非均质超稠油油藏双水平井SAGD布井方式研究

超稠油油藏的储层非均质性对SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发效果影响较大,尤其当储层内发育形态各异的夹层时,将对蒸汽腔的发育起到不同程度的阻挡作用,造成蒸汽腔发育迟缓。以国内某油田Z1区块储层特征为基础,通过数值模拟研究了非均质油藏不发育夹层、夹层位于SAGD井对上方以及夹层位于SAGD井对之间这3种情况下的布井方式,详细论述了储层非均质性对SAGD布井的影响,确定了非均质油藏SAGD布井的渗透率下限、夹层闭合度上限,并通过SAGD开发现场跟踪实例对布井方式进行了验证。     

夹层对SAGD开发效果影响研究

针对油藏内部夹层影响SAGD开发效果的问题,运用分类分析、正交实验设计、数值模拟等方法,确定了夹层影响SAGD开发效果的主控因素及其影响程度。研究表明：夹层影响热连通,阻碍蒸汽腔的发育,进而降低了SAGD前期到中期采油速度;夹层与注采井的相对位置关系对SAGD生产效果影响显著;无泄流通道情况下,夹层影响SAGD开发效果的主控因素是夹层沿水平井方向发育的长度或者夹层所处位置离注汽井的距离;井间夹层长度达到水平井长度40%或注汽井上方夹层在注汽井上方3m以内,采油速度降低40%以上。可利用直井辅助注汽的方式扩大蒸汽腔发育体积,提高SAGD采油速度。研究成果对夹层发育的超稠油油藏实施SAGD开发具有指导意义。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔扩展速度计算模型及其应用

蒸汽腔发育扩展是蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发成败的重要特征,蒸汽腔扩展速度是评价蒸汽腔发育扩展情况的关键指标。以SAGD技术理论与传热学原理为基础,提出观察井温度法和蒸汽腔边缘法2种计算模型计算蒸汽腔水平扩展速度;根据新疆风城超稠油SAGD典型区块生产监测数据和数值模型计算结果,明确了不同阶段蒸汽腔发育形态和观察井的温度变化规律;利用观察井温度数据进行了蒸汽腔扩展速度分析,并采用不同时间蒸汽腔的扩展速度预测了蒸汽腔边缘泄油带温度分布和SAGD产量。研究表明,观察井测温曲线高温带的温度函数与测深呈线性关系,该特征段可用于计算泄油界面倾斜角、蒸汽腔扩展边缘和蒸汽腔扩展速度等关键参数,经实际生产数据验证,观察井温度法和蒸汽腔边缘法2种模型计算蒸汽腔扩展速度结果可靠,可为SAGD的高效开发提供理论支持。     

快速均匀启动技术改善蒸汽辅助重力泄油预热效果

预热效果对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发井组的见产速度和生产效果均有直接影响,研究高效的预热方式对提高SAGD开发效果有重要意义。以现场快速均匀启动试验为例,采用数值模拟方法揭示了快速均匀启动技术的高压扩容机理,并优化了快速均匀启动操作压力。研究结果表明:通过在注采井间形成高孔隙度、高渗透率和高含水带,可以加速蒸汽与岩石之间的热对流,从而实现双水平井井间快速均匀热连通;快速均匀启动存在最佳操作压力,该压力与油藏地应力及岩石变形特征相关。进一步结合现场生产动态数据,分析了快速均匀启动技术的实施效果。分析结果表明,实施快速均匀启动井组的预热天数明显减少,预热阶段节省了蒸汽注入量,转生产后早期生产效果有显著提高,对指导稠油油藏SAGD高效开发具有重要意义。     

稠油自乳化水驱开发规律

受原油性质的影响,稠油自乳化水驱开发与常规水驱开发不同,传统的稀油水驱理论不适用于稠油水驱开发。以中国某稠油自乳化水驱油藏流体参数为基础,通过室内实验和数值模拟,研究自乳化水驱开发规律,揭示自乳化水驱机理和主要影响因素。采用新的数值模拟方法揭示自乳化水驱的稳定驱替阶段为类“活塞式”驱油模式,开发全过程可分为4个阶段,即纯油阶段、过渡阶段、平台阶段和水油比快速上升阶段。渗透率级差和原油黏度是影响自乳化水驱含水率的主要因素,其次是渗透率和注水速度。     

原油黏度对火驱开采效果的影响实验

火驱是一种高效、环保、低成本的稠油开采技术，具有良好的应用前景。原油黏度对火驱采油效果的影响仍缺乏规律性认识，需要进一步研究。利用新疆、河南和辽河油田的3种稠油研究了原油黏度对火线推进、燃烧前缘的稳定性和火驱开采效果的影响。结果表明：黏度大的原油在火驱过程中产出的CO_x浓度高，燃料消耗量大，驱替压差高，火线推进速度小，采油井的见效时间晚，油墙的有效厚度小，最终采收率低；依据不同黏度原油火驱过程中的累计产油量、产出气体浓度和驱替压差的变化规律，可将火驱开采过程划分为点火、可动油流动、油墙形成、快速产油和火驱结束5个阶段。研究成果可为火驱技术在不同原油黏度油藏中的现场应用提供重要的参考依据。