厚层稠油油藏直平组合火驱机理研究与试验

针对厚层稠油油藏常规直井火驱火线超覆严重、纵向动用程度差、采出程度低等问题,采用数值模拟方法,明确直平组合火驱中火线波及规律,分析直井、水平井在不同阶段的生产特征,明确直井、水平井作用机理.研究结果表明:采用直平组合火驱的井网模式改变了原有直井的火驱流场,起到向下牵引火线作用,提高了纵向波及体积;采用直平组合式井网进行...     

海上稠油油藏多元热流体吞吐后转火驱开发研究

针对NB35-2油田多元热流体吞吐部分井日产油量降低、回采水率及回采气率升高、井底流压较低的现象,从生产井生产特征出发,将低效井作为转火驱开发研究对象,分析低效原因。利用油藏数值模拟方法,建立考虑多组分转化关系的火驱数模模型,充分利用现有井网条件,以提高火驱单井产能及累产油量为出发点,优选适合海上稠油火驱的井网类型及驱替模式,论证大井距火驱开发的可行性,并对注采参数进行优化。结果表明,3口不同类型低效井转驱后累增油13.1×10⁴m³,且边部储量得到有效动用,边部转驱单井累产油达到12.4×10⁴m³,开发具有一定经济性,满足海上稠油热采少井高产开发要求。研究结果可对海上稠油油藏开发方式转换提供借鉴意义。     

低渗油藏CO2 驱合理技术注采井距探讨

目前低渗CO₂驱油藏合理技术注采井距计算公式尚未综合考虑地层条件下CO₂相态特征、井网类型等因素,文章以CO₂在油藏状态下的物化特征分析为基础,应用渗流力学基本理论,综合考虑井网类型、注采量、启动压力梯度等因素的影响,推导注CO₂气井与采油井之间的压力梯度分布公式,表征驱动压力梯度随井距的变化关系。研究结果表明,当最小驱动压力梯度达到最大启动压力梯度时,注采井距即为油层有效动用的最大技术注采井距,以此为基础指导确定低渗CO₂驱油藏合理注采井距。实例表明!所述方法简单实用,较先前采用的注采井距计算方法更为合理。该项研究对其它低渗注气驱油藏合理井距确定具有一定的借鉴意义。     

厚层稠油油藏直平组合火驱优化

文中根据辽河油田G3区块火驱试验区地质油藏特征、火驱实验数据,运用油藏工程、数值模拟及分析化学方法,建立了包含4相7组分火驱反应动力学方程,并拟合物理模拟结果及实际生产动态,确定方程配平系数、指前因子、活化能、焓变值等关键参数,建立了该区块火驱油层数值模型。同时,对影响直平组合火驱开发效果的水平井与直井的位置、水平井在油层内的纵向位置、水平段长度、注空气强度及水平井排液量等关键参数进行了优化设计。研究结果表明:该区域水平井部署在油层中部位置、水平段合理长度为280~300 m、合理注空气速度在1.0×10^4~1.5×10^4m^3/d、水平井采液速度为50~70 m^3/d时,水平井及其所在井组产量稳定,采出程度较高,开发效果较好。研究结果对该区域直平组合火驱方案设计及相似油田同类方案设计具有指导意义。     

稠油老区直井火驱驱替特征与井网模式选择

伴随着直井火驱技术在新疆、辽河等注蒸汽稠油老区的成功试验和工业化应用,其提高采收率的潜力正得到广泛认同。通过室内实验、矿场试验和油藏工程等多种方法,系统研究了稠油老区直井火驱的驱替特征。室内实验和矿场取心资料证明,直井火驱具有较高的驱油效率,燃烧前缘波及范围内基本没有剩余油,可实现较高的平面波及系数和最终采收率,是一种后续无需再转换开发方式即可实现大幅度提高采收率的战略性接替技术。基于以上研究,全面论证了面积火驱和线性火驱两种井网模式的开发特点及各自优势,并将研究成果应用于新疆红浅火驱工业化试验方案设计中。研究表明,线性井网具有地面设施建设及管理容易、阶段管理井数少、配套工艺相对简单、燃烧前缘的目的性调控容易实现等优点,面积井网则在降低火驱阶段空气油比、提高油藏总的采油速度、减少地质及油藏管理风险等方面具有优势。火驱井网的选择应重点考虑地质、储层及流体物性、油价、油藏已开发程度等因素。红浅火驱工业化试验方案采用了新、老井组合下改进的线性井网模式,既吸取了线性井网先导试验的经验教训,也借鉴了面积井网的相关优点。     

低渗透油藏不同井网系统注采井距研究

根据渗流理论,推导了水平井注采井网井间压力及压力梯度分布公式,分析了水平井注采井网、混合井网和直井井网不同井网系统沿程压力及压力梯度分布规律,提出了低渗透油藏极限注采井距确定方法,并对其影响因素进行了分析。结果表明,直井井网系统驱替压力梯度在注采井附近较大,而在注采井间较大范围内较小;水平井井网系统的流体在注采井间内为近似线性流动,压力降几乎呈线性变化,压力损失明显低于直井,具有更大的驱替压力梯度,且沿程基本保持不变。因此对于低渗透油藏,水平井注采井网更容易形成有效驱替,其极限注采井距为直井井网的3~4倍,混合井网的2~3倍。     

巨厚潜山裂缝性油藏井网部署方法研究

针对开发井网部署难题,基于渗流机理结合数值模拟和物理模拟方法,对开发井型、注采井网和开发井位置进行研究,推荐部署一种“高部位微裂缝区采油、低部位大裂缝区注水的水平井立体交错井网”,其中水平井应与地层主裂缝方向成45.0°部署,开发井具体位置通过孔渗场计算裂缝区域定量分布的方法确定。模拟结果表明：大裂缝区注、微裂缝区采较微裂缝区注、大裂缝区采的开发井网15a累计多产油4.6×10⁴m³,相对增油达16%。研究成果对同类油藏开发井网部署具有一定的借鉴意义。     

火烧油层技术综述

在国内外火烧油层技术文献调研的基础上,结合辽河油田近几年火烧油层物理模拟、数值模拟、火驱跟踪效果评价及跟踪调控措施研究取得的一系列成果,对火烧油层技术进行了全面的概括和总结.火烧油层技术又称火驱,是一种能大幅度提高稠油油藏采收率的开采技术,按注入空气和燃烧前缘的移动方向分为正向燃烧和反向燃烧,随着辽河油田对火驱技术认识的加深及水平井技术的发展,将水平井与火驱技术相结合,在直井网火驱的基础上发展了稠油直井-水平井组合火驱技术,从而扩大了火驱的适用范围,为稠油油藏转换开发方式提供了有力的技术支持.     

苏北复杂断块油藏二氧化碳驱油效果影响因素分析及认识

苏北盆地复杂断块油藏CO₂驱油效果差异较大,为制定提高CO₂驱油效果的有效措施,分析了其主要影响因素。对苏北9个CO₂驱区块的相关数据进行了统计,分析了井型、压裂情况、注气前油井产油量、注采比和注气方式等对CO₂驱油效果的影响。分析结果为:直井的开发效果好于水平井,非压裂井的效果好于压裂井,油井初产量越高则CO₂驱油效果越好,最佳注采比为2.5左右,而注CO₂方式对开发效果影响不大。研究结果表明,低渗透油藏采用的井型、油井是否压裂、注气前油井产油量是影响CO₂驱油效果的主要因素,在研究制定提高苏北盆地复杂断块油藏CO₂驱油效果的技术措施时,应充分考虑这些主要影响因素。      

厚层稠油油藏火驱射孔层段优化探讨

火烧油层(火驱)技术已成为辽河油田稠油油藏蒸汽吞吐后主体接替技术之一,目前主要应用于厚层块状普通稠油油藏、薄互层状普通稠油油藏以及超稠油油藏厚层油藏在火驱过程中火线超覆严重,影响了火驱开发效果。重点针对制约火驱开发效果的注采井射孔技术进行研究探讨,通过室内物理模拟研究认识了厚层火驱二次燃烧现象,通过现场测试及数值模拟认识了厚层油藏平面及纵向火驱动用状况,并应用数值模拟和油藏工程方法对厚层常规火驱、重力火驱注采井射孔层段进行了优化设计,提出了不同火驱方式注采井射孔优化方案。该研究可为厚层稠油油藏火驱开发提供一定的技术借鉴。     

稠油油藏蒸汽-空气复合火驱特征分析及参数优化

针对常规火驱存在热利用率低和高黏油启动慢的问题,以新疆红浅1井区稠油油藏为例,利用数值模拟模型对比了常规火驱和蒸汽-空气复合火驱的驱油特性和燃烧特性,通过对复合火驱各区带的温度、含油饱和度等参数进行分析,探究了蒸汽-空气复合火驱协同增效作用,并对蒸汽-空气复合火驱的注入参数进行了优化。结果表明：提产增效的主要机理是湿蒸汽吸收已燃区中滞留的热量变为过热蒸汽,并被高速流动的空气携带穿过燃烧前缘,使冷油区原油黏度大幅度降低,在提高驱油效率的同时增大了蒸汽冷凝带的宽度、燃烧波及体积和火线推进速度;注入参数的优化能提高复合火驱的开发效果,水气比越大,产能越高,而采用段塞注入会降低产能,为满足经济效益开发,最佳水气比应为3.0×10^-3m³/m³左右,最佳注汽段塞间隔应为90～120 d。该研究成果对火驱油藏提高开发效果具有借鉴意义。     

稠油油藏火驱注采井化学调控技术

火驱开采技术是稠油油藏蒸汽吞吐、蒸汽驱后实现稳产的有效接替生产方式,随着开发进程的不断加快,火驱开发过程中各种矛盾日益凸显,主要存在火驱注气井吸气不均、火线推进速度不一致、生产井气窜等问题。针对火驱试验中存在的问题,进行了火驱注采井化学调控技术研究,研制了火驱注气井高温调剖剂配方体系和火驱生产井高温封窜剂配方体系,形成了火驱注采井调控配套工艺技术。现场应用表明,该技术可以有效改善储层非均质性,封堵气窜通道,扩大火线波及体积,提高油层动用程度,实现火烧前缘在纵向上、平面上均匀推进,从而提高火驱整体开发效果。     

特低渗透油藏水平井减氧空气泡沫驱油藏方案优化设计

为了提高特低渗透油藏水平井的开发效果，针对志丹油田河川区长6油藏水平井地层能量得不到有效补充，地层能量亏空严重，单井产量递减快等问题，探索利用减氧空气泡沫驱技术高效补充致密砂岩油藏地层能量，开展了减氧空气泡沫驱油藏方案的优化研究。利用数值模拟优化研究得到如下注入参数：根据当前井网形式，确定转注1口水平井作为减氧空气泡沫驱试验井，注入方式采用气液交替泡沫驱；2)初期泡沫液配注量60m³/d，初期减氧空气配注量4500nm³/d;3)段塞组成：0.003PV前置段塞×起泡剂浓度0.7%,0.197PV主体段塞×起泡剂浓度0.35%，泡沫驱总段塞：0.1PV;4)气液交替注入周期为15d;5)初期设计气/液比为3∶1(地下体积比)。该研究成果在试验井组应用，预测能取得较好的经济效益，为深化减氧空气泡沫驱应用研究，提高致密砂岩油藏的采收率奠定了技术基础。     

稠油油藏水平井火驱技术风险与对策探讨

针对新疆油田风城重18井区稠油油藏水平井火驱出现气窜、井底高温、氧气超标等问题,运用稠油燃烧理论方程,研究了水平井火驱技术存在的风险。利用自主研制的三维火驱物理模拟实验装置,通过室内实验研究了不同直井水平井距离、注采参数对水平井火驱稳定燃烧的影响,并给出了最佳调控参数。研究表明:预热阶段形成均匀的蒸汽腔和泄油通道,点火初期保持燃烧前缘结焦带和"油墙"连续封闭且形成超覆燃烧特征,是水平井火驱稳定燃烧的重要条件。通过上部射孔方式增加直井与水平井垂直距离,实现初期超覆燃烧;现场注气速度为4 000 m~3/d、生产压差为1 MPa左右时,可保持注采平衡,防止气窜。通过调控,风城重18井区空气油比降至1 000 m~3/m~3,水平井段温度控制在200℃左右,成功避免了水平井的气窜,实现了水平井火驱的稳定驱油,为稠油油藏开发提供了新的技术手段。     

潜山油藏注气重力驱高精度数值模拟

雁翎油田雾迷山组潜山油藏为碳酸盐岩底水块状油藏,早期曾开展过井组注氮气现场试验,形成了44 m的油柱,目前油藏已进入可采储量采出程度高和含水率高的双高开发后期,亟需转变开发方式。以室内实验、早期现场井组试注经验、测井解释成果等为基础,通过优化地质模型,搭建数值模拟高性能云计算平台,优化双重介质潜山油藏数值模型,在网格精度为60 m×60 m×3 m,总网格数为97×10 ⁴的模型基础上,开展了注气重力驱高精度数值模拟,编制了雁翎油田潜山油藏注气重力驱方案。方案预测提高采收率11.8%,最终采收率可达43.4%,效果显著,可为同类型油藏的开发方案设计提供借鉴。     

注蒸汽后期稠油油藏火驱配套工艺矿场试验与认识

为了探索注蒸汽后期稠油油藏转火驱技术的可行性,研制了电加热点火器及配套工具,实现了油层高温点火;通过火线前缘监测、产出气体组分监测和耐高温井下温压监测手段判断燃烧状态、火线前缘位置和推进方向;建立了直井多相管流温度、压力分布模型,确定了火驱生产制度和生产方式,研制了配套防气工具,形成火驱举升工艺;根据火驱不同生产阶段,注气井和生产井腐蚀特征,模拟井下工况开展了室内氧腐蚀和酸性气体腐蚀试验,掌握了管材腐蚀特征,确定了注气井、生产井的防腐工艺。现场试验表明,该技术能满足火驱生产需求,也证实了注蒸汽后的稠油油藏转火驱的可行性,为同类油藏转火驱技术提供了技术支持。     

延长低渗透油藏CO2驱油参数优化数值模拟研究

CO₂驱油在特低渗油藏中具有较好的应用效果,是提高采收率的重要方法。以延长油田H区块为研究对象,分析目前注水开发存在的问题,根据动静态参数将井组分成2类,应用数值模拟方法,分别对2类井组CO₂驱油的开发方式、注气时机、注气速度、井底流压及气水交替周期进行了优化。结果表明,以气水比1∶1且气水交替的方式在油井含水40%～60%时注气效果最佳。第1类注气井组的最优注气速度为10～15 t/d,井底流压1 MPa,气水交替周期60天;第2类注气井组最优注气速度为5～10 t/d,井底流压2 MPa,气水交替周期30天。该研究结果对H区块低渗油藏现场注CO₂驱油设计具有重要的指导作用。     

风城浅层超稠油蒸汽吞吐后期提高采收率技术

为了改善浅层超稠油油藏蒸汽吞吐后期开发效果,采用解析分析和数值模拟方法,明确了超稠油油藏在注蒸汽驱替过程中的重力、驱动力的相互作用机理,提出了驱泄复合开采技术。通过油藏工程优化研究,设计了直井、水平井多种组合方式的蒸汽吞吐后期接替方式,并明确其适合的油藏地质条件及转换方式的时机。在风城油田重32井区先后开展了多个先导试验,针对驱泄复合开采的3个阶段,制订了适应的注汽方式、注采参数和调控方法,实现了地层条件下原油黏度大于60×10⁴mPa·s的超稠油油藏蒸汽驱开采,预计最终采收率可从蒸汽吞吐阶段的20%～25%提高至40%～50%。为国内外同类油藏开发提供借鉴经验。     

深层稠油油藏多层火驱关键参数优化设计研究

辽河油田D块为深层薄—中互层状稠油油藏,历经20多年蒸汽吞吐开发,目前处于蒸汽吞吐开发后期,油藏压力低,周期产油低,油汽比低,亟待开发方式的转换。前期研究结果表明,该油藏转火驱开发相对其他开发方式经济有效。根据该块油藏埋藏深、薄互层状、非均质性强的地质特点,建立三维数值模型,对火驱开发井网、燃烧方式、注采井配置关系等火驱关键参数进行优化设计研究。现场先导试验后,取得了较好的开发效果,有待于进一步扩大试验规模。该研究对同类油藏的火驱开发具有一定的借鉴作用。     

边水油藏水平井注泡沫挡水技术

采用水平井与直井相结合的开发方式,在近边水区布置1口水平井,利用数值模拟方法,研究了边水油藏水平井注泡沫挡水技术。"-3边水入侵,水平井含水率达到一定程度时,利用高压向水平井中注入氮气泡沫并形成泡沫带,延缓边水的再次入侵。模拟结果表明,直井注泡沫会造成边水绕流,不能有效挡水,而水平井注泡沫则可以形成1条狭长的泡沫带,有效阻挡边水入侵。通过正交设计法对水平井无因次避水距离,无因次垂向深度以及无因次长度优化后。最优方案与不采取挡水措施相比4周期可累计增油1．55×10⁴m³。通过在边水入侵区域加入1条高渗带的方法对非均质边水油藏水平井注泡沫的可行性进行了研究,模拟结果表明,泡沫可以很好地发挥调堵功能,使水侵剖面更加均匀,有效改善边水油藏开发效果。