储集层非均质性对蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响

在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发过程中,生产效果主要取决于蒸汽腔的大小,储集层非均质性对蒸汽腔发育具有重要的影响。以克拉玛依风城油田重32井区和重37井区SAGD试验区典型非均质地质模型为基础,利用数值模拟方法详细研究了储集层渗透率、夹层物性及夹层空间分布对SAGD开发的影响。结果表明,注汽水平井上方的夹层主要影响SAGD生产阶段蒸汽的垂向上升,阻碍了蒸汽腔正常的垂向发育,迫使蒸汽腔沿夹层底部横向扩展,推迟产油峰值时间;注采井井间的夹层导致水平段动用程度低,影响循环预热效果,增加预热时间,导致热流体无法正常采出,生产效果较差。为获得较好的开发效果,SAGD水平井组应部署在水平段渗透率级差小于3.0的位置,以避开渗透率小于100 mD的夹层,确保不连续夹层距离注汽水平井上方3 m以上,注采井间夹层以及注汽井上方夹层的夹层闭合度分别小于40%和50%.     

浅层超稠油双水平井SAGD立体井网开发模式研究

针对连续油层厚度大、夹层较发育的SAGD开发油藏,提出一种双层SAGD井网、立体交错部署的开发模式,通过数值模拟研究进行验证,并对生产操作参数进行优化。研究结果表明：采用双层SAGD立体井网可有效提高储量利用率和采油速度,减轻夹层对生产带来的不利影响;双层SAGD蒸汽腔呈现出“孤立发育-上升扩展-相互接触-聚并融合”的发育模式,同时具有汽驱辅助和重力泄油双重开采机理;生产后期,蒸汽腔聚并融合后,上部井组继续注汽,更有利于提高开发效果。双层SAGD立体井网已在风城油田Z区块投入现场应用,取得初步效果。该研究对于类似油藏SAGD高效开发具有借鉴和指导意义。     

新疆风城油田SAGD蒸汽腔非标准发育治理技术研究

综合应用SAGD蒸汽腔发育监测技术发现,风城双水平井SAGD试验井蒸汽腔发育呈现非标准化、非均衡性和上升速度缓慢的特征。在掌握了影响SAGD蒸汽腔发育主要因素的基础上,针对风城SAGD特殊汽腔发育存在的问题,开发了一系列蒸汽腔发育改善治理技术,包括注采管柱工艺、生产调控、关键操作参数设计。现场应用结果表明,该技术系列有效改善了蒸汽腔发育程度,油藏动用程度和产油速度得到显著提高,现场应用效果良好。     

夹层对蒸汽辅助重力泄油的影响

风城油田SAGD开发区块位于辫状河沉积的河道或心滩微相中,内部夹层分布散碎,对蒸汽腔发育和泄油均有一定的影响。以重32井区典型非均质模型为基础,利用数值模拟方法,分析了夹层位置、形态、物性对SAGD开发的影响。结果表明:注采井间夹层与生产井距离小于2 m、长度大于100 m、厚度大于0.5 m或渗透率小于100×10~(-3)μm~2时,会严重影响水平井水平段动用;对于注汽井上方的夹层,距离注汽井3 m以内、长度大于100 m、厚度大于1 m或渗透率低于100×10~(-3)μm~2时,对蒸汽腔发育速度和形态影响显著,依此制订夹层分类标准,并在此基础上将风城油田SAGD井组分为4类。该研究成果为制订针对性治理措施、提高开发效果提供了一定的依据。     

蒸汽辅助重力泄油改善汽腔发育均匀性物理模拟

针对双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)蒸汽腔沿水平井长方向欠均匀发育的问题,以国内某油田 SAGD先导试验区为原型,设计了一套高温高压双水平井双管柱SAGD三维比例物理模型,对影响SAGD过程的重要油藏参数和操作参数进行了相似比例模化,利用高温高压物理模型进行了3组 SAGD 蒸汽腔发育实验.实验1:模拟现场趾端处汽腔发育迟缓,汽腔沿井长欠均匀发育的现象;实验2:在实验1的基础上采取注汽井长短管协同注汽-生产井长短管协同采油的调控策略;实验3:在实验1的基础上采取U型井SAGD调控策略.实验结果表明:两种调控策略均能使趾端附近发育缓慢的汽腔恢复发育,对于改善汽腔沿井长方向发育均匀性均有较好效果,调控后产油速率明显提高.图6表3参17     

超稠油FAST-SAGD技术影响因素分析

利用稠油热采数值模拟手段,以辽河油田超稠油油藏为基础,对比FAST-SAGD与传统双水平井SAGD的开发效果,并分析影响FAST-SAGD的关键因素,以提高SAGD的开发效果。研究结果表明:FAST-SAGD蒸汽腔横向发育速度比传统SAGD明显加快,采收率提高2.5%,累计油汽比增加0.039 m3/m3,生产时间缩短46.6%。以采收率与热效率作为评价指标,得到FAST-SAGD影响因素的最优值:添加井与SAGD井组的生产井之间垂向距离为6m,启动时间为12个月,吞吐周期数为2,注汽压力为10 MPa,注汽速度为800 m3/d,SAGD井组注气井注汽速度为200 m3/d。研究成果对FAST-SAGD的矿场应用具有一定的理论指导意义。     

非均质储层内夹层对SAGD开发的影响及技术对策

风城油田SAGD开发区夹层广泛发育,严重影响生产效果,亟需制定技术对策,减轻夹层对开发带来的影响。在夹层精细表征基础上,结合夹层与水平井的关系,深入总结夹层分布模式;采用生产动态分析和数值模拟敏感性分析方法,分析了夹层对SAGD注采动态及蒸汽腔发育的影响;根据夹层渗透率、极差和夹层半径建立了夹层的遮挡界限,并提出针对夹层的技术对策。结果表明,夹层对蒸汽腔扩展的影响可分为3类:Ⅰ类为蒸汽无法突破的夹层;Ⅱ类为严重阻碍蒸汽腔发育的夹层;Ⅲ类为对蒸汽腔发育有影响的夹层,后期可以突破。针对夹层影响,提出通过优化井网井型,引入新的增产机理强化泄油的对策。以此形成的直井辅助SAGD、双层立体井网SAGD和鱼骨注汽井SAGD三种提高采收率技术现场应用效果显著,可有效克服和减轻夹层影响,进一步提高SAGD采收率。     

提高直井与水平井组合SAGD泄油速率技术研究

针对辽河油田直井与水平井组合SAGD井组在开发过程中存在泄油速率低、蒸汽腔扩展不均匀等问题,以R.M.Bulter建立的双水平井泄油模型为理论基础,将直井与水平井简化为双水平井,在考虑端点效应有限长度水平井日产量方程的基础上,建立了水平井的泄油速率模型,并得到直井与注汽水平井组合SAGD上产和稳产阶段的泄油速率方程。分析泄油速率方程发现,直井与水平井组合SAGD井组泄油速率的主控因素为泄油井点数和蒸汽腔纵向扩展高度,结合辽河油田稠油开发实践,给出了直井与水平井组合SAGD井组提高泄油速率的技术措施,即水平段跟部注汽井增加2口,并将注汽井注汽排量提高20%,同时将最佳射孔位置设在靠近低物性段处,补孔长度确定为8 m。该技术在辽河油田6井组进行了现场应用,日产油量均呈现不同程度的上升,取得阶段性成功,为进一步提高SAGD井组泄油速率奠定了良好的基础。      

边顶水超稠油油藏SAGD蒸汽腔描述及调控对策

受油藏非均质性影响,无隔夹层边顶水的巨厚块状超稠油油藏SAGD蒸汽腔纵向发育不均衡,存在边顶水下泄风险。针对该问题,通过对辽河油田杜84块SAGD蒸汽腔的精细描述,立体刻画了蒸汽腔空间展布特征,并通过数值模拟对SAGD井组停止注汽、降低注汽量、间歇注汽、注非凝析气4种调控方式进行优化对比,论证不同开发方式对蒸汽腔扩展的影响,提出了SAGD蒸汽腔均衡调控对策。结果表明:4种调控方式均可抑制汽腔继续向上扩展,其中,间歇注汽更易于均衡汽腔,节约蒸汽用量,延长开发期,且具有油汽比高,净产油量高的生产特点。该研究对SAGD汽腔描述及控制技术具有技术指导意义。     

超稠油FAST-SAGD技术及其影响因素分析

利用稠油热采数值模拟手段,以辽河油田超稠油油藏性质为基础,对比FAST-SAGD与传统双水平井SAGD的开发效果,并分析影响FAST-SAGD的关键因素,以提高SAGD的开发性。研究结果表明：FAST-SAGD蒸汽腔横向发育速度比传统SAGD明显加快,采收率提高2.5%,累计油汽比增大0.039m³/m³,生产时间缩短46.6%。以采收率与热效率作为评价指标,得到FAST-SAGD影响因素的最优值：添加井与SAGD井组的生产井之间垂向距离为6m,启动时间为12个月,吞吐周期数为2,注汽压力为10MPa,注汽速度为800m³/d,SAGD井组注气井注汽速度为200 m³/d。研究成果对FAST-SAGD的矿场应用具有一定的理论指导意义。     

SAGD动态参数影响规律数值模拟研究及现场实践

合理的动态参数对于双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采效果具有重要的影响。以国内×油田Z区块油藏及流体参数为基础,通过CMG-STARS模拟器建立了典型SAGD灵活井模型,并结合现场实例对双水平井SAGD动态参数影响规律研究。结果表明,SAGD初期提高操作压力会加剧蒸汽汽窜,抑制产液能力,中后期提高操作压力有利于刺激蒸汽腔扩展,提高水平段动用的均匀性;SAGD生产Sub-cool值过低,则汽液界面接近生产井,注汽易汽窜,Sub-cool值过高,则注采井间液面接近或淹没注入井,不利于蒸汽腔扩展及蒸汽热效率,因此存在最优的Sub-cool值;SAGD过程中通过开副管生产,实现B点采油,有利于改善生产井水平段后端的动用性,提高开采效果,副管注汽(A点注汽)则可能加剧生产井A点的汽窜。     

鱼骨注汽水平井SAGD在风城油田超稠油油藏中的应用

在非均质稠油油藏蒸汽辅助重力泄油开发中,为加快蒸汽腔扩展和降低夹层影响,提出了鱼骨水平井注汽方式。以风城油田A井区为例,利用数值模拟技术,分析了影响鱼骨注汽水平井蒸汽辅助重力泄油生产效果的主要因素,优化了分支形态及关键注采参数。研究结果表明,分支的水平位移、垂向位移与井组生产效果呈正相关,分支两侧交错分布的效果要优于分支两侧对称分布及同侧分布;当鱼骨注汽水平井上方存在夹层时,分支穿过夹层的生产效果最优。实际应用表明,鱼骨注汽水平井的初期日产油量和油汽比,均高于同条件下的无分支水平井,该方式具有一定优势,可供同类油藏开发借鉴。     

重18井区J_3q_3层夹层分布对SAGD开发效果的影响

夹层的存在影响蒸汽腔的垂向扩展以及泄液,从而影响SAGD的开发效果。根据风城油田重18井区SAGD区J3q3储层夹层的电性、物性特征对其进行了划分,识别出夹层的物质组成,并进一步确定了夹层的分布范围。通过数模研究,分析了不同夹层位置和展布范围对SAGD生产的影响,注汽井上方夹层可导致蒸汽腔垂向发育减缓,注汽井和生产井井间夹层可导致无法形成有效泄液通道。与动态实例结合,证实了井间夹层对生产的影响大于注汽井上方夹层。该研究为SAGD效果分析、井位部署、措施制订等提供了技术支撑。     

浅薄层超稠油油藏水平井开发效果影响因素分析

新疆克拉玛依油田XA+B区水平井开发初期产量较高,随着水平井的规模应用、吞吐轮次增加,各类问题水平井也逐渐增多,低效水平井比例大,严重影响开发效果。为给下一步改善水平井开发效果、更好地开发该油藏提供依据,通过矿场实际生产数据,综合采用数理统计、油藏工程分析和数值模拟方法分别从单井控制储量、油层厚度、油层发育的连续性、原油黏度、水平井纵向位置、水平段长度对开发效果的影响进行了研究,进而对影响水平井开发效果的主控因素进行了分析。研究表明,原油黏度高、油层发育差、工程因素、直井汽窜是导致浅薄层超稠油油藏水平井蒸汽吞吐效果不理想,产量递减快,采油速度较低,采出程度偏低,开发效果差异大的主控因素。     

页岩夹层及压裂裂缝对蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔扩展的影响

为了研究储层非均质特征对SAGD蒸汽腔扩展的影响,通过顺序指示模拟方法（SISIM）建立了不同页岩夹层分布模式,基于油藏数值模拟定义了“上部蒸汽腔分数”、“下部蒸汽腔分数”、“总蒸汽腔分数”的概念,研究了不同页岩夹层分布模式和压裂裂缝形式对SAGD蒸汽腔扩展的影响。研究结果表明:随着地层内页岩夹层发育的增多,页岩夹层对蒸汽腔扩展的限制作用增强,并呈现出蒸汽腔垂向扩展减弱而水平方向扩展增强的趋势;不同页岩概率下总蒸汽腔分数与采收率呈现较好的线性函数关系;压裂裂缝能改善SAGD蒸汽腔扩展和开发效果,垂直裂缝通过扩大蒸汽腔垂向发育高度加快了SAGD泄油速度,开发效果好于水平裂缝;移位垂直裂缝可以降低垂直裂缝导致的注采井间蒸汽窜流,蒸汽腔扩展及开发效果都好于垂直裂缝。     

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。     

双水平井SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术

强非均质储层条件下,超稠油双水平井SAGD开发中普遍存在注采井间窜扰、水平段动用不均匀、蒸汽腔规模小且扩展缓慢等问题,导致SAGD井组长期处于低产、低效状态。为了改善开发效果,提出双水平井SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术策略。以新疆风城油田M区实际井组为例,采用数值模拟对吞吐操作方式、注采参数、转轮时机等关键参数开展了系统研究。研究结果表明,采用注汽井注汽(生产井关井),焖井后生产井采油(注汽井关井)的方式,在合理注采参数条件下,间歇式吞吐能有效改善开发效果,采收率达53.8%。SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术主要作用机理为:(1)吞吐期间注汽井高速注入,蒸汽热损失减少;(2)注汽时消除了汽窜和压差影响,有助于扩大蒸汽波及和动用较差区域;(3)注汽期间重力泄油持续进行,建立的液面在开井生产时能有效防止汽窜,实现高效泄油。采用该技术在风城M区开展了2井组试验,措施后日产油水平提高了1.5 t/d,且生产稳定,研究成果为同类油藏改善开发效果提供技术参考。     

蒸汽辅助重力泄油隔夹层影响正交数值试验

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术能够有效动用特、超稠油,是一项前景广阔的前沿技术。油层中隔夹层的存在会显著影响SAGD的开发效果,应用数值模拟正交试验,研究了隔夹层纵向位置、水平位置、分布范围(长度与宽度)、隔夹层渗透率(泥岩隔层与物性隔层)以及宏观垂向渗透率5个因素对生产的影响。结果表明,隔夹层各影响因素中,Kv/Kh对SAGD影响最为明显,主要影响采油速度(生产时间),对采收率、油汽比以及注汽量影响较小。     

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。     

超稠油非均质油藏直井-水平井SAGD精细化调控研究

针对风城油田重32井区齐古组超稠油油藏吞吐后期开发效果变差,转直井-水平井SAGD阶段精细调控不合理等问题,建立了先导试验区非均质油藏数值模型,对转SAGD后注采参数进行了优化。模拟结果表明,直井-水平井SAGD合理开发技术参数为：注汽速度为50t/d,井底蒸汽干度大于0.7,采注比为1.2,注汽方式为直井复合汽驱。将生产井分为见效井、见反应井、不见效井、汽窜井,对应治理措施为正常生产、调参提液、吞吐引效、控制关井。试验区转SAGD分类治理后,日产油量由69t/d升至128t/d,阶段油汽比由0.11升至0.21,大幅提高了开发效果。研究成果可有效指导超稠油非均质油藏开发现场精细化调控,对同类油藏直井-水平井SAGD开发具有重要的借鉴意义。