齐40块蒸汽驱试验区井组开发后期转热水驱研究与应用

齐40块莲Ⅱ油层于1998年10月开展4个井组的蒸汽驱先导实验,2003年7月开展7个井组的蒸汽驱扩大实验,目前齐40块蒸汽驱试验区共有11个汽驱井组,均处于蒸汽驱开发末期的突破阶段.为了提高蒸汽驱经济效益并为工业化实施区提供后期的调整技术选择,运用数值模拟对试验区蒸汽驱后期进行了转热水驱的研究,设计了注水温度、注入速...     

蒸汽驱机理再认识及全生命周期开发研究

针对目前辽河油田齐40块蒸汽驱开发面临的含水率高、热利用率有待提高等问题,运用油藏工程分析与数值模拟,提出了蒸汽驱全生命周期的评价方法,并得到了蒸汽驱各阶段注采参数设计方法。研究结果表明:基于稠油黏度与温度的关系特征,将目前的蒸汽驱“三场”修正为“四场”,可以更加直观地评价蒸汽驱的开发效果;基于蒸汽驱过程中的不同机理,将目前蒸汽驱的“3个阶段”划分为“4个阶段”,能够更准确地评价蒸汽驱的全过程。结合黏度场特征及热利用情况,对蒸汽驱各阶段的注采参数进行设计:热连通建立温度场阶段和蒸汽驱替阶段的最优注汽强度分别为200 m³/(d·m·km²)和150 m³/(d·m·km²);蒸汽较明显突破调整注采参数阶段的最优注汽强度为120 m³/(d·m·km²),干度控制在0.2左右,有利于阶段的开发效果。蒸汽驱全面汽窜后,通过分析蒸汽-热水交替注入和间歇汽驱的开发机理,对比二者与继续蒸汽驱开发效果,认为蒸汽-热水交替注入和间歇汽驱是全面汽窜后较好的接替方式。研究成果对辽河油田齐40块的蒸汽驱开发具有一定的指导意义,可为类似的稠油油田开发提供参考。     

齐40块蒸汽吞吐后转蒸汽驱开发研究

齐40块莲花油藏1987年投入蒸汽吞吐开发，截至2005年底，采出程度已经高达30．3％，区块年递减率达到13．3％，转换开发方式势在必行。针对齐40块油藏特点，开展了转蒸汽驱方式开发的可行性研究。研究结果表明，齐40块油藏适合进行蒸汽驱开发，可提高采收率24．58～26．9个百分点（理论值）；根据油藏工程研究结果，可以利用现有井网，在主体部位分莲Ⅰ、莲Ⅱ2套层系，边部采取1套层系进行蒸汽驱开发，并对汽驱注采参数进行了优化。共部署汽驱井组139个，预测阶段采出程度22．93％，全块蒸汽吞吐＋汽驱采收率51．9％。2006年底在齐40块转蒸汽驱65个井组，已经见到初步效果。     

蒸汽吞吐后期及转蒸汽驱开发阶段改善开发效果技术

针对蒸汽吞吐开采后期齐40块油田开发过程中暴露出的诸多矛盾,以及对转蒸汽驱开发的潜在影响,从分注、选注工艺技术、注汽参数优化设计、组合式注汽等方面进行了研究和实践.改善了区块的开发效果,提高了油层纵向动用程度,对转蒸汽驱后蒸汽的均匀推进,提高汽驱效果起到了积极作用.转汽驱阶段主要进行了改善吸汽及产液剖面、提高低渗透油层渗流能力、提高井组采注比、合理利用热能等方面的研究和尝试,使齐40块油层平面、纵向动用程度均有所提高,区块规模产量保持了稳定,转蒸汽驱效果得到了保证.     

齐40块蒸汽驱先导试验后续水驱方式优选

根据欢喜岭油田齐40块蒸汽驱先导试验开发方案设计及要求,在4 a匀速高干度蒸汽驱后,逐渐转为纯热水驱或热水＋添加剂复合驱,进一步提高油藏最终采收率.在正式转注之前,需对2种注入方式进行室内实验和对比分析,并优选适当的添加剂,以便为探索蒸汽驱合理的结束方式提供依据.室内实验表明,最终确定聚合物段塞驱替为齐40块蒸汽驱先导试验后续水驱的最佳方式.     

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块蒸汽驱配套工艺

针对齐40块蒸汽驱先导试验和工业性试验中出现的问题,研究并完善了蒸汽驱配套工艺,降低了蒸汽驱采油成本.主要研究内容包括扩大蒸汽驱工业化试验注采工程方案编制、国内外蒸汽驱新工艺、新技术动态跟踪、耐高温防闪蒸泵的研制、蒸汽驱注汽井井口多参数遥测系统的研制、汽驱示踪剂监测技术研究、汽驱井在线多相流计量技术研究等,为同类油藏的经济高效开采提供了借鉴.     

草南评价I区蒸汽驱开采特征及开发效果评价

根据乐安油田草南评价I区蒸汽驱注采连通慢、汽驱未见效期长、蒸汽驱受效较为缓和、井组间汽驱效果差异大及蒸汽驱驱替方式以热水驱为主等开采特征,提出了改善蒸汽驱开发效果的措施汽驱初期加大整个评价I区的提液力度,使采注比趋于合理;在优先保证汽驱注汽量的情况下,强化汽驱井组的吞吐引效;调整采油井工作参数,暂关高含水井,提高热能利用率;加强动态监测工作,为综合调整提供依据.采取这些措施后,整个区块的注采关系趋于合理,改善了注采井问的矛盾,使评价I区汽驱的日产油水平由低谷期的79t/d上升到217t/d,汽驱效果得到很大改善.     

倾斜油藏蒸汽驱后期接替开发方式优化——以辽河断陷盆地西部凹陷欢曙上台阶齐40块为例

辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中南段欢曙上台阶齐40块高倾角(10°)油区在蒸汽驱试验区中占比例较大,目前已进入开发后期,产量持续递减,开采成本升高,探索倾斜油藏蒸汽驱后期有效的接替开发方式、进一步提高采收率具有理论意义和实用价值。选取齐40块西部高倾角区4个典型井组,应用Petrel软件和STARS软件分别建立了三维地质模型和数值模拟模型,进行蒸汽驱后期接替开发方式优化设计研究。数值模拟结果表明,莲Ⅰ油层组动用程度较高;莲Ⅱ油层组动用程度较低,剩余油饱和度在60%以上,构造高、低部位剩余油分布差异较小。根据莲Ⅰ和莲Ⅱ油层组剩余油分布特点,蒸汽驱后期可采用分层注汽技术,采用分层注汽技术可提高采收率4.0%.齐40块倾斜油藏蒸汽驱后期接替开发方式优化结果表明,间歇蒸汽驱提高采收率幅度最大,达5.2%;连续蒸汽驱提高采收率4.6%;汽水交替驱和蒸汽空气复合驱提高采收率幅度较小,分别为1.8%和3.2%.采用间歇蒸汽驱开发莲Ⅰ油层组的动用程度大于连续蒸汽驱;间歇蒸汽驱的累计油汽比高于蒸汽空气复合驱及汽水交替驱。因此,综合考虑建议使用间歇蒸汽驱作为后期的接替开发方式。     

Ⅱ类稠油油藏蒸汽驱先导试验研究

锦45块是辽河油田最大稠油区块,2008年优选该块构造发育较为完整的9个井组,将其作为Ⅱ类稠油油藏进行蒸汽驱先导试验,通过借鉴齐40块Ⅰ类稠油油藏成功汽驱经验和做法,并充分结合区块本身的实际特点,通过严格保证注汽质量及强化提高采注比等措施手段,经过1年多的汽驱生产,大多数油井明显受效,蒸汽腔正逐步延伸扩展,试验进入蒸汽有效驱替阶段,试验区日产液、日产油明显上升的同时,地层压力保持稳定,油层温度普遍上升,采注比、油汽比不断提高,试验初步证明在锦45块Ⅱ类稠油藏实施蒸汽驱开发,在技术及经济上均是可行的,将会为辽河油区1．8亿吨Ⅱ类稠油储量的汽驱开发起到重要指导和借鉴作用。     

渤海湾裂缝性稠油油藏合理开发方式

渤海湾潜山裂缝性稠油油藏为具有储集层裂缝发育、流体黏度大、埋藏较深等特点的海上油藏。如果常规热采开发,注入蒸汽的热损失大;如果冷采开发,较大的原油黏度会导致驱油效率和波及效率较低,合理开发难度很大。针对此类油藏特点,采用室内物理实验和油藏工程相结合的方法,应用大尺度物理模型,对目标油田冷水驱、热水驱以及热水加表面活性剂驱等开发方式的开发机理和适应性进行研究,并应用实际地质模型对合理开发方式进行验证。结果表明,采用热水加表面活性剂的开发方式,开发效果最好,其余依次为热水驱、冷水驱、蒸汽驱和蒸汽吞吐。综合对比开发效果和经济效益,最终推荐目标区采用热水驱开发方式。     

对蒸汽驱几个问题的探讨

方法利用数值模拟法，研究了影响蒸汽驱的主要油藏参数和操作参数，并阐明了蒸汽吞吐与蒸汽驱及蒸汽驱与水驱、聚合物驱的相互关系。目的为了选择合理的开发方式，保证蒸汽驱有效的运作，提高原油采收率。结果影响蒸汽驱开发效果的油藏参数是油层净厚度、原油粘度、含油饱和度、油层非均质性、净总厚度比及油藏埋深；对于适合蒸汽驱的油藏而言，只有在注汽速度床注比、蒸汽干度均高于其临界值时，才能取得好的开发效果；地层原油粘度在很大程度上决定了油藏的开发方式，只有当地层原油粘度大于30mPa·s时，蒸汽驱才能比水驱更经济有效。结论在注蒸汽前，应对油藏条件做出充分评估，同时满足蒸汽驱操作参数，通过不同的开发方式评价选取最佳的开发方式。     

曙1─7─5块蒸汽驱开发的初步认识

本文通过辽河油区转驱最早的曙１－７－５块５ａ多的开发实践，对块状边底水油藏蒸汽驱阶段的动态规律进行了初步探讨，提出蒸汽驱开发的生产特征和变化规律，以及压力和温度的变化特征，并提出了测算蒸汽驱油藏原油采收率的注采特征曲线法和水驱特征曲线法，同时提出了确定蒸汽驱油藏最大油汽比和最佳注汽速度的统计方法。这些方法和动态变化规律，对今后我国稠油的大规模开采具有重要的指导和借鉴意义。     

热水添加氮气泡沫驱提高稠油采收率研究

利用物理模拟实验和油藏数值模拟技术,研究了稠油油藏蒸汽吞吐后期转热水添加氮气化学剂泡沫驱提高稠油采收率的开采机理;对合理工艺参数进行了优化,包括化学剂注入速度、注入浓度、气液比、注入方式及段塞大小等.在此基础上,针对辽河油田锦90块的油藏地质特点和开采现状,进行了开发指标预测,设计了先导试验方案.热水添加氮气化学剂驱油技术在矿场先导试验井组中已取得了较好的开采效果,单井组累积增油21378t.目前已扩大到9个井组进行试验,预计这种技术将成为此类稠油油藏蒸汽吞吐后期有效的接替方式.     

中深层稠油油藏化学辅助蒸汽驱三维物理模拟与应用

胜利油田稠油油藏由于埋深和边底水的影响,油藏压力无法降低到5 MPa以下再进行蒸汽驱,一般转驱压力为7 MPa。为进一步提高蒸汽驱的实施效果,利用室内实验研究了化学辅助驱方式进一步提高采收率。以胜利油田孤岛油田Ng5层位直井反九点井网为原型开展物理模拟研究。通过对比单纯蒸汽驱、化学辅助蒸汽驱等不同方式提高采收率的幅度,对泡沫剂、驱油剂不同注入方式进行对比分析,并确定现场实施方式。室内实验研究结果表明：采用“先调后驱”的化学辅助蒸汽驱方式,可以在蒸汽驱的基础上进一步提高采收率;高温驱油剂的主要作用是提高蒸汽前沿热水带洗油效率,高温泡沫的主要作用是调整蒸汽剖面,增加波及体积,提高热利用率。现场实际应用表明,化学辅助蒸汽驱是高压稠油油藏转蒸汽驱可行的开发方式。     

下二门油田气顶稠油油藏蒸汽驱可行性分析

下二门油田北块浅层系H2I3小层为带气顶、油环及边水的特稠油油藏,先后采用边外注水开采、出砂冷采(用螺杆泵)以及蒸汽吞吐开发,取得了一定的开发效果。为进一步提高储量动用程度,采用数值模拟方法对不同开发方式及效果进行了预测,认为直接蒸汽驱效果优于继续蒸汽吞吐和间歇蒸汽驱,并对该层转蒸汽驱开发的技术可行性及效果进行了分析。     

油藏立体开发探讨

为有效开发辽河油田潜山稀油油藏、隔夹层发育的中深层块状稠油油藏及特深层块状稠油油藏,建立了多段多层水平井叠置、直井注汽平面驱替加水平井垂向重力泄油、叠置双水平井注汽排液加直井采油3种立体开发模型,采用现场测试、物理模拟、数值模拟等技术研究了3种立体开发方式的开发机理。潜山稀油油藏立体开发机理为分段均压作用、垂向重力作用及立体联供作用;隔夹层发育的中深层块状稠油油藏立体开发机理为重力泄油和蒸汽驱作用;特深层块状稠油油藏立体开发机理为重力泄水作用、减少热损失作用和提高采注比作用。辽河油田兴古潜山稀油油藏、杜84块兴Ⅵ油层组中深层块状超稠油油藏、洼59块特深层块状稠油油藏现场试验表明,3种立体开发方式可大幅度增加原油产量、实现油田高效开发。     

高含水油藏转注蒸汽三维物理模拟研究

针对吉林扶余油田某水驱区块在注水中后期地层可能存在次生水体和高渗通道的情况,利用三维高压比例模型,进行了水驱后转蒸汽驱物理模拟研究。结果表明,在水驱正韵律油藏的下部存在着因高含水饱和度导致的高水相渗透率通道。在转注蒸汽后,蒸汽首先沿着该通道进入油层。随着累积注汽量增大,蒸汽逐渐向油层中上部波及,最终可以实现油层纵向上的均匀波及。这不仅可以在水驱基础上较大幅度提高采收率,还能有效降低综合含水率。同时,为研究单一薄层油藏采用水平井蒸汽驱的可行性进行的不同井网蒸汽驱实验结果表明,对于薄层蒸汽驱,水平井注汽井的开采效果要优于垂直注汽井,但也存在水平段吸汽不均衡的现象。     

稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

近临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用

针对大庆朝阳沟低渗透油田在注水开发过程中注采能力差等问题,应用室内实验、油藏工程分析及数值模拟手段,研究了低渗透油藏蒸汽驱提高采收率机理、不同注入介质的注采能力、裂缝系统对蒸汽驱波及效果的影响,以及适合该低渗透裂缝性油藏蒸汽驱的最优井网、井距及蒸汽驱注采参数.研究表明,与稠油蒸汽驱不同,低渗透油藏蒸汽驱过程中,注入蒸汽是一种近临界状态的高温、高压、高热焓、低比容、低干度的蒸汽,注入蒸汽显著降低了原油黏度、改变了岩石的润湿性、提高了原油蒸馏率、降低了启动压力梯度,大幅度提高了开发效果.目前该油田已开展了3个井组的注蒸汽矿场试验,开发效果显著.