接转蒸汽驱可提高采收率30%左右.     

热水添加氮气泡沫驱提高稠油采收率研究

利用物理模拟实验和油藏数值模拟技术,研究了稠油油藏蒸汽吞吐后期转热水添加氮气化学剂泡沫驱提高稠油采收率的开采机理;对合理工艺参数进行了优化,包括化学剂注入速度、注入浓度、气液比、注入方式及段塞大小等.在此基础上,针对辽河油田锦90块的油藏地质特点和开采现状,进行了开发指标预测,设计了先导试验方案.热水添加氮气化学剂驱油技术在矿场先导试验井组中已取得了较好的开采效果,单井组累积增油21378t.目前已扩大到9个井组进行试验,预计这种技术将成为此类稠油油藏蒸汽吞吐后期有效的接替方式.     

渤海湾裂缝性稠油油藏合理开发方式

渤海湾潜山裂缝性稠油油藏为具有储集层裂缝发育、流体黏度大、埋藏较深等特点的海上油藏。如果常规热采开发,注入蒸汽的热损失大;如果冷采开发,较大的原油黏度会导致驱油效率和波及效率较低,合理开发难度很大。针对此类油藏特点,采用室内物理实验和油藏工程相结合的方法,应用大尺度物理模型,对目标油田冷水驱、热水驱以及热水加表面活性剂驱等开发方式的开发机理和适应性进行研究,并应用实际地质模型对合理开发方式进行验证。结果表明,采用热水加表面活性剂的开发方式,开发效果最好,其余依次为热水驱、冷水驱、蒸汽驱和蒸汽吞吐。综合对比开发效果和经济效益,最终推荐目标区采用热水驱开发方式。     

渤海油田稠油热采注入介质优选研究

渤海稠油资源丰富,但稠油黏度范围跨度大。研究表明,稠油热采开发注入介质的选择与原油黏度密切相关,针对稠油不同黏度范围优选其适合的注入介质成为研究难点。笔者通过室内实验、数值模拟和理论分析等手段,开展蒸汽、蒸汽复合气体、多元热流体三种注入介质的开发效果评价及增效机理研究,对渤海不同类型稠油油田的注入介质进行优选,形成渤海油田稠油开发注入介质筛选技术。在渤海M油田,利用该研究成果进行注入介质优选并应用后,单井热采高峰日产油相比邻井冷采产能提高三倍。该成果明确了海上不同稠油黏度范围适合的注入介质,为渤海稠油资源的有效开发提供指导。     

砂泥薄互层稠油边际油藏经济开发方式

边际油藏的开发可行性必须将开发方式与经济效益紧密结合来评价。江苏油田的韦5断块属中低渗、砂泥薄互层的普通稠油油藏，可归于边际油田。对该油藏的室内微观驱油机理研究、油藏数值模拟研究表明，注入水温度对其驱油效率和开发效果影响不大，冷、热水驱替及CO2吞吐的启动压力均较高而驱油效率不高，较经济的开发方式为降压开采一段时间后转入注水或蒸汽吞吐或蒸汽吞吐转水驱。结合矿场开发先导性试验结果，韦5断块稠油油藏应采用注改性水方式开发，以降低注水压力，提高注水效果；对条件合适的生产井进行短缝压裂，提高单井产能；选择部分条件具备的井蒸汽吞吐，以提高采油速率，从而提高开发效果和总体经济效益。图1表3参7     

杜239断块蒸汽＋热水段塞驱数模研究

方法综合应用从美国引进的WorkBench软件及国内先进的NUMSIP－Ⅲ稠油热采软件，针对曙光油田稠油热采区块杜239断块开展热水驱、蒸汽驱、间歇汽驱、蒸汽＋热水段塞驱四种开发方式及其主要工艺技术参数的模拟优选。目的确定该块吞吐结束后最佳开采方式，为进一步提高该块开发水平提供依据。结果蒸汽＋热水段塞驱方案实施半年多来，整个试验井组在吞吐采出程度已达30％以上的情况下，实现了产油量基本无递减，初步取得了较理想的开发效果。结论对于杜239断块及同类油藏，吞吐开发结束后宜于转换为蒸汽＋热水段塞驱。     

海上深层块状特稠油SAGD开发参数优化研究

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是稠油油藏开发的有效技术,但由于实施过程中蒸汽热损失较严重,开发经济效益受到影响。为高效地开发这类油藏,模拟特稠油油藏D油田的地质特点制备长岩心,并采用油田实际原油开展了注入介质优选和注入参数优化驱替室内实验研究。结果表明,蒸汽中复合注入一定量的N_2+CO_2可有效改善开发效果,最优复合比例为1∶3。该研究为D油田开发决策提供了依据。     

江桥杜66区块浅薄层稠油油藏热水驱注采参数优化

为提高浅薄层普通稠油油藏冷采后的开发效果,对影响热水驱开发效果的注采参数进行了研究。根据相似性原理模拟与储层特征和热采环境相似的岩心驱替试验,应用petrel软件建立区块地质模型,并采用CMG软件热采模块的数值模型,对比分析不同温度、不同注入方式和注采比下杜66区块的开发效果,确定了中含水期转注热水、冷热水交替注入的开发方式。研究表明,优化后的开发方式为综合含水60%时转注热水,采取冷热交替七段塞、注采比0.95的方式注入温度80 ℃热水,其驱油效率比冷水驱提高17.27%。研究结果表明,热水驱可以改善浅薄层普通稠油油藏的开发效果,为浅薄层稠油油藏经济有效开发提供了技术支持。      

薄层边底水稠油油藏开发方式优化研究

方法　运用正交设计法和数值模拟手段 ,深入细致地研究了吞吐注汽参数、不同井距下吞吐、吞吐转汽驱、吞吐转热水驱等开发方式。目的　优化吞吐注汽参数及接替开发方式 ,提高油田开发效果。结果　该方法优化孤岛油田中二北Ng5 3 4 稠油油藏蒸汽吞吐周期注汽强度为 2 0 0～ 2 5 0t/m ,注汽速度为 1 5 0～ 2 0 0t/d ,焖井时间为 3～ 5d ;大井距加密至小井距吞吐 ,再转蒸汽驱开采方式为最佳接替方式。结论　该方法很好地优化了孤岛油田中二北Ng5 3 4 稠油油藏吞吐注汽参数和接替方式问题 ,为该油田的合理开发提供了科学依据。     

蒸汽CO2复合驱驱油效率和CO2的注入时机

新疆油田稠油储量丰富,现阶段开发方式仍以蒸汽吞吐和蒸汽驱为主,但已进入开发中后期,油汽比、产油量均较低。为了进一步提高稠油采收率,以M区特稠油为研究对象,通过室内实验系统研究了高渗低压油藏下非混相蒸汽-CO_2驱相对于纯蒸汽驱的驱油效率以及不同残余油饱和度下蒸汽-CO_2的驱油效率。研究结果表明:注蒸汽吞吐一段时间后转蒸汽-CO_2驱,相较于纯蒸汽驱,驱油效率可提高34.1%;蒸汽-CO_2驱具有气水交替驱的特征;过早注入CO_2,渗流通道会提前被打开,蒸汽过早地与孔道中大部分原油接触,导致原油乳化,使得部分乳化原油很难被驱扫出来;残余油饱和度为45%时,最终驱油效率可达到87%,是实验中CO_2的最佳注入时机。在实际开发过程中,要通过产水率判断蒸汽通道是否打开来决定CO_2的注入时机。     

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。     

稠油蒸汽驱热效率影响因素研究

通过建立稠油蒸汽驱的开发地质模型,对蒸汽驱开发过程中的蒸汽注入速度、蒸汽注入干度、不同地层渗透率纵向分布,以及油层中存在隔夹层等影响稠油热采热效率的影响因素进行了分析。结果表明：蒸汽的井底干度越大,地层渗透率为正韵律分布时稠油油田蒸汽驱的热效率越高;地层渗透率为反韵律分布时,良好的隔夹层可以提高稠油蒸汽驱热效率;较高的蒸汽注入速度可以提高油田采收率,但会降低热效率。     

辽河油田火驱开发技术进展

辽河油田稠油油藏具有埋藏深、油品类型多等特点,为探索稠油油藏注蒸汽开采后期的有效接替技术,通过开展室内物理模拟和现场试验,研究了注蒸汽开发后火驱开发中深层—特深层层状、厚层块状、水淹稠油油藏以及浅层低渗透稠油油藏等不同油藏类型的可行性,形成了针对不同类型油藏的火驱储层描述技术、室内物理模拟实验技术、油藏工程设计技术、采油工艺技术、开发效果评价技术等,火驱开发油藏的采出程度大大提高,有效缓解了产量递减。该文论述了辽河油田火驱技术探索历程,对不同类型油藏火驱开发配套技术进行了系统总结。研究成果可为辽河油田及同类型稠油油藏火驱开发提供借鉴。     

热力泡沫复合驱物理模拟和精细数字化模拟

根据稠油热采三维物理模拟相似准则,得到胜利孤岛油田特稠油油藏蒸汽驱及后续转热力泡沫复合驱三维物理模拟的实验参数并进行相关实验,基于实验结果,对蒸汽驱及后续热力泡沫复合驱进行三维精细数值模拟研究。结果表明,蒸汽驱后转热力泡沫复合驱可有效抑制蒸汽窜流、改善蒸汽波及状况进而提高稠油采收率。利用三维精细数值模拟技术优化设计的热力泡沫复合驱工艺参数为:最佳方式为泡沫段塞注入,最优蒸汽注入速度为25 mL/min,氮气注入速度为1000mL/min(标准状况),泡沫段塞注入时间为1.0min,段塞间隔时间10～20min;利用相似准则对优化结果进行反演计算,可得到现场最优注采参数,该条件下特稠油油藏采收率可达到42.15%,较单纯蒸汽驱最终采收率(29.64%)提高12.50%。     

乐安油田草4块稠油热水驱及热化学驱实验研究

利用化学驱物理模拟流程装置及填砂管模型研究了乐安油田草4块不同温度下稠油的热水驱与热化学驱的驱油效果及变化规律.结果表明,提高油藏注入水的温度,可以明显降低原油粘度,提高稠油的采收率.而对于油水界面张力达到超低(10<'-3>mN/m数量级)的热化学驱,虽然通过油水界面张力降低,提高了驱油效果,但由于驱替通道阻力减小,后期实际驱替液流动的波及体积减小,导致最终采收率与同温度下单纯水驱相比低3%-5%.因此,单纯的热化学驱不适合乐安油田草4块稠油开发.     

化学蒸汽驱不同温度区域的驱油特征

针对胜利油区孤岛油田中二北Ng5稠油油藏蒸汽驱过程中驱油效率和波及效率低的问题,进行化学蒸汽驱不同温度区域室内驱替实验。依据不同的油藏温度,将注入井至生产井之间划分为蒸汽带、凝结热水带和油藏温度带,从驱油效率和注入压力2个方面研究3个不同温度区域化学蒸汽驱的驱油特征。结果表明:在蒸汽带和凝结热水带,起泡剂溶液产生的泡沫可以起到封堵多孔介质中大孔道的作用,防止蒸汽汽窜和过热水指进,最佳起泡剂溶液的质量分数为0.3%;蒸汽带泡沫封堵作用较强,提高注入压力4.0 MPa,凝结热水带泡沫封堵能力减弱,提高注入压力1.6 MPa;在油藏温度带,起泡剂溶液和驱油剂溶液仅表现为表面活性剂驱油作用,其中驱油剂溶液起主要驱油作用,而起泡剂溶液的驱油作用相对较小。