稠油油藏多轮次蒸汽吞吐防砂后产能预测模型

目前针对稠油油藏蒸汽吞吐开采后的产能预测模型很多,但这些模型几乎没有考虑防砂方法对最终产能的影响,而防砂是稠油开采过程中必不可少的手段之一,因此,造成现有模型对防砂后蒸汽吞吐井的产能预测存在一定误差。考虑热采和防砂共同作用对蒸汽吞吐井产能的影响,同时结合重力超覆作用和稠油的流变行为对加热半径的影响,建立了冷油区和加热区的两区复合产能模型,并给出了计算实例。相对于传统模型,加热半径计算结果略大,但更符合实际; 使用该模型预测蒸汽吞吐井的产能与现场结果误差小于8%,证明了模型的可靠性。基于负幂指数的加热半径假设,不受加热面积、形状和油层厚度的影响。该模型计算工作量小,使用方便,可以为热采防砂井的产能预测提供重要依据。     

一种改进的蒸汽吞吐产能预测模型

蒸汽吞吐的生产动态与油层性质和注汽状况等因素有关。在多油层地质模型的基础上，考虑蒸汽超覆现象计算加热区的范围，用能量平衡方程的物质平衡方程分别计算加热区油层的平均温度、油水饱和度及平均压力。得到上述参数后，利用渗流方程为预测油层生产能力。     

稠油蒸汽吞吐过程中加热半径与井网关系的新理论

综合评价了稠油蒸汽吞吐过程中加热半径计算的3种经典模型,并推导出了稠油蒸汽吞吐过程中最大加热半径计算公式,首次采用Buckley-Leverret方程计算了热水带的加热半径,其结果与油田开发实际符合较好.同时,首次提出了稠油蒸汽吞吐在多轮次加热过程中的一种新理论：在1～4周期蒸汽起到了扩大加热半径的作用,随着周期增多而加热前缘向外扩展作用减小,蒸汽主要起重复加热油层的作用.本文导出的新模型公式及提出的新理论,对于不同类型稠油油藏蒸汽吞吐的井距设计具有一定的借鉴意义.     

稠油油藏蒸汽吞吐加热半径及产能预测新模型

蒸汽吞吐加热半径的确定是产能评价和动态预测的基础。常规加热半径计算方法均假设加热区为等温区,且等于蒸汽温度,而实际上加热区内地层温度是由蒸汽温度逐渐降低到原始地层温度。针对加热区内地层温度为非等温分布的这一实际情况,通过引入热水区前沿温度,构建了地层温度非等温分布模型,并在此基础上根据Marx-Langenheim加热理论建立了蒸汽吞吐加热半径计算模型和产能预测模型。利用所建立的模型对加热半径和产能进行计算的结果表明,Marx-Langenheim加热半径计算公式是该加热半径计算模型的一种特殊情况,新加热半径计算模型更具普适性;同时,产能预测模型计算结果与数值模拟计算结果基本一致,从而验证了模型的正确性。     

裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐动态预测模型

在常规稠油油藏蒸汽吞吐动态预测模型的基础上,运用能量平衡理论,建立了裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐开采动态预测模型,给出了热膨胀作用、重力驱替和毛管渗吸作用下的分析解。在求解过程中,考虑了温度对粘度、含油饱和度和油水相对渗透率的影响。该模型的实例计算结果与数值模拟计算结果相近,这表明该模型能用于裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐动态预测。     

过热蒸汽吞吐水平井加热半径及产能预测模型

以稠油油藏为研究对象,针对过热蒸汽区加热半径及吞吐产能计算问题,通过建立过热蒸汽区瞬时能量平衡方程,运用拉氏变换及逆变换求得过热蒸汽区加热半径解析解,同时结合考虑重力的产能公式,建立了完整的加热半径及产能预测模型。研究了过热蒸汽区外边界温度对加热半径的影响、不同周期过热蒸汽区半径变化规律、重力对产能的影响以及不同生产制度下的过热蒸汽热利用率。研究表明:过热蒸汽区外边界温度增加,加热半径减小;吞吐周期增加,加热半径增加。实例中,总产油量中的重力驱出油量所占比重较大,且随着定产量的增加,过热蒸汽热利用率增加。新模型对油藏选取合理注采参数以及分析加热区热损失规律具有一定的指导意义。     

稠油油藏注过热蒸汽加热半径计算新模型

过热蒸汽注入油层后,经历了从过热蒸汽到湿蒸汽再到热水的相态变化过程,在加热区内形成过热区、蒸汽区和热水区,因此以注普通湿蒸汽为基础的传统加热半径计算模型对其不再适用。为了准确计算注过热蒸汽的加热半径,结合注过热蒸汽过程中油层温度分布的实际情况,根据瞬时热平衡原理,构建了一个新的稠油油藏注过热蒸汽加热半径计算模型。结果表明:新模型计算结果与CMG STARS数值模拟计算结果吻合较好,最大相对误差为7.4%,新模型具有正确性;虽然提高井底蒸汽过热度对扩大加热区范围并无明显作用,但其能有效增大井筒附近过热区半径。     

稠油油藏蒸汽吞吐防砂完井产能评价新方法

在优选防砂完井方式时,当量产能比为目前主要的产能评价指标。但对于稠油蒸汽吞吐而言,产能预测模型缺乏考虑防砂的影响,加上蒸汽的降黏增产作用,使得传统评价方法对吞吐井防砂、注汽的适应性较差。通过提出复合产能比和最终产能比两个新概念,表征了防砂前后蒸汽吞吐井产能的变化,使用最终产能比作为新评价指标的计算结果更直观、更便于应用。为计算最终产能比,建立了防砂完井产能新模型,该模型针对防砂和蒸汽吞吐的特点,根据非等温分布加热半径计算公式和达西定律,考虑了高温蒸汽对原油黏度的影响,引入防砂表皮系数,从而实现了防砂和蒸汽吞吐的耦合。应用结果表明,防砂措施对蒸汽吞吐井产能的影响更加明显,表现为各防砂方式的最终产能比均低于当量产能比。其中,压裂充填防砂具有增产作用,但相较于常规开采井,该方式对蒸汽吞吐井的增产效果有所降低。从油井流入动态的角度进行验证的结果表明,新指标对稠油蒸汽吞吐井的产能评价更具意义,且预测误差在允许范围内。     

稠油油藏蒸汽吞吐防砂完井产能评价新方法

在优选防砂完井方式时，当量产能比为目前主要的产能评价指标。但对于稠油蒸汽吞吐而言，产能预测模型缺乏考虑防砂的影响，加上蒸汽的降黏增产作用，使得传统评价方法对吞吐井防砂、注汽的适应性较差。通过提出复合产能比和最终产能比两个新概念，表征了防砂前后蒸汽吞吐井产能的变化，使用最终产能比作为新评价指标的计算结果更直观、更便于应用。为计算最终产能比，建立了防砂完井产能新模型，该模型针对防砂和蒸汽吞吐的特点，根据非等温分布加热半径计算公式和达西定律，考虑了高温蒸汽对原油黏度的影响，引入防砂表皮系数，从而实现了防砂和蒸汽吞吐的耦合。应用结果表明，防砂措施对蒸汽吞吐井产能的影响更加明显，表现为各防砂方式的最终产能比均低于当量产能比。其中，压裂充填防砂具有增产作用，但相较于常规开采井，该方式对蒸汽吞吐井的增产效果有所降低。从油井流入动态的角度进行验证的结果表明，新指标对稠油蒸汽吞吐井的产能评价更具意义，且预测误差在允许范围内。     

一种新型蒸汽吞吐产能预测解析模型

介绍一种在Marx-Langenheim模型基础上发展起来的新型蒸汽吞吐产能预测解析模型.该模型沿用蒸汽吞吐分为热油区和冷油区的研究方法,但在热油区采用更符合热传导规律的非等温模型,同时考虑原油粘度,油水相对渗透率的温度敏感性,用能量守恒方程和物质平衡方程分别计算加热区半径、平均压力,然后利用拟稳态渗流方程来预测蒸汽吞...     

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。     

稠油油藏蒸汽吞吐后转火烧油层适应性研究

结合火驱特点分析了稠油油藏蒸汽吞吐后的温度、压力、流体及储集层特征及其对火驱的利弊,重点对蒸汽吞吐后火驱油藏的筛选以及火驱过程决策控制问题进行了探讨,提出了考虑相关特点的油藏筛选函数,讨论了注蒸汽后水平井火驱的动态特点。利用能量守恒研究了含水饱和度与火驱前缘温度之间的关系,得出蒸汽吞吐后转火驱开发方式不需要转入湿式燃烧的重要结论。结合火驱试验数据讨论了蒸汽吞吐后的复杂气窜通道对火驱前缘推进的影响及其控制因素。研究认为,蒸汽吞吐后期油藏转火烧油层开采是可行的。     

累积油汽比法在蒸汽吞吐稠油油藏证实储量评估中的应用

辽河油区以稠油为主,在SEC储量评估方法中,尚未提及蒸汽吞吐稠油油藏的储量评估方法。因此,在该区提出了一种基于累积产油量与累积注汽量来求取证实储量的新方法,同时引入了蒸汽吞吐稠油油藏的注汽量和产油量2个重要参数,并以辽河油区杜229区块为例,证实了该方法的适用性和可行性,对其他同类型油田提供了一定的借鉴作用。     

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。     

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。     

二连油田稠油热采效果评价

二连油田稠油油藏埋藏浅、储层物性较差、储层非均质性严重，单层厚度小（平均２．２ｍ），采用小井距注蒸汽吞吐开采，在经济上和技术上存在很大的风险性。以吉３２热采试验区的开发实践为基础，分析了其注蒸汽吞吐开采特点，研究了影响吞吐效果的因素，提出适合薄油层稠油热采的厚度筛选标准及注汽参数，并对其开采效果进行了技术经济评价。结果表明：虽然试验区油层物性条件较差，但只要针对油藏特点、采取有效措施，高寒地区的稠油热采不但技术上可以取得成功，经济上也是可行的。根据试验区注汽井间干扰严重的特点，利用干扰剔除法对井间干扰效果进行了客观、真实的评价。吉３２试验区热采开发的成功，不但为高效、科学开发二连油田的稠油资源打下了基础，其开发经验对国内同类型稠油油藏的开发同样具有指导意义。图４（郭海莉摘）     

特超稠油油藏蒸汽吞吐筛选标准的探讨

蒸汽吞吐是目前开采稠油油藏最主要的技术,但对原油粘度远大于5×10⁴mPa·s 的特超稠油油藏仍存在着筛选条件不明确的问题。根据目前油价,基于投入与产出平衡原理,研究确定了单井周期极限油汽比、单井极限产油量等经济指标。在此基础上,应用数值模拟技术,对特超稠油油藏吞吐的筛选标准进行了探讨,确定了油藏条件下原油粘度不超过50×10⁴mPa·s,油层有效厚度大于8.5 m,净总厚比大于0.4,含油饱和度大于50%,孔隙度大于20%,渗透率大于500×10^-3μm²,最佳的垂向与水平渗透率比值为0.1~0.5. 该筛选条件的确定对特超稠油油藏蒸汽吞吐开采具有重要的指导意义。     

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。     

火成岩裂缝性稠油油藏有效开发方式

利用岩心、薄片、测井和压汞等资料,对枣35块火成岩储层的岩性岩相、裂缝和孔洞发育情况进行了研究,确定了火成岩储集空间的类型,建立了火成岩双重介质储集渗流模式,并结合测井解释、CT扫描和核磁共振等技术对储层基质和裂缝的有效性进行了评价.在此基础上,对火成岩裂缝性稠油油藏的开发方式进行了优选,并对蒸汽吞吐开采的可行性进行了论证,对井网部署和注采参数进行了优化.利用裂缝性双重介质热采数值模拟软件对蒸汽吞吐的应用效果进行了模拟计算,6年可提高采出程度6.4%,具有较好的经济效益.蒸汽吞吐法可作为火成岩裂缝性稠油油藏的有效开发方式.     

稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术

为进一步提高稠油蒸汽吞吐井的防砂有效期,从防砂工具、充填材料及充填工艺等方面对长效防砂技术进行了研究。根据充填口重复开关的思路设计了充填工具,并对其密封件的材料进行了优选,研制了长效防砂工具;利用多层覆膜方法研发了耐高温高强度覆膜支撑剂;采用多段塞充填工艺进行施工,形成了稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术。长效防砂工具密封件4轮次吞吐试验后,其压缩永久变形率小于55%、抗拉强度8.9 MPa、拉断伸长率102%,能满足蒸汽吞吐井防砂要求;耐高温高强度覆膜支撑剂耐温300 ℃,4轮次吞吐试验后固结强度7.1 MPa、渗透率96 D,完全满足蒸汽吞吐井防砂生产要求;多段塞充填工艺降低了防砂成本及后期处理难度。稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术在胜利油田11口井进行了现场应用,平均防砂有效期长达930 d,满足了蒸汽吞吐井对防砂的要求。