克拉玛依油田复合吞吐改善稠油热采开发效果试验研究

为改善克拉玛依油田稠油热采开发效果,寻求一种更全面、更有效的油井增产措施,通过调研在九_(7+8)区开展复合吞吐技术改善稠油热采开发效果试验研究,利用物模和数模相结合的方法,进行复合吞吐技术机理研究、不同原油粘度下复合吞吐增效剂的筛选及评价、复合吞吐岩心驱油实验评价和复合蒸汽吞吐注入方式及注入参数优化研究。实验评价研究和预测表明,复合吞吐技术是一项稠油热采开发中后期提高采收率的有效方法,有广阔的应用前景。     

复合蒸汽吞吐提高稠油采收率试验

为提高新疆油田稠油热采开发效果,寻求更全面、更有效的油井增产措施,针对克拉玛依油田九₇₊₈区上侏罗统齐古组稠油油藏地质特征,开展了用复合蒸汽吞吐技术改善稠油热采开发效果的试验。采用物理模型和数模相结合的方法,进行了复合蒸汽吞吐技术机理研究,对不同原油粘度下复合蒸汽吞吐增效剂进行了筛选,对复合蒸汽吞吐岩心驱油实验结果进行了评价,并对复合蒸汽吞吐注入方式及注入参数进行了优化,为提高蒸汽驱油效率和油藏采收率提供了新的技术。     

稠油蒸汽吞吐开采技术研究概述

利用蒸汽吞吐开采稠油最早出现在20世纪50年代，作为一种相对简单和成熟的注蒸汽开采技术，目前仍在委内瑞拉、美国和加拿大广泛应用。在研究大量文献的基础上，回顾了蒸汽吞吐开采技术的发展和现状，总结了蒸汽吞吐采油原理和开采特征，热力模型的发展，以及现阶段存在的问题，展望了未来的发展方向。研究认为：蒸汽吞吐在稠油开发中仍然将继续占有重要的地位；其采油原理复杂，是一项复杂、技术难度大的系统工程；进入开采中后期，必须运用各种手段改善吞吐效果并适时地转入合理的二次热采方式。     

多功能复合化学剂在蒸汽吞吐中的应用

辽河油田稠油热采以蒸汽吞吐开采为主,随着注汽轮次的不断增加、生产过程中各种工艺措施的不断介入,油藏受热水及其它侵入介质的影响,综合含水逐步上升,油层近井地带污染日益严重,直接影响了采收率,限制了稠油的高效开发.从油藏地质条件变化和伤害机理入手,开发研制出注蒸汽化学辅助技术--多功能复合化学剂.室内试验和现场应用表明,该技术能有效降低原油粘度、疏通油层、降低油水界面张力、改善稠油流动性、增加油层能量、提高采收率,从根本上改善稠油热采效果.     

改善稠油热采高周期吞吐开发效果技术对策

针对稠油热采进入高周期吞吐阶段产量递减快、成本上升、开发矛盾突出等实际问题,对河南稠油油田的开采技术进行了调研和分析,提出了一系列改善热采稠油高周期吞吐效果的有效办法．为稠油油藏改善吞吐后期开发效果提供了技术参考。     

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     

超稠油三元复合吞吐物理模拟实验研究

在稠油热采中，随着老井吞吐伦次的增加，吞吐效果变得越来越差，为了实现油田的稳产，改善开采效益，我们提出超稠油三元复合吞吐采油技术。物理模拟实验研究表明：超稠油三元复合吞吐采油技术可以达到较理想的驱油效果。其采油机理包括：调剖机理；CO2溶解驱机理；CO2萃取、降粘机理。其中，蒸汽的注入，使地层超稠油温度升高，原油粘度大幅下降，这是超稠油开采的根本原理，也是三元复合吞吐最主要的机理。三元复合吞吐工艺中注入CO2和表面活性剂助剂，是对蒸汽吞吐的一种辅助作用，起到改善吞吐效果的作用。     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱先导试验效果分析

方法结合矿场实验，应用油藏工程方法及数值模拟技术，研究砂砾岩稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱的开采规律及其效果。目的改善稠油油藏的热采效果，进一步提高采收率。结果砂砾岩稠油油藏按照优选的注采参数实施蒸汽驱，除遵循一般的蒸汽驱开采规律外，还表现为：蒸汽驱受效过程较温和，反映在采油井上，蒸汽驱有效期长，蒸汽突破晚；转驱后，初期对采油井适时吞吐引效，中期开展蒸汽泡沫调剖，后期关汽窜采油井等一系列配套措施，对改善汽驱效果均是有效的。结论适时转蒸汽驱预计可比一直吞吐到底提高采收率１０％左右，经济上可行；选择合理的转驱时机、井网井距和注采参数是提高汽驱效果的关键；采取一系列的调整措施是改善汽驱效果的保证     

新疆稠油油藏复合吞吐技术研究与应用

针对新疆油田红003井区蒸汽吞吐开采效果较差的现状,引进了高效复合化学药剂配合氮气辅助蒸汽吞吐的复合吞吐开采技术。室内实验结果表明,氮气对原油黏度的影响很小,但可以增加地层的弹性能量;加入复合降黏剂可以使稠油在高温下转变为牛顿流体,启动压力消失。对注蒸汽+氮气+降黏剂复合吞吐的压力场、温度场和黏度场进行数值模拟,开采效果显著优于单纯注蒸汽方式,可以明显延长蒸汽吞吐生产周期。现场对12口井开展了稠油复合吞吐技术试验,增产效果明显,可为同类型稠油油藏的合理开发提供经验和借鉴。     

烟道气辅助蒸汽吞吐油藏适应性研究

稠油热采的开发效果不仅与热采方式有关,同时也与注入的热介质关系密切。利用油藏数值模拟方法对比了不同地层和注热参数条件下烟道气辅助蒸汽吞吐与纯蒸汽吞吐的开发效果,并对烟道气辅助蒸汽吞吐增产效果的影响因素进行了敏感性分析,总结出了烟道气与蒸汽混注吞吐的油藏条件。渤海某稠油油田矿场实践表明,烟道气辅助蒸汽吞吐可改善该油田稠油开发效果,其产能是常规开采产能的2～3倍。     

超稠油水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术

为了改善超稠油油藏蒸汽吞吐开采效果,通过室内驱油实验研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率,利用数值模拟方法研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐的降黏机理。研究表明：CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率(80.8%)明显高于常规蒸汽驱驱油效率(65.4%);水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术实现了降黏剂、CO2与蒸汽协同降黏作用的滚动接替,从而有效降低了注汽压力,扩大了蒸汽波及范围即扩大了降黏区域,提高了产油速度。根据温度分布和降黏机理的不同可将降黏区分成4个复合降黏区,即蒸汽复合降黏区、热水复合降黏区、低温水复合降黏区和CO2-降黏剂复合降黏区。矿场应用表明,水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术在深部薄层超稠油油藏、深部厚层超稠油油藏和浅部薄层超稠油油藏开发过程中取得了显著的降黏增油效果。图6表5参15     

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。     

提高蒸汽吞吐效果配套技术研究

随着蒸汽吞吐开采时间的增长,稠油开发过程中暴露出了诸多的矛盾,在某种程度上已制约稠油采收率的提高。针对上述问题,辽河油田对提高蒸汽吞吐效果配套技术进行攻关,形成系列配套技术。以提高蒸汽吞吐效果整体配套技术为龙头,简要介绍了优选参数提高吞吐效果研究、高温暂堵调剖技术、分层配注汽工艺技术、化学添加剂改善吞吐效果、空心杆泵举升应用研究等5项配套技术及在4个区块的应用情况,该系列配套技术为辽河油田高轮次蒸汽吞吐井开采、最终提高采收率起到了积极的作用。     

河南油田低品位稠油油藏蒸汽吞吐后进一步提高采收率研究

河南油田浅、薄层低品位稠油注蒸汽吞吐后,采收率只有15％左右,大量的剩余油资源尚未得到有效动用。针对这一现状,先后开展了细分吞吐,加密吞吐,间歇汽驱和水平裂缝辅助蒸汽驱先导试验和推广应用,使河南油田低品位稠油热采采收率由15％提高到了30％以上,为油田的稳产起到了重要作用。     

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。      

超稠油油藏HDCS开采技术优化

针对胜利油田广9区块超稠油油藏HDCS开采过程中存在的问题,通过油藏数值模拟分析了HDCS的降黏作用机理,优化了HDCS吞吐各周期降黏剂、CO_2与蒸汽的注入量,提出HDCS吞吐后期开采方式应转为HNS吞吐。研究结果证实:降黏剂、CO_2与蒸汽先后注入地层具有滚动接替、协同降黏作用,降黏剂的作用范围主要集中在近井地带0~2.4 m,CO_2的受效半径大于降黏剂,约为6.4 m,蒸汽的作用范围最大,受效半径约为11.2 m。从经济角度出发,HDCS吞吐4周期时,应停止注入降黏剂,转入HCS开发;吞吐7周期时,停止注入CO_2,转入蒸汽吞吐开发。HDCS吞吐8周期后,近井地带温度逐渐升高,原油黏度大幅度降低,地层能量逐渐衰竭,产油量下降较快。通过优化得出,HDCS吞吐8周期后转HNS吞吐4周期的总产油量最高。     

稠油复合吞吐配套管柱研制与应用

稠油油藏进入开发中后期,动用不均、低压低产、汽窜等矛盾日益突出,严重影响稠油开发效果。二氧化碳、氮气助排等复合吞吐技术在现场应用中存在措施针对性差、施工周期长、生产时率低等问题。为此,研制了投球器、双作用封隔器、可逆注入阀球等核心工具,将分层注汽机械管柱与复合吞吐技术有机结合,形成了稠油复合吞吐配套管柱技术,一次投放管柱即可完成油井复合吞吐和精细注汽,实现了不同介质按需定量注入的目的。现场应用表明,该技术解决了常规复合吞吐技术应用效率低的问题,有效提高了稠油油藏油井复合吞吐效果和生产时率。该技术对稠油开发后期复合吞吐技术的规模应用具有技术支撑作用,具有较好的应用前景和潜力。     

防窜剂加增效剂改善超稠油蒸汽吞吐后期效果

针对辽河油田超稠油油井蒸汽吞吐轮次高、吞吐效果逐渐变差的特点,提出了利用防窜剂加增效剂体系改善超稠油蒸汽吞吐后期效果的采油工艺技术。现场试验结果表明,注蒸汽添加防窜增效体系的工艺技术能够明显提高蒸汽吞吐井的周期产液量、周期产油量以及油气比。该项技术用于改善超稠油蒸汽吞吐后期效果在技术上和经济上都是可行的。     

胜利油田稠油开采技术现状

稠油的流动性差,粘度大,开采的关键问题是降粘,改善其流动性,胜利油田根据不同油藏的条件选择了多种降粘开采方式,逐步建立了并开成了具有自己特点的筒油油藏水驱开采技术和热采技术。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘,井筒加热,稀释降粘,化学降粘,微生物单井吞吐,抽稠工艺配套等,筒油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐,蒸汽驱,丛式定向井及水平井,火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。