胜利油田稠油热采数值模拟研究进展

"十一五"以来,胜利油田将数值模拟技术贯穿于稠油热采开发的整个过程,在常规应用方面取得了巨大进展,新建产能超过800×104t。回顾了"十一五"以来胜利油田稠油热采数值模拟方面的研究成果,对近年来稠油油藏开发的热点技术,如火烧油层、泡沫蒸汽驱、HDCS强化热采、热采多分支井等的驱油机理进行了总结概括;在此基础上,重点分析了这几种稠油热采开发方式数值模拟的技术关键,详细说明了模拟过程中其具体的处理办法及现场应用效果。根据研究现状指出了稠油热采数值模拟软件的发展方向,当前最主要是解决稠油油藏敏感性、热化学驱及稠油的非达西渗流3方面的数值模拟问题。     

氮气提高稠油热采效果工艺技术

针对辽河油区稠油开采现状、利用膜分离制氮注氮装置先后开发了氮气隔热助排、氮气隔热采油一次管柱泵、氮气泡沫调剖工艺技术和蒸汽—氮气混合驱等。从1998年8月至今,在辽河油区推广应用了近千井次,累计增产原油54322t,创效益6308×104元,取得了良好的经济效益和社会效益。     

稠油热采氮气泡沫调驱技术实验研究

蒸汽窜流是蒸汽驱开采中影响开发效果的主要因素,为了有效解决蒸汽驱过程中蒸汽超覆和汽窜现象造成的驱替波及系数小、采收率低、油藏动用程度差等问题,开展了稠油热采氮气泡沫调驱技术研究,通过进行高温发泡剂的静态性能评价实验研究和蒸汽氮气热力泡沫调驱物理模拟研究,为下步泡沫调驱工作的开展奠定基础。     

胜利油田稠油热采工艺现状及发展方向

重点介绍了胜利油田水驱普通稠油油藏、热采普通稠油油藏、高含水特稠油油藏以及超稠油油藏的开发现状及面临的主要矛盾。根据胜利油田稠油油藏的特点、开发现状及国内外经验,提出了进一步开展完善配套蒸汽驱、高温堵调、化学辅助热采和火烧驱油等技术的研究。     

稠油热采开发中后期提高注入蒸汽效果的探讨

稠油油田热采进入中后期开发，吞吐周期高，地层压力保持水平低，地下存水多，导致注蒸汽开采时油汽比低，采注比低，吞吐转汽驱后达不到经济油汽比，进一步提高采收率困难。为此，提出了进一步提高稠油热采采收率、蒸汽热能利用率和稠油开发综合效益的新型高效蒸汽增效技术。通过扩大蒸汽波及体积和提高蒸汽驱油效率来提高采收率，通过提高油汽比和采注比来提高蒸汽热能利用率，而且一周期实施，多周期受效，特别适应高周期吞吐的油藏。     

稠油热采井中泡沫水泥浆的固井技术

胜利油田草13断块馆陶组油层,油藏埋深为1000~1030m,闭合高度约30m,地质结构为湿地扇沉积,易漏失。该层原油密度为0.9267~1.0286g/cm3,为特稠油油藏, 50℃时地面脱气原油粘度为3277~14373mPa·s,需采用注蒸汽热采工艺投产,完井方式为下套管固井射孔完井。为确保固井过程中不致发生漏失对油层造成伤害,提高热采井的热采效益,在该区块采用了低密度泡沫水泥浆固井工艺,使得固井水泥浆当量密度由原来的1.85g/cm3下降到1.50 g/cm 3以下,取得了明显效果,固井合格率100%,优质率87.5%。与普通水泥浆固井的井相比,井口出口温度平均提高15%以上,日产油量提高20%。     

稠油热采氮气泡沫辅助蒸汽驱技术研究及应用——以河南油田稠油开发为例

针对河南油田稠油蒸汽驱开采过程中的氮气泡沫调驱问题,开展了高温发泡剂的耐温性和封堵性能评价研究,优选出高温下稳定性能和封堵性能好的发泡剂,并确定了最佳发泡剂注入质量分数;通过对不同渗透率级差氮气泡沫辅助蒸汽驱替特征实验研究,评价了泡沫剂的封堵效果;稠油热采氮气泡沫辅助蒸汽驱技术在河南油田现场应用7井组,增油2 501.9 t,增油效果明显。     

稠油热采井氮气泡沫封窜技术研究与应用

小洼油田属深层特稠油油藏,经过长时间的吞吐开采,油田主力油层地层压力低,采出程度高,由于进行蒸汽吞吐时稠油井的套管和水泥环以及地层热膨胀系数不同,吞吐过程中容易引起固井二界面的破坏和套管缩径,导致管外窜流,造成油井综合含水高,油汽比低。而采用挤注水泥实施封窜,其有效率低,且对油层伤害大。为挖掘管外窜槽井剩余油潜力,开展了氮气泡沫封堵管外窜流技术的研究与应用,分析了管外窜流出液规律和注入方式对封堵效果的影响,优选出了液-气-液的注入方式,现场实施8口井,封堵有效率87.5%,综合含水下降了9%,取得了很好的控水增油效果。     

稠油热采井氮气泡沫封窜技术研究与应用

小洼油田经过长时间的吞吐开采,主力油层地层压力低,采出程度高.蒸汽吞吐易引起固井二界面的破坏和套管缩径,导致管外窜流,油井综合含水高,油汽比低.采用挤注水泥实施封窜有效率低,且对油层伤害大.为挖掘管外窜槽井剩余油潜力,开展了氮气泡沫封堵管外窜流技术的研究与应用,分析了管外窜流出液规律和注入方式对封堵效果的影响,优选出了液-气-液的注入方式.现场实施8口井,封堵有效率达87.5%,综合含水下降了9%,取得了较好的控水增油效果.     

稠油热采高温实验系统的研究

本系统是为稠油热采工艺技术研究与发展而研究的,全系统有五个试验区。为确保实验区内温度控制精度,每个实验区内设有恒温区,恒温区的特征部位分别埋设三组检测装置、五个实验区有十五组检测信号,由中央控制系统巡回检测并与实验区的设定温度比较运算后控制调动系统,按照各实验区的设定温度自动控制温度的恒定。 中央控制系统由计算机管理,克服了传统温控仪多组联合控制的分散性和PID调节的局限性,实现了每个恒温区可在80℃～380℃范围任意设值,设值后会自动恒定,各恒温区的温度变换及调解变化和恒温状态,随时显示在荧光屏上。直接观察各实验区的恒温实验情况,全系统实现了自动化管理,将大贯性的空气浴的控制品质提高到一个新的水平,使实验过程无污、无噪声、调整速度快、恒温性能好。解决了我国稠油热采工艺技术的高温模似试验技术和高温井下测试仪表的检测标定问题。为我国稠油热采工艺技术的研究与实验提供了科学的实验条件和检测标定手段。     

胜利油田稠油用微乳液型驱油剂研制

采用三元相图研究了助表面活性剂种类、温度、盐含量和水油比对微乳液型驱油剂制备的影响。结果表明:在一定的范围内,助表面活性剂链长增加可以得到更大面积的微乳液区域;制备温度和NaCl质量分数的提高,均可降低制备微乳液所需最低助表面活性剂质量分数(wmin),助表面活性剂的分子结构也带来wmin的显著变化;通过调控助表面活性剂用量,在水油比(8∶2)~(5∶5)范围均可得到微乳液。采用黏度实验和驱油实验评价了微乳液型驱油剂的性能,结果表明,微乳液质量分数1%时,对单家寺稠油和孤岛稠油的降黏率达到90%以上,降黏效果较好;加入质量分数为2%的微乳液驱油剂可提高稠油热采采收率10%以上。     

胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术

针对超稠油油藏蒸汽驱过程中汽窜严重的问题,开展室内蒸汽驱汽窜控制技术研究,将氮气泡沫与热固性堵剂相结合封堵汽窜,热固性堵剂封堵大孔道,氮气泡沫调整蒸汽的吸汽剖面。优化后的泡沫剂体系300℃阻力因子达到30以上,且对低含油饱和度区域具有选择性封堵作用,适用于超稠油油藏条件下高渗透带的封堵;热固性堵剂在静态120℃可4 h形成固结,150℃可2h有效固结,在蒸汽动态驱替过程中可形成有效封堵。利用双岩心管开展堵调工艺评价研究,结果表明,采用热固性堵剂和氮气泡沫相结合的封堵汽窜方式比单纯应用氮气泡沫提高采收率5.7%,驱替效率整体达到60.8%。2011年在单56超稠油藏进行现场实施,措施后综合含水下降10.2%,生产井井口温度下降15℃,井组日产油量增加28 t以上,单轮次措施有效期198 d,措施增油2 562 t,效果明显。     

稠油油藏新型降粘剂的研究及应用

针对中原油田胡12、19块稠油油藏粘度高、含水高、采出程度低、水驱动用程度低的特点,通过筛选、优化及评价等大量的实验研究了一种稠油油藏降粘剂。该降粘剂的应用使原油粘度大大降低,从而解决井筒举升、集输矛盾等问题,并且提高了油藏波及体积,达到了提高采收率的目的。     

抗油低含水率起泡剂研制及其在苏里格气田应用

苏里格气田气井普遍具有低压、低产、小水量、含凝析油、井筒压力损失大的特点,为提升泡沫排水采气工艺效果,以降低单位体积泡沫含液量为技术思路,从抗凝析油、降含水率两方面优化泡排剂性能,研发了适合苏里格气井特点的含液量小、液膜薄、稳定的抗油起泡剂UT-8,单位体积含水率降低30%,,减小了泡沫在举升过程中对井底造成的回压。在苏里格气田现场试验7井次,气井产量增加,油套压差平均降低1.85MPa,取得了良好的试验效果,对苏里格气田高效开发提供了技术支撑。     

重整拔头油生产戊烷发泡剂的研究

文章对催化重整装置拔头油的组成情况进行分析,表明其以饱和碳五烃类为主,经过分离可得到正戊烷、异戊烷及少量环戊烷,而这三种戊烷异构体均可作为戊烷发泡剂使用,从而达到重整拔头油的有效利用,提高产品附加值。     

新型氧化铵型抗油起泡剂的合成与研究

以异构长链烷基脂肪酸与二甲基丙二胺进行缩合反应,得到异构长链烷基叔胺中间产物,再与氧化剂发生氧化反应,合成了一种异构长链烷基两性氧化胺起泡剂。起泡剂最佳合成条件为:缩合反应的反应温度为150℃,n(异构长链烷基脂肪酸)∶n(二甲基丙二胺)=1∶1.04,反应时间为8h;氧化反应的反应温度为85℃,n(异构长链烷基叔胺)∶n(双氧水)=1∶1.2。该起泡剂溶液在进行降黏处理后,黏度为26.7mPa·s,表面张力仅为28.3mN/m。室内评价在20%(φ)凝析油条件下,起泡高度达167mm,携液率分别达到65%;起泡剂抗温达90℃,抗矿化度达200g/L。在苏里格气田开展了5口井(凝析油体积分数小于20%)的现场应用,加注后气井产气量增加30%。     

稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

温度压力下起泡剂的起泡性和泡沫稳定性研究

介绍了一种模拟评价起泡剂在温度压力下的起泡性和泡沫稳定性的装置,并利用该装置评价了压力、温度、井深段对起泡性和泡沫稳定性的影响规律。室内评价结果表明:在温度压力条件下,压力对起泡剂的起泡性无明显影响,对泡沫稳定性的影响较大,随着压力的升高而更加稳定;温度对起泡剂的起泡性影响有限,对起泡剂的泡沫稳定性在135℃以下影响较小,在135℃以上影响较大,表现为泡沫稳定性随温度升高而降低;井深段对起泡剂的起泡性无明显影响,对于泡沫稳定性略有影响。应用室内评价结果,在T-19井开展了现场试验,获得成功,产气量和产水量增加,油套压差大幅降低,证实了室内评价方法和数据可靠性,可指导现场泡沫排水作业。     

用蒸汽驱改善边底水稠油油藏开采效果

具有活跃边底水的稠油油藏，在其蒸汽吞吐过程中，边底水侵入给开采动态带来了严重的影响。转入蒸汽驱后，连续注蒸汽起到了抑制边水侵入、改善开采效果和提高原油采收率的作用。     

提高热利用率在海上稠油热采开发中的地位

结合陆地稠油热采技术,研究了适合我国海洋稠油热采的方式。认为海洋稠油热采开发评价指标应该包括平台生产寿命周期、平台空间分布、热利用率、注采井网、注汽时机及方式转变、热采经济性等。对于海洋常规稠油热采可依次选用蒸汽驱、汽水交替注入与热水驱等热采方式,可以采用反七点或反九点井网,使得在乎台安全生产期内采收率高,经济效益好。