蒸汽驱注采井间蒸汽超覆评价方法研究

蒸汽驱开采具有明显的阶段性,目前蒸汽超覆程度评价方法针对的是整个蒸汽驱过程,而没有考虑蒸汽驱不同阶段不同蒸汽前缘下超覆程度的差异性：对注入蒸汽的受力和速度分析,利用垂向流量比和迭代算法得出不同蒸汽前缘下的蒸汽超覆程度评价方法。垂向流量比表征了注采井间区域蒸汽超覆的能力,流量比越大,蒸汽超覆能力越强,注采井间中间区域的超覆能力远大于近注采井20 m区域,蒸汽超覆程度随着蒸汽前缘的推进而越来越严重。对影响蒸汽超覆程度的因素敏感性进行分析得出,径向与垂向渗透率的比值越大,井距越小,注采强度越强,压力梯度越大,蒸汽超覆程度越弱。通过数值模拟对蒸汽腔形态和剩余油分布进行了研究,其结果与理论分析是吻合的。     

超稠油油藏蒸汽驱动态预测模型

蒸汽驱是超稠油开发中最为有效且成熟的方法之一，目前对于蒸汽驱的驱替机理以及技术工艺等研究已相对完善。但对数学模型的研究还不够，对于蒸汽驱动态预测模型的研究还相对滞后。在蒸汽腔演化理论和地层热损率计算研究的基础上，将汽驱过程中的整个油藏分为蒸汽区、过渡区和原油区，运用能量转换和守恒原理，推导蒸汽驱过程中各区域内物理参数表达式，建立汽驱注采模型。同时，针对井网形式和转驱前蒸汽吞吐的影响，推导得到五点井网汽驱动态预测模型。对建立的数学模型进行编程求解，并应用新疆重32井区实际数据进行预测。结果表明：应用该模型可以对蒸汽腔前缘和油水过渡前缘位置进行准确预测，同时可以对产油产水情况进行预测。     

稠油重力泄水辅助蒸汽驱蒸汽超覆研究

重力泄水辅助蒸汽驱技术井网结构复杂,蒸汽腔的控制和超覆机理有别于传统蒸汽驱,需要结合不同原油黏度特点和蒸汽腔控制特点进行理论探索。考虑启动压力梯度、蒸汽前缘上边界变化和拟流度比,对蒸汽超覆理论进行推广,简化蒸汽超覆系数,得到液相等压面及蒸汽相前缘数学模型。经验证,该方法与数值模拟软件结果一致,同时直观展示了液相等压面及蒸汽相前缘变化趋势,揭示了蒸汽相超覆及前缘滞后规律。该研究为明确蒸汽超覆程度,提高蒸汽前缘波及效率,进一步挖掘剩余油潜力提供理论指导。     

轻质溶剂辅助蒸汽驱蒸汽腔扩展特征

在矿场即将实施轻质溶剂辅助水平井蒸汽驱开采薄层稠油油藏之际,选择用正己烷溶剂作为轻质溶剂,先采用二维物理模拟技术,研究了添加溶剂后蒸汽腔的展布规律和对生产动态的影响规律;之后,为进一步研究溶剂在蒸汽腔中的运移规律和对温度场、黏度场和含油饱和度场的影响规律,采用CMG公司的CMG-STARS模块,基于二维物理模型参数,对溶剂辅助蒸汽驱进行了数值模拟。研究表明:薄层稠油油藏在采用水平井蒸汽驱过程中添加单组分轻质溶剂能够有效降低蒸汽腔内部及蒸汽腔前缘的原油黏度,从而提高沿生产井方向的吸汽能力和驱油效率,与普通蒸汽驱对比,其具体表现为蒸汽腔体积大,沿注汽井方向扩展快,沿生产井方向扩展均匀,蒸汽前缘突破快,最终的波及范围大;生产过程中几乎无稳产阶段,且蒸汽前缘抵达生产井时产油速度达到峰值,之后高含水阶段发生汽窜且产油量小,最终驱替效率高。因此,添加溶剂辅助蒸汽驱相对于常规蒸汽驱可以有效降低地下稠油黏度,并且提高蒸汽在地层中的波及范围,从而高效地开发薄层稠油油藏。     

伴注烟道气改善蒸汽辅助重力泄油开发效果的实验研究

蒸汽辅助重力泄油(即SAGD)是开发厚层超稠油油藏的有效技术,但在开发中后期存在注入蒸汽超覆严重、热损失大、油汽比低等问题,影响了开发效果.为此,在室内利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等装置,开展了烟道气对地层原油性质的影响,以及伴注烟道气后蒸汽向上覆地层热损失、蒸汽腔变化规律和生产特征等实验研究.结果表明,注入的...     

稠油油藏水平井不同注汽方式物模实验研究

根据不同注汽方式对稠油油藏水平井注蒸汽开发效果的影响情况,利用三维比例模型,开展了非均匀注汽与均匀注汽物理模拟实验。实验结果表明:非均匀注汽蒸汽腔发育在水平井跟端,长度占水平段长度的1/2,趾端发育较差甚至不发育;蒸汽腔前缘呈现锥进的趋势向边井推进,容易引起汽窜并伴有严重的蒸汽超覆现象;均匀注入蒸汽腔沿水平井筒均匀发育,有效扩大了波及系数;蒸汽腔前缘基本平行于水平井均衡向前推进,并且油层上部起温缓慢,不易发生蒸汽超覆现象。当模拟含水达到98%时,水平井均匀注汽蒸汽驱采出程度为37%,比非均匀注汽可提高14.2%,具有较好的开发效果。     

考虑不完全射孔的储层热效率评价方法

稠油油藏热利用率的计算普遍为完全射孔的驱替理论模型,没有考虑不完全射孔因素的影响。运用热力学的基本原理和热平衡基础理论,在考虑不完全射孔因素和重力分异影响的基础上,推导了考虑不完全射孔因素的蒸汽驱储层热效率评价方法。研究表明:蒸汽驱初期,射孔影响较大,汽液重力分异作用影响较小,注入蒸汽沿储层射孔段的驱替效果明显,储层热散失率较少;蒸汽驱开采后期,随着蒸汽超覆作用的增强,射孔的影响相对减弱,蒸汽沿储层上部的驱替效果明显,储层热散失较大;部分射孔可有效缓解重力分异的不利影响,提高蒸汽波及效率。     

水平井蒸汽驱影响因素及作用机理

胜利油田部分稠油油藏单元已进入水平井蒸汽驱开采阶段,但水平井蒸汽驱驱油机理尚未十分明确。通过建立水平井蒸汽驱高温高压二维比例物理模型,系统研究了稠油油藏驱油机理及注采参数对水平井蒸汽驱的影响。结果表明:水平井蒸汽驱驱油机理为"驱替为主,泄油为辅";油层压力、蒸汽干度和注汽强度是影响水平井蒸汽驱的3大要素,油层压力越低、井底蒸汽干度越高、注汽强度适中,水平井蒸汽驱蒸汽腔发育就更加充分,汽驱驱替效果最佳。     

辽河油田齐40块稠油蒸汽驱油汽比预测方法研究

油汽比是评价蒸汽驱过程的重要参数,油汽比越大,说明蒸汽驱的效果越好。研究蒸汽驱油汽比的预测模型及其影响因素对蒸汽驱开采具有重要意义。文中根据能量平衡的原理,将注入油层中的热量转换为蒸汽腔体积,而蒸汽腔的体积又和驱替的油量相关联,由此提出了适合辽河油田齐40块的蒸汽驱驱油速度计算模型,模型同时考虑了初始原油黏度、枯竭作用,以及油层连通系数的影响,并以此来预测蒸汽驱开采的瞬时油汽比,并分析了蒸汽驱油汽比的影响因素,包括注汽温度、注汽干度和蒸汽驱生产年限。最后,利用推导的公式对齐40块的典型井组进行计算发现,该公式对齐40块的适应性较强,符合程度较高。对类似稠油油田的蒸汽驱开采具有重要的借鉴意义。     

齐40块蒸汽驱评价及阶段调控技术

分析了蒸汽驱在莲花油藏西部高倾角区中的应用情况,总结了区块蒸汽驱的开采趋势和前景.该区受地层倾角影响,蒸汽超覆现象严重,蒸汽单层突进现象明显,上倾部位油井出现高温、出蒸汽,蒸汽腔扩展不均匀,给安全管理和蒸汽驱生产效果带来不利影响.对制约井组提高采注比、油汽比影响因素进行了深入剖析;从油藏储层物性、地质特征入手,对区域内高温、高含水井实施化学堵窜;对角井及下倾方向油井实施大泵增排及吞吐引效;适当调整注汽井注汽速率,达到提高井组采注比、合理控制井组开采压力、实现蒸汽驱良性开发的目的.     

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。     

水平井蒸汽驱井底压降数值计算

在蒸汽驱油过程中提高注汽速度,井口和井底管柱压力将大幅度上升,影响驱油效果。利用数值模拟方法研究了水平井蒸汽驱中注汽速度和蒸汽持液率、水平井小孔数量和孔径对井口和井底管柱压力的影响。计算结果表明,蒸汽注入量越大,井口和井底管柱压力越大;管壁上孔径越大,小孔数量越多,井口和井底管柱压力越小;注入蒸汽持液率越高,井口和井底管柱压力越大。适当减小注蒸汽速度和持液率,增加小孔数量和内径,能有效地减小井口和井底管柱压力。     

中深层稠油油藏蒸汽-氮气复合吞吐技术

针对中深层稠油油藏地层压力高、注蒸汽过程中热损失大、蒸汽腔扩展范围小、注蒸汽开发效果差等特点,提出了蒸汽-氮气复合吞吐技术。针对渤海某中深层稠油油藏,通过实验和油藏数值模拟,深入研究蒸汽-氮气复合吞吐加热降黏、气体溶解降黏、重力驱替作用、增压作用、扩大加热腔作用、改变稠油流动形态和底水油藏注氮气的控水作用等开采机理,优化气水比、注汽量和注入方式等关键注入参数。数值模拟结果表明,注入温度为350℃时,最优气水比为50;对于厚度为10 m的油藏,水平井注汽强度为10～15 m~3/m.     

蒸汽驱中-后期间歇注热理论模型与现场试验

在蒸汽驱中-后期,蒸汽带覆盖面积达到目标油藏区域时,间歇注热（汽）是一种有效的开采技术,但关于间歇周期、间歇注热速率等的相关理论研究较少。采用下行式蒸汽驱概念模型,在Neuman蒸汽驱理论的基础上,建立了蒸汽驱中-后期蒸汽突破后蒸汽带覆盖面积保持恒定条件下的热量递减注入速率方程和蒸汽带体积方程,进而建立了蒸汽驱中-后期间歇注热的间歇时间方程和恢复注热时的注热速率方程。以辽河油田齐40区块为例,利用间歇注热理论方程进行计算,计算结果与实际油田现场试验结果吻合较好。根据研究结果,建议现场实施间歇注热蒸汽驱的主要技术参数是注/停时间比为1：1,停注时间为30 d （最多不超过40 d）,恢复注热时的注热速率为前期连续蒸汽驱注热速率平均值的1.2~1.5倍。     

注蒸汽热力采油理论的发展及现状

随着国内外注蒸汽工艺技术的进步，注蒸汽理论也得以发展和完善。本文着重在对解析模型的论述基础上，从注蒸汽热力采油理论发展的角度阐述了包括注蒸汽热采过程和机理、井筒热损失、蒸汽超覆现象、地层中能量平衡以及关于蒸汽吞吐和蒸汽驱动态预测等方面的认识。以求能为在已知油藏和作业情况的基础上，选择合适的模型方面提供依据。     

稠油油藏蒸汽驱后期CO_2辅助蒸汽驱技术

为了进一步提高稠油油藏蒸汽驱后期采收率和开发效益,以新疆油田J6区块为研究对象,通过室内三维物理模拟实验,分别对全射孔条件下蒸汽驱、CO_2辅助蒸汽驱、CO_2泡沫辅助蒸汽驱和射开下部油层下半部分条件下蒸汽驱、CO_2辅助蒸汽驱进行了实验研究,提出了蒸汽驱后期CO_2辅助蒸汽驱开发技术。室内实验表明:蒸汽驱后期调整射孔后的CO_2辅助蒸汽驱形成了注汽井中下部蒸汽腔侧向扩展、生产井顶层蒸汽腔超覆重力泄油的开发模式,高温水、油、CO_2能够形成稳定的低黏拟单相乳化流体,且CO_2在顶部的蒸汽腔起到隔热作用,在蒸汽腔内部降低了蒸汽分压,有效提高了注入蒸汽热效率。根据新疆油田J6区块CO_2辅助蒸汽驱设计和应用效果,调整射孔后,与蒸汽驱相比,CO_2辅助蒸汽驱将油汽比从0.12提高到0.16,增长34.0%,阶段采出程度从16.1%提高到21.5%,最终采收率可以达到66.5%。图7表4参39     

蒸汽驱井压力高影响因素分析及整改措施

蒸汽驱现场试验时间延长、地层注汽压力增高,导致蒸汽驱蒸汽干度降低,严重影响蒸汽驱的现场试验地质效果。从试驱、井区、地层以及地质特点入手,分析了导致蒸汽驱压力增高的几个影响因素,包括地层泥质含量、储层性质、注汽时间等,并对此提出对地层预处理、注汽前补射孔、试挤、解堵等整改措施。经现场应用,降低了注汽压力,取得了较好地质效果,对大庆其它热采技术开发稀油区块具有较好的指导作用。     

油田稠油区块化学蒸汽驱开发技术探讨

蒸汽驱是蒸汽吞吐后首选的接替方式,是稠油区块提高采收率一种有效手段。文中针对油田深层稠油开展蒸汽驱面临的油层压力高,蒸汽带窄、热水带宽,驱油效率低,非均质强,波及效率低等问题,在工艺上提高注汽质量扩大蒸汽腔、汽驱过程中加入耐高温驱油剂提高波及区的驱油效率、加入高温泡沫体系提高蒸汽波及体积等措施,通过采取高干度注汽、泡沫堵调、驱油剂复合增效的方式(即化学辅助蒸汽驱方式),以蒸汽、泡沫剂、氮气、驱油剂作为驱替介质的化学辅助蒸汽驱技术,实现稠油的有效驱替和大幅度提高采收率,介绍了化学蒸汽驱开发应用的6项关键技术和提升稠油化学蒸汽驱质量的4项措施,并分析了化学蒸汽驱技术应用效果。实践证明,按照"蒸汽驱为基,泡沫剂辅调,驱油剂助驱,热剂协同增效"的化学蒸汽驱工作机理,增加可采储量,降低稠油开采成本,具有良好的推广应用价值。     

薄层稠油蒸汽驱数值模拟研究

为解决林东馆三块薄层稠油油藏转蒸汽驱后老井利用及注采参数优化的问题,利用区块实际地质特征,建立油藏数值模拟模型,研究了薄层稠油油藏蒸汽驱中油、汽、水3相分布规律并优化最佳注汽强度,同时分析薄层和厚层蒸汽驱的不同点及原因。研究表明：薄层稠油油藏蒸汽驱过程中由于顶底盖层热损失严重,与厚层稠油油藏相比,蒸汽超覆不明显,热水驱的影响要远大于蒸汽驱,蒸汽驱段只占30%左右,受水驱影响底部原油也能被动用;为保证蒸汽驱效果,薄层稠油油藏应加大注汽强度;对于林东馆三块油藏,目前老井均位于油藏上部,但蒸汽驱时仍可以继续利用,其最佳注汽强度为2.0 t/(d·hm²·m),不能直接采用中厚层稠油油藏蒸汽驱经验进行设计。研究成果对薄层稠油油藏转蒸汽驱设计具有重要的借鉴意义。     

双水平井注蒸汽开采重质油藏GASD产能计算公式的推导与对比

BUTLER于1991年提出的双水平井注蒸汽开采重质油藏的原理和方法,受到中外专家和学者的高度重视。然而,BUTLER将该开采技术称为蒸汽辅助重力驱或简称为SAGD是不准确的。因为注入压力是双水平井注蒸汽开采技术的主要驱动作用,重力只起辅助驱动作用,因此,应该将其命名为重力辅助蒸汽驱(GASD)。由于BUTLER在建立蒸汽辅助重力驱产能计算公式时,将达西定律的稳定流量误认为是微分流量,且在公式的推导过程中存在若干错解,因而得到的蒸汽辅助重力驱产能计算公式是错误的。为此,基于BUTLER提出的蒸汽腔加热油层形成的可动油流动模型,应用达西定律的稳定倾斜线性流动方程,得到了双水平井重力辅助蒸汽驱的产能计算公式,并得出水平井的产能与sinθ成正比,与双水平井之间的垂直距离成反比的重要结论。