辽河油田蒸汽辅助重力泄油开发实践

辽河油田是中国最大的稠油热采基地,稠油资源丰富,蒸汽吞吐是大部分稠油油藏的主要开发方式,但采收率仅为22%～25%。为有效提高辽河油田超稠油油藏采收率,针对油藏埋藏深、隔夹层发育和蒸汽吞吐后非均质性加剧等难题,开展蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的室内物理模拟实验,进行油藏工程、钻采工艺、地面工艺等方面的系列攻关研究,先后经历了蒸汽辅助重力泄油先导试验、工业化一期工程和工业化扩大3个阶段。目前,辽河油田已有72个井组转为SAGD开发,2019年年产油达到105×10⁴t/a,已连续3 a年产油超过100×10⁴t/a。形成的地质、油藏、工艺配套的SAGD系列技术,可为同类油藏的开发提供借鉴。     

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。     

二氧化碳气体辅助SAGD物理模拟实验

为进一步提高蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的开发效果,针对辽河油田杜84块馆陶组超稠油油藏SAGD开采的现状,采用二维物理模拟技术,开展了通过添加CO2气体改善SAGD开发效果的机理及技术可行性实验。实验研究结果表明:CO2气体辅助SAGD开发杜84块馆陶组超稠油油藏在技术上是可行的,超稠油SAGD过程中添加的CO2气体具有非凝析气和溶剂的双重作用机理;从CO2气体辅助SAGD实验的温度场发育数据来看,CO2气体有利于SAGD蒸汽腔的侧向扩展,增加蒸汽的横向波及体积;添加的CO2气体使SAGD的采收率、油/汽比及采油速度都明显提高。同时,进一步研究了添加的CO2气体量对SAGD开发效果的影响程度,初步优化出CO2气体与蒸汽的最佳注入比例为20%。     

曙一区超稠油直平组合SAGD操作技术界限研究

辽河油田曙一区超稠油油藏开展直平组合SAGD先导试验取得成功.成为最具潜力的接替开发方式,并逐步向工业化推广.以先导试验直平组合sAGD井组为基础,从油藏开发基础、蒸汽吞吐预热、转SAGD等不同阶段的操作技术要求和界限进行分析研究,总结出适应该区超稠油SAGD的技术界限,对该区规模实施具有重要的指导意义.     

基于正交数值试验的蒸汽吞吐转SAGD关键因素研究

超稠油油藏蒸汽吞吐开采过程中,周期产能递减快且热利用效率不断下降,蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)可以作为有效的开发接替方式。针对蒸汽吞吐转SAGD的最佳时机及转SAGD后的影响因素等问题,利用热采数值模拟手段,以辽河油田馆陶组油藏地质特征为基础建立三维模型进行研究。在此基础上利用正交试验设计和方差分析方法,以采收率和累计油汽比作为评价指标,对影响SAGD开发效果的5大关键因素进行分析。结果表明:蒸汽吞吐6个周期后转直平组合SAGD的开发效果最好;对五个因素的影响程度大小进行排序,以采收率为评价指标时:注汽速度注汽干度采注比注汽压力垂向距离,以累计油汽比为评价指标时:注汽干度注汽速度注汽压力垂向距离采注比;注汽速度和注汽干度是影响SAGD阶段开发效果最重要的两大因素。为矿场开发方式的调整和优化提供了一定的理论基础。     

杜229块蒸汽吞吐接替方式研究

杜229块属中厚互层状边底水超稠油油藏,目前已进入蒸汽吞吐开发中后期,急需进行开发方式转换.分析区块开发形势和存在的潜力,进行了蒸汽吞吐中后期多种接替技术的生产机理、筛选标准以及在该油藏的适应性研究.明确杜229块进行蒸汽驱开发的可行性,提出在单层厚度大、物性好的区域开展SAGD开发试验,进而提高油田采收率.     

勘探开发

国家油气重大专项SAGD技术获突出成果 辽河油田成功突破了中深层超稠油油藏吞吐后期转SAGD开发技术瓶颈。截至8月20日,辽河油田曙一区稠油蒸汽辅助重力泄油SAGD区日产原油稳定在1545吨以上,原油年产达到57万吨,比蒸汽吞吐方式增油36万吨。     

中深层超稠油油藏SAGD开发热效率分析及提升对策

针对目前中深层超稠油油藏SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发中热能消耗大、热利用率低的问题,参考辽河油田杜84块馆陶油层SAGD实际生产数据,对SAGD开发各阶段热损失原因和影响因素进行了分析,计算了开发全过程各阶段的热损失,并提出了热效率提升对策。结果表明:SAGD开发全过程的热损失包含注汽锅炉热损失、汽水分离器热损失、注汽管线热损失、注汽井筒热损失、地层吸热、生产井筒热损失6个部分;热损失主要集中在注汽锅炉、汽水分离器、注汽管线及注汽井筒,热损失比例达到了34.8%,地层吸热比例只有36.0%。针对主要热损失阶段提出了提高热效率的对策,现场实施后综合热效率提高了17.0个百分点。该研究可为改善中深层超稠油油藏SAGD开发效果及经济性提供技术参考。     

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.     

复合吞吐技术改善F油田超稠油SAGD生产研究

针对超稠油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发存在的蒸汽腔发育不均衡、水平段动用程度低的问题,开展了复合吞吐改善SAGD开发效果研究。高温高压三维SAGD物理模拟结合数值模拟论证了复合吞吐的可行性,阐述了高温分散剂、氮气和蒸汽复合蒸汽吞吐机理,优化了注采参数。研究表明:高温分散剂具有一定的混溶作用和分散作用,可提高SAGD注采井间热连通程度,高温分散剂+氮气+蒸汽复合吞吐可有效改善SAGD蒸汽腔发育程度,提高SAGD开发效果,19口措施井组现场实施后平均单井原油增产4.6 t/d。     

春风油田排601区块浅薄层超稠油汽窜井治理技术

春风油田排601区块属于浅薄层超稠油油藏,由于油稠、地层非均质以及钻井轨迹的影响,先期开发的北区已出现9个井组、23个井次的热干扰现象,严重影响了蒸汽吞吐的开发效果。为解决热干扰问题,采取了组合式蒸汽吞吐和氮气泡沫调剖等措施,有效抑制和利用了汽窜,提高了蒸汽热能利用率,改善了油层动用状况,油井的周期产油量和油汽比均得到了提高。     

辽河油区超稠油双水平井SAGD技术研究

超稠油蒸汽吞吐开采，存在周期生产时间短，周期产油量低，油汽比低的问题，吞吐采收率一般低于25％。对辽河油区曙一区杜84块超稠油产能接替研究表明，双水于井SAGD技术能较好地应用于该块超稠油开发，最终采收率可达45．6％，可以作为超稠油蒸汽吞吐开采后期有效的产能接替技术，具有广阔的应用前景。     

瞬变电磁法在曙一区超稠油SAGD动态监测中的应用

提出利用高分辨的瞬变电磁法(TEM)动态监测和指导超稠油SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发生产的新方法,并在辽河油田曙一区进行了初步试验.试验结果表明,该方法可以通过监测地层电性参数变化来有效地识别蒸汽前缘和监测蒸汽腔发育状况及检测剩余油,为超稠油SAGD的生产部署提供了可靠的参考依据.     

超稠油Ⅲ类油藏夹层发育模式及SAGD提高采收率技术

风城超稠油油藏属陆相辫状河流相沉积,夹层广泛发育,特别是超稠油Ⅲ类油藏,非均质性强,导致SAGD开发过程中存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题,严重影响SAGD开发效果。针对该问题,在风城超稠油油藏辫状河储层发育特征研究的基础上,将夹层发育状况归纳分类为4种典型模式,分析了4种模式下SAGD蒸汽腔的发育形态,并对应提出了直井辅助SAGD、多分支SAGD及储层改造等开发技术,形成了一套针对超稠油Ⅲ类油藏SAGD高效开发技术体系,在现场应用取得了较好效果。该成果对强非均质性储层超稠油油藏SAGD高效开发提供了技术支持,值得推广应用。     

吉木萨尔区稠油油藏整体开发方案优化

根据吉木萨尔地区稠油油藏特点,通过三维地质建模对三种开发方式即全直井井网蒸汽吞吐转汽驱、直井+水平井井网吞吐转蒸汽辅助重力泄油技术、全水平井井网蒸汽吞吐转汽驱的开发方式进行了开发效果数值模拟研究,结果表明,直井+水平井蒸汽吞吐转SAGD的开发方案最适合本区块的开发。     

辽河油田曙一区杜84 块超稠油油藏水平井热采开发技术研究

辽河油田曙一区杜84 块超稠油油藏原油黏度大,采用直井蒸汽吞吐开采,蒸汽波及半径小,周期 产油量低,日产油水平低,产量递减快,井间剩余油得不到有效动用。通过开展超稠油水平井热采技术研 究,对水平井部署方式、吞吐注采参数及提高采收率的SAGD 技术进行了分析论证,明确了水平井开采技 术能够缓解油田开发层间、层内和平面上的三大矛盾,是一项非常有潜力、有优势的新技术。水平井吞吐 及SAGD 技术的应用,使该区块成功地实现了二次开发,油藏开发效果较用直井开发有较大改善。水平井 技术已成为提高区块采收率的有效手段。     

应用粘温模型计算超稠油油藏蒸汽吞吐阶段技术可采储量

根据美国材料试验学会制定的标准粘温关系曲线，建立蒸汽吞吐阶段累计注汽量与累计产油量之间的粘温模型。采用迭代法，通过数学推导，得到已开发超稠油油藏的技术可采储量。该模型为同类型油藏的合理开发提供理论依据，并完善了辽河油区稠油油藏技术可采储量计算方法系列。