电点火工艺技术在新疆红浅火驱的应用研究

稠油火驱开发成功的关键是油层点火。为了提高点火成功率,从安全、实用角度出发,研制了井下电加热器及其点火工艺管柱、点火过程监测系统等。电加热器安装有多个测温传感器,可实现对点火过程中注入气体在油层的分布和温度变化离线模拟监测和在线监测,提高了油层点燃的成功率。采用智能可控硅温度控制柜,可以自动或手动调节点火器的功率和注气速度,调节速度快,易于控制。在新疆红浅火驱先导试验区hH008、hH010、hH012井上采用电点火工艺技术实施点火作业,通电点火均1次成功,点火温度420℃左右,3口井均在5～10 d点燃油层,油层燃烧良好。     

碳酸盐岩藏超深井堵水技术研究

针对塔河油田碳酸盐岩油藏的地质特征开展了对裂缝、缝洞、溶孔或溶洞具有较强封堵能力的复合堵剂堵水技术研究,室内实验及现场应用研究结果表明,措施后油井的含水率降低,产油量显著提高,取得了较好的经济效益。     

复合原油压裂技术改造乌33井区强水敏储层的研究

针对新疆油田乌33井区极强水敏储层改造的需要,研究应用了复合原油压裂技术.将不同粘度原油调配,通过添加降阻剂降低原油摩阻,形成大排量注入和携砂的原油压裂液.根据油基压裂现场作业风险及安全要求,形成了包括安全消防要求等在内的复合原油压裂施工工艺.现场实施20多井次,压裂效果明显.     

砂岩和砂砾岩对火驱燃烧前缘和产出物的影响

为了更好地分析储层岩性对火驱燃烧的影响,提高火驱采油率,必须明确火驱前缘推进机理和产出物中组分变化情况。采用一维火驱模拟模型,研究砂岩和砂砾岩在不同注气压力或注气流量下,对火驱前缘推进距离、推进速率和最高温度的影响,以及产出液、产出气、残余油砂含量和组分的变化规律。实验结果表明,随着注气流量和压力的增加,砂砾岩中火驱前缘推进距离比砂岩中远,而推进速率和最高温度则较砂岩中低;较低注气压力或注气流量除外,其余注气压力或注气流量下,砂砾岩中产液量和产油量均比砂岩中大,且砂砾岩产出液中低碳数饱和烃相对比例较高,砂岩产出液中高碳数饱和烃相对比例较高;当注气压力小于2.0 MPa时,砂岩中产出液的芳香烃相对比例较高,而注气压力大于2.0 MPa时,砂砾岩中产出液的芳香烃相对比例较高;流量实验时,砂砾岩中产出液的芳香烃相对比例较砂岩中高;由元素分析法和红外光谱分析法实验结果可知,砂砾岩残余油砂中的有机元素含量更高,砂砾岩中胶质和沥青质更容易被驱出。综合考虑各种因素,砂砾岩储层比砂岩储层更适合开展火驱采油。     

新型管道流变仪在压裂液性能评价方面的应用

文中给出了适宜油田需要的管道流变参数计算方法和模式，并用非牛顿假塑性幂律模型计算压裂液的流变参数和视粘度。另外，通过对管道流变仪一些关键参数的设置与修正，将实测值溯源到标准值上，提高了该仪器数据采集质量与软件处理技术能力。管道流变仪检测流变参数是一种行之有效的方法，它同现有的同心圆柱式旋转流变仪相比，检测方法更符合现场压裂施工过程，解决了现有流变仪检测高粘液体时的“爬杆现象”和“代表性不足”等检测弊端，具有使用和推广价值。     

风城油田超稠油油藏非均质储集层地应力场特征

风城油田浅层超稠油油藏非均质储集层具有埋藏浅、非均质性强、隔夹层发育等特点,阻碍SAGD蒸汽腔的发育,需要利用水力压裂建立渗流通道。为指导储集层压裂,分析了非均质储集层沉积特征、地应力场分布,以及隔夹层对地应力场的影响,结合岩石力学室内实验、测井资料解释和地应力测试结果,建立埋藏深度为282~332 m储集层三维应力场模型。模拟结果与小型压裂测试比较显示,建立的三维应力场模型贴合实际地层侧向压力系数和最大水平主应力与垂向主应力的比值,能较好地反映储集层岩性交界面和应力特征。超稠油储集层以垂向主应力为主,利于引导垂向裂缝;岩性交界面地应力突变,储集层砂岩最小水平主应力小于泥岩隔夹层最小水平主应力。泥岩隔夹层具有较高的破裂压力、杨氏模量和最小水平主应力,裂缝扩展能力弱于油砂段。压裂设计应选择隔夹层内或下方射孔,控制缝高,避免砂堵,以达到较好改善渗流能力的目的。     

稠油热采用起泡剂的筛选

为获得起泡性能和耐温性能良好的稠油热采用起泡剂,评价了石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基醇醚羧酸盐、烷基醇醚磺酸盐等12种常用的国产表面活性剂的起泡能力和热稳定性。结果表明,烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐、短链醇醚磺酸盐和短链醇醚羧酸盐具有较好的起泡能力和泡沫稳定性;12种表面活性剂中,长链α-烯烃磺酸盐和长链烷基苯磺酸盐在高温下的阻力因子最高,重烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐的阻力因子最低;在实验条件下,各表面活性剂的耐温能力依次为:烷基苯磺酸盐α-烯烃磺酸盐烷基二苯磺醚二磺酸盐醇醚磺酸盐≈醇醚羧酸盐重烷基苯磺酸盐石油磺酸盐。建议用长碳链烷基苯磺酸盐或长链α-烯烃磺酸盐作为高温起泡剂。     

SAGD井挤液扩容对循环预热及生产的影响

SAGD井挤液扩容储层改造技术已经在新疆油田得到广泛应用，显著缩短了预热周期，降低了经济成本和环境压力；然而，如何评价挤液扩容对后期循环预热和SAGD生产的影响目前仍不清楚。针对该问题，首先采用有限元方法计算某SAGD井挤液扩容引起的储层变形，其次采用CMG分析基于扩容后的储层模型的SAGD预热及生产情况，并对比未采用扩容的情况，评价了挤液扩容的作用效果。研究表明，储层挤液扩容后，在扩大蒸汽注入空间和增强注入水与蒸汽之间的热对流的共同作用下，可以大幅缩短循环预热周期，略增大最终产量。地质力学有限元计算和油藏数值模拟相结合的分析方法能为现场优化挤液施工提供工程指导。     

羟丙基胍胶压裂返排液的循环利用技术

随着油气储层压裂改造技术的广泛应用,压裂用水短缺和压裂返排液的有效处理已成为油气田亟待解决的问题。为了缓解新疆油田油田压裂用水与降低返排液处理成本,开展了羟丙基胍胶压裂返排液的循环利用技术研究。研究结果表明,电解氧化处理可实现返排液的快速降黏与杀菌,然后利用气浮、沉降等方式即可将返排液中的悬浮物有效去除。通过调节处理后返排液的pH至6.5左右,实现了羟丙基胍胶粉在返排液中的分散起黏,即快速配制羟丙基胍胶基液。通过引入0.05%数0.2%的缓交联剂葡萄糖酸钠,利用缓交联剂与残余交联剂之间的络合作用,有效解决由残余交联剂的引起的交联过快问题,返排液配制的压裂液交联时间可控制在10数120 s之间。通过添加稳定剂亚硫酸钠消除返排液中残余的破胶剂,有效提升了压裂液的耐温能力。利用该方法累计完成2.2万方返排液的处理,配制出的羟丙基胍胶冻胶压裂液应用于新疆油田75口井的压裂改造中,井底温度范围22数97℃,施工成功率100%。     

SAGD井挤液预处理储层扩容效果预测

新疆风城陆相超稠油油藏黏度高、非均质性强,SAGD开发普遍预热周期长。在注蒸汽预热前对储层挤液扩容可有效缩短预热周期,降低经济和环保成本。为了优化设计挤液方案,首先需要预测储层的挤液扩容效果。基于前期岩石力学实验结果,采用Drucker-Prager本构模型,针对风城油田重1区某SAGD井的挤液过程进行了流固耦合有限元分析,获取挤液后的地层孔隙压力、孔隙度、垂向应变、米泽斯应力和等效塑性应变的分布。研究发现,压差导致注入液向储层纵深渗流,储层产生垂向抬升,地层孔隙压力和孔隙度均呈以注采井为长轴的半椭圆状分布。储层以孔隙弹性的张性扩容为主,导致塑性体应变的剪胀仅发生在紧贴筛管处。研究成果不仅能为优化挤液方案提供理论指导,还能为预热和生产阶段的油藏数值模拟提供扩容后的地质力学参数。