稠油油藏气体- 泡沫辅助注蒸汽实验与数值模拟

针对蒸汽吞吐过程中由于能量不足以及严重汽窜等导致热效率低、吞吐效果变差的问题,从室内物理模拟以及数值模拟两方面,开展了在蒸汽中添加气体及高温泡沫以改善蒸汽吞吐开发效果的研究。首先,通过引入泡沫综合指数,筛选了合适的发泡剂;其次,进行了4 组室内平行双管实验,分别为单纯蒸汽驱、蒸汽- 烟道气泡沫驱、蒸汽- 氮气泡沫驱以及蒸汽- 氮气驱。实验结果表明:在注入条件相同的情况下,蒸汽- 烟道气泡沫驱和蒸汽- 氮气泡沫驱均能够有效地封堵高渗管,启动低渗管,与单纯蒸汽驱相比,采出程度最高分别提高了28.98% 和26.04%;蒸汽- 氮气驱调剖效果有限,不能有效地启动低渗管, 采出程度比单纯蒸汽驱提高了10.56%。结合物理模拟的结果,采用数值模拟方法,分析了地层参数对烟道气- 泡沫辅助吞吐和单纯蒸汽吞吐开发效果的影响,结果显示,对于层薄、油稠的非均质油藏,烟道气- 泡沫辅助吞吐与单纯蒸汽吞吐相比具有显著的优势,能够有效地提高蒸汽吞吐开发效果。对河南油田井楼零区烟道气- 泡沫辅助蒸汽吞吐方案进行了参数优化,得到最佳日注汽量为100 m3,最佳气汽比为12,最佳焖井时间为7 d。     

稠油油藏注蒸汽和烟道气数值模拟研究

为提高克拉玛依油田九6区特稠油蒸汽吞吐后期及转蒸汽驱开发效果,进行了注蒸汽添加锅炉烟道气机理、地质参数敏感性、注采参数优化和经济评价等研究.研究结果表明在适宜的油藏条件下,蒸汽加烟道气吞吐和蒸汽加烟道气驱比单纯的蒸汽吞吐和蒸汽驱效果都有明显的改善.蒸汽吞吐后期加锅炉烟道气可使该区吞吐周期延长2～4轮次,单井产量提高1459 t,采出程度提高7.02%;蒸汽驱过程中添加烟道气可使采出程度提高3.7%.     

浅薄层稠油吞吐后转蒸汽驱技术研究

河南稠油已经历吞吐开发20多年,为探索浅薄层稠油油藏蒸汽吞吐开采后,采用蒸汽驱技术提高原油采收率的可行性,在对浅薄层稠油转蒸汽驱的条件、时机研究的基础上,优化了蒸汽驱注采参数、汽驱方式和控制汽窜的技术对策,并筛选优化出了蒸汽驱先导试验方案,为下步开展现场蒸汽驱先导试验奠定了基础。     

葡南葡浅12区块蒸汽驱矿场试验研究

葡南葡浅12区块黑帝庙油层1993年开始投入蒸汽吞吐开采,到2003年末,部分生产井蒸汽吞吐超过8周期.为探索浅、薄层稠油油藏蒸汽驱开发的可行性,提高大庆稠油油藏开发水平,开展了蒸汽驱开发矿场试验.试验中通过井下测试及井筒热损失计算,评价了地面和井筒的隔热措施对降低热损失的能力.分析认为,目前选择的配套管柱适合稠油蒸汽驱热采开发;同时利用高温蒸汽泡沫调剖技术解决了注蒸汽开采过程中汽窜问题.2年多的矿场试验获得了良好的开发效果,阶段累计油汽比0.19 t/t,达到了较高水平.矿场试验结果表明:浅薄层稠油油藏在高轮次吞吐后转蒸汽驱的方法切实可行,前景乐观.     

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。     

深层特稠油油藏SAGD开采优化研究

辽河油田洼38块沙三段为深层特稠油油藏,蒸汽吞吐开发已达到开采极限,蒸汽驱试验出现蒸汽超覆问题.为进一步寻求有效的开发方式,借鉴国内外SAGD技术的成功经验,针对该油藏的特点,以数值模拟为主导技术,采用SAGD技术进行开发可行性研究,确定合理的开发方式为蒸汽驱与SAGD组合,对深层、低压状况下的特稠油油藏蒸汽吞吐后期及蒸汽驱后开发方式转换进行了有益的探索.     

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。     

辽河盆地于楼油层地质体的分类评价

蒸汽吞吐开采进入后期,储层非均质性对开发效果的影响日益凸显。以辽西凹陷某试验区为例,综合多种资料,开展储层地质体分类研究,为稠油热采储层蒸汽吞吐转蒸汽驱提供地质依据。优选充分反映储层地质体特征的有效厚度、净总厚度比、孔隙度、渗透率、渗透率变异系数和夹层频率等参数,将目的层地质体划分为A、B和C 3类。利用地质统计分析的方法,对YⅠ层和YⅡ层共470个有效数据点进行统计分析,完成地质体分类评价。从分类结果看,不同类型地质体平面分布明显受沉积微相控制,YⅠ层以A、B类地质体为主,YⅡ层以C类地质体为主。地质体分类结果与开发效果匹配较好,蒸汽驱开发效果受地质体控制:A类地质体所在区域的蒸汽驱开发效果较好,C类的通常蒸汽热采开发效果较差,B类的介于上述两者之间;扩大试验区的蒸汽驱应以A类地质体发育的区域为重点。     

杜229块超稠油油藏蒸汽吞吐后期转蒸汽驱试验可行性研究

为改善稠油油藏开发效果,提高原油采收率,分析了杜229块兴Ⅳ、Ⅴ组油层吞吐后期地下油藏的地质特征,应用筛选标准进行转驱方式筛选,并通过物模、数模等手段分析,研究认为采注比大于1.0、井底蒸汽干度大于50%是实现蒸汽驱开发的重要保证,明确了杜229块兴Ⅳ、Ⅴ组油层蒸汽吞吐后期进行蒸汽驱试验的可行性.现场试验表明,杜229块超稠油油藏蒸汽吞吐后期转蒸汽驱可以大幅度提高区块采收率.     

泡沫封堵调剖技术在热采中的应用

泡沫封堵调剖技术通过在大庆油田北东块喇9-P191井聚驱后蒸汽吞吐、葡浅12稠油区块蒸汽驱、杏北油田南部杏7-1-33井水驱挖潜剩余油3个现场试验的应用取得了较好的效果.对蒸汽驱而言,注泡沫剂的目的是控制与阻止蒸汽沿高渗透层段窜流及蒸汽超覆作用,以提高低渗透层段蒸汽波及程度;对蒸汽吞吐开采而言,其目的也是选择性地封堵或限制吸汽量过大的油层,扩大纵向吸汽厚度,改善吞吐开发效果,并为以后的蒸汽驱开采创造有利条件.另外,对于水驱开采油藏,注氮气泡沫的目的是对高含水层和高渗透带的选择性封堵及提高驱油效率的作用.3个试验区应用效果表明,氮气泡沫封堵调剖技术是调解油层层间和层内矛盾的有效手段,具有很好的应用前景.     

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。     

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     

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。     

井楼油田一区Ⅲ5-6、Ⅲ8-9层吞吐后期综合治理对策

随着蒸汽吞吐开采进入后期,井楼油田一区Ⅲ5-6、Ⅲ8-9层,汽窜日趋剧烈,边水推进造成水淹井增多,油层纵横向动用程度差异大,区块油汽比逐渐下降;为改善区块生产状况,分析了区块油井吞吐规律及剩余油分布状况,提出了氮气化学降粘辅助吞吐、组合注汽、泡沫组合调剖、封堵水、换层补孔、短周期吞吐等综合治理对策。治理对策实施后,提高了储量动用程度,综合递减得到控制,取得了稳产增油的初步效果。     

边水淹稠油储量蒸汽吞吐技术对策

针对油层温度条件下脱气原油粘度大于10 000mPa.s的稠油油藏,在注蒸汽吞吐长期降压开采过程中,油藏压力下降导致边水推进,水淹井区采油井含水急剧上升,生产效果变差,资源浪费严重。对井楼油田一区楼1254、2107两口井的边水油层蒸汽吞吐试验结果表明,厚度不小于8 m的特稠油边水淹油层,通过优化射孔和优化注采参数,实施短周期注汽、短周期生产的开采方式,能够取得较好的吞吐效果和经济效益。目前,该技术已成为河南稠油油田进一步提高边水淹油层储量资源利用程度的主要措施之一。     

氮气泡沫在浅薄层超稠油油藏开发中的适用性

春风油田排601中区、排6南区新近系沙湾组超稠油油藏具有埋藏浅、油层薄、原始地层压力小、地下原油黏度高等特点,主要采用水平井-降黏剂-蒸汽-氮气复合开发模式。多轮次吞吐后,地层压力下降,边底水突破油水界面发生锥进,面临油井排水期长、周期累计产水量增加、有效生产时间变短等问题,导致最终采收率较低。为此,开展了氮气泡沫辅助蒸汽吞吐实验,通过室内实验和数值模拟,进行泡沫适用性筛选及注入参数和工艺优化。现场应用效果表明,在边底水入侵区块采用氮气泡沫辅助蒸汽吞吐,较上一周期平均排水期缩短8.3 d,含水率下降32.2%,累计产油量增加2 606.0 t;在吞吐高周期区块,注入氮气泡沫可使周期含水率降低8.6%,累计产油量增加1 668.0 t,表明氮气泡沫可有效提高地层能量和封堵大孔隙通道,达到调整吸汽剖面的目的,在提升最终采收率方面起到了关键作用。     

深层水敏性稠油油藏开发方式评价

深层水敏性稠油油藏衰竭式开发效果较差,选择适用于该类油藏地质开发特点的开发方式,进一步提高区块采收率,是目前亟待解决的技术难题。从油藏实际出发,基于室内注水伤害、添加稳定剂注水和注气膨胀等物理评价实验,通过油藏数值模拟手段,开展了对衰竭式、注水、注天然气和氮气吞吐、吞吐转驱和注气驱等开发方式的优化计算和可行性论证。研究结果表明,注水开发会导致储层渗透率大幅降低,添加防膨稳定剂可在一定程度上改善注水开发效果,比注水开发提高采出程度4.23%,但与注气驱方案相比提高采出程度幅度不大;注气方案中,注天然气吞吐转驱效果最佳,比衰竭式开发增产原油9.82×104m3,提高采出程度19.6%,具有较好的经济效益,可作为深层水敏性稠油油藏的有效开发方式。     

克拉玛依油田九区蒸汽吞吐后开采方式优化研究

克拉玛依九区稠油油藏具有整装、构造简单、开发时间长、经历蒸汽吞吐、蒸汽驱等多个开发过程。应用数值模拟方法对其开发历史进行精细数值模拟,在对储量动用状况、剩余油分布规律和影响因素分析的基础上,利用修正后的预测模型进行多井组、多种开发方式、多注采参数优化调整及预测,确定了研究区在蒸汽驱阶段合理的间歇汽驱周期、注汽速度及调整时机等。研究表明,在蒸汽吞吐之后采用间歇汽驱、变速汽驱、热水驱相组合的开发方式的开发指标优于其它方案。开发方式在现场是可行的,优化研究方法可供同类油田借鉴。     

蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。     

蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。