深层稠油油藏超临界压力注汽开发技术研究

深层稠油油藏由于储层埋藏深、原油粘度高，油层有效吸汽所需的注汽压力往往高于常规注汽锅炉出口的额定压力，导致注气效果较差。为此，在对不同压力下饱和蒸汽焓、温度、潜热、比容以及超临界压力下蒸汽的比容、比焓等蒸汽热力学性质深入分析的基础上，对深层稠油油藏超临界压力注汽时的井筒热损失、储层受热半径进行了模拟计算，同时进一步预测了深层稠油超临界压力注汽开采效果。认为通过研制超临界压力锅炉、完善配套工艺、实施超临界压力注汽可以实现深层稠油乃至特、超稠油油藏的有效开发。     

深层稠油超临界压力注汽管柱设计

深层稠油油藏埋藏深、注汽压力高、注汽井筒热损失大，同时由于直井中隔热油管的最大下深只有1400m，目前常用的注汽管柱对于埋深超过2000m的深层稠油油藏不能实现全井筒隔热注汽，这会使注汽井筒热损失更大。为了提高深层稠油注汽井井筒隔热效果，在分析了超临界压力奈件下深层稠油注汽井的井筒热损失的基础上，研究设计了分段组合式注汽管柱，实现了深层稠油全井筒隔热注汽，井筒热损失小于8％，达到了目前1000m井深油井的井筒隔热水平；设计的注汽配套工具保证了注汽工艺管柱的安全可靠。现场试验表明，深层稠油超临界压力注汽管柱隔热效果好，安全可靠，可以保证深层稠油的注汽质量，满足深层稠油的热采要求。     

鲁克沁深层超稠油超临界蒸汽有效动用技术研究

鲁克沁东区梧桐沟组稠油油藏具有埋藏深、黏度大、地层压力高的特点,常规蒸汽锅炉注汽困难,有效开发难度大。针对突出的生产矛盾,提出了深层超稠油超临界蒸汽吞吐增产技术。通过物理模拟及数值模拟技术研究了超临界蒸汽的特性,分析了超临界蒸汽的增产机理,通过建立的超临界注汽热力参数计算模型,对注入参数进行优化设计,对沿程参数进行模拟计算,并在鲁克沁东区开展超临界蒸汽吞吐现场试验。结果表明,超临界蒸汽具有高溶解性、高扩散性及高反应等特性,在深层稠油开发中会产生不同于普通热流体的增强效应;在35MPa、400℃和注入体积为3.5 PV的条件下,超临界蒸汽的驱油效率可达90%以上。通过计算得到超临界蒸汽吞吐适宜的注入参数为:注汽温度高于375℃、注汽排量5.4~9 t/h、前期三轮次注汽规模3600 t、井口注汽压力27MPa、焖井时间为3~4 d。引进35 MPa超临界压力蒸汽锅炉及井口等配套设备,成功实施3口井9轮次吞吐试验,累计增油4000余吨,增油效果明显,可用于鲁克沁东区深层超稠油的开发。     

超深层稠油HDCS开发技术研究与应用

胜利油田埕东断裂带超深层特稠油油藏采用常规注蒸汽开发时,存在注汽压力高、井筒热损失大、井底干度低的问题,有效储量动用程度较低。室内实验和数模研究表明:伴蒸汽注入油溶性降黏剂可降低超深层稠油注汽压力;二氧化碳和油溶性降黏剂驱可大幅度提高超深层稠油驱替效率;水平井可提高油层吸汽能力、降低注汽压力,开采效果优于直井。因此,由水平井、油溶性降黏剂、二氧化碳和蒸汽组合形成的HDCS强化采油技术,是开发埕东断裂段超深层稠油的有效方式。     

胜利油田超临界注汽配套工艺研究与应用

胜利油田通过开展超临界注汽井筒流动与传热的精细描述研究和超临界注汽参数优化研究.对超临界状态、亚临界状态与饱和蒸汽状态蒸汽热力学参数变化规律及对井筒蒸汽参数进行了分析,建立了一套超临界条件下的注汽热力参数计算数学模型;在此基础上,建立了超临界注汽条件下注汽工艺管注的力学计算教学模型,对超临界注汽隔热油管和井下配套工具进行了优化设计,形成了一套适合于稠油超临界注汽的配套工艺技术。此外,还介绍了超临界注汽配套工艺技术在胜利油田的应用情况,并对研究过程中取得的认识和应用过程中发现的问题进行了总结。     

蒸汽辅助重力泄油中注过热蒸汽技术研究

为了分析和评价稠油开采注过热蒸汽工艺的效果及技术条件，根据热量传热原理和流体流动理论，建立了过热蒸汽流动与传热数学模型，计算了过热蒸汽沿程的温度分布和压力分布，对比了不同流量的注汽效果。结果表明，随着地面注汽营线和井深的增加，过热蒸汽的过热度和压力明显下降。随着过热蒸汽流量的增大，沿程摩阻系数增大，出口压力降低，过热度减小，出口比焓升高，井底压力明显小于湿蒸汽压力。注过热蒸汽适于压力低、埋藏浅的油藏开发，不适于较厚的块状油层。     

罗家地区深层超稠油地质特点与试油工艺实践

罗家地区的深层稠油具有埋藏深、原油黏度高、储层物性差等地质特点,常规热力试油往往吸汽能力低、注汽压力高、注汽质量差,致使试油效果不理想。针对深层超稠油的试油难点,近几年来在该地区加强了超稠油技术措施的配套,并在两口重点井分别开展了低伤害压裂、超临界锅炉注汽及化学冷采等配套工艺先导试验,应用后试油获得较好的效果,对类似区块超稠油勘探试油及开发具有一定的借鉴意义。     

稠油油藏水平井超临界注水井井筒物性参数预测模型

常规模型不能有效表征超临界注水井井筒相态特征和高速流动条件下的温度分布特征.基于能量守恒方程和动量守恒方程,耦合油层内瞬态导热模型和吸汽模型等子模型,建立水平段井筒超临界水流动数学模型.研究认为:超临界水压力下降诱发注水井井筒温度下降、密度升高;水平段井筒中任意位置超临界水压力随温度升高而下降;水平段井筒任意位置超临界...     

渤海旅大27-2油田蒸汽吞吐先导试验注采工程

借鉴国内外蒸汽吞吐技术的开发经验,从地质-油藏工程方案、注采方案、地面(平台)方案几个方面进行研究,并结合现场实施情况进行综合分析。确定了油藏开发方案和注汽参数,研发了地面小型化、撬装化的蒸汽发生器及配套的海水淡化系统、高纯氮气系统,设计了油管注汽工艺、油套环空注高纯氮气工艺、伴注除氧剂的注汽工艺及井筒防腐措施;在海上首次采用了高温电潜泵(耐温250℃)进行热采稠油举升,并对高温井进行温度压力监测;首次在渤海旅大27-2油田进行了稠油先导性试验,取得了较好的试验效果,为下一步大规模开发渤海稠油油田提供了良好的依据和基础。     

蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱提高稠油采收率实验

蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱是提高稠油油藏采收率的重要方法。为了对比两种开发方式提高稠油采收率的效果,以新疆塔河油田稠油为研究对象,采用蒸汽驱油模拟实验装置,对比评价了不同开发方式下注汽参数对提高稠油采收率的影响。实验结果表明,蒸汽驱提高稠油采收率与注汽温度正相关,对注入压力不敏感;与蒸汽驱相比,加入一定助剂正戊烷、正己烷、正庚烷,对提高稠油采收率有明显效果;同时发现,蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增加而趋于降低,化学辅助蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增大而有所增加。     

超临界蒸汽开发特稠油提高采收率机理实验研究

超临界蒸汽技术可将油田采出污水作为燃料,且产生的超临界蒸汽具有更高的热晗值,采用该技术开发海上特稠油具有广阔前景,但目前超临界蒸汽开发特稠油的增产机理尚不明确。以渤海油田LD5-2N典型特稠油油藏为例,利用新建立的超临界蒸汽驱实验装置模拟超临界蒸汽开发稠油过程,开展了超临界蒸汽开发特稠油的增产机理研究,分析了超临界条件下原油物性及储层物性变化规律,研究发现:超临界蒸汽驱技术可大幅度提高采收率,其增产机理主要体现在蒸汽具有更高的热晗值可大幅度降低原油黏度,具有高溶解性可产生近似混相驱的效果,具有高扩散性更容易进入岩心微孔结构。超临界蒸汽驱的驱油效率提高率可达94%;超临界条件下特稠油中的沥青质与胶质组分会发生热裂解反应使原油黏度进一步降低30%左右;岩石会发生溶蚀可增大储层孔隙度和渗透率,渗透率的最大增加幅度可达21.7%。研究成果为海上特稠油油藏采用超临界蒸汽开发提供了理论依据。     

毛细管动态压力监测技术在新疆稠油注蒸汽井中的研究及应用

随着新疆油田稠油油藏的深入开发，稠油区块所占的比重越来越大，投入开发的六区、九区、克浅十、红浅、百重七等稠油区块的开发方式为吞吐注蒸汽、汽驱和注热水驱，如何科学地获得汽驱井群井下压力动态、吞吐井焖井压力的变化状况，对稠油区块制定科学注采开发方案、实施有效调整措施则显得越来越重要。稠油毛细管动态压力监测技术是为实现稠油注蒸汽井压力监测这一技术要求不断进行技术改造和创新而逐步成熟起来的技术，目前可实现注蒸汽井长期、连续的压力动态监测。     

石油磺酸盐复合体系在稠油热采领域的应用研究

胜利油田稠油热采主要采用蒸汽吞吐的方式。其中新开发稠油区块注汽压力高、注汽干度低和老区多轮次吞吐后采收率低、油汽比低是影响热采效果的主要因素。油水之间的高界面张力导致蒸汽驱替效率低是多轮次吞吐后开发效果变差的主要原因之一。针对以上问题开展石油磺酸盐复合体系提高稠油开发效果室内研究,对石油磺酸盐复合体系配方进行优化研究,通过高温岩心驱替实验研究磺酸盐复合体系降低注汽压力的能力,研究石 油磺酸盐复合体系提高注入蒸汽驱替效率和岩心采收率的能力,研究不同注入方式对提高采收率的影响,研究结果表明石油磺酸盐体系可有效降低蒸汽注入压力,提高驱替效率和岩心采收率。2004年在胜利油田单家寺油田、孤岛油田、孤东油田现场应用12井次,单井降低注汽压力0．5～2．6MPa,周期采油量增加190～480t,截至2004年底已累计增油4600t。     

地面蒸汽管道热力计算模型及影响因素分析

稠油注蒸汽开采过程中地面蒸汽管道的能量损失直接影响着注汽热采效果,合理的地面蒸汽管道能量计算模型十分重要.目前已有一些关于地面蒸汽管道能量损失的计算模型,但是应用于现场实际工程计算还存在不足之处.为了能更好地与现场工程实际相结合,基于地面蒸汽管道传热特点,建立了管道的热损失、压降、干度工程计算模型,编制了计算程序,并分析了影响管内蒸汽干度的因素.研究结果表明,编程计算数据与现场数据吻合较好.     

稠油乳化降粘剂S-5的研制及应用

针对注蒸汽开采稠油油藏过程中存在的问题，研制出耐高温高效稠油乳化降粘剂S-5，并对其提高注汽采油效果进行了研究。结果表明，伴蒸汽注入S-5可明显降低开发初期注汽压力，提高蒸汽驱替效率，降低产出液中含水量，提高注汽周期的产油量及油汽比。将降粘剂S-5用于井筒降粘，可有效提高稠油井产量，解决井筒举升困难的问题。该项技术在胜利油田和大港油田推广应用后，取得了良好的经济效益。     

蒸汽注入过程中节点分析方法研究

蒸汽注入过程中,注汽沿线中的热损失和压降的大小与油藏注入能力之间存在着协调关系。本文建立起从地面管线、井筒到地层一体化的注入参数节点分析模型(NODE)。在考虑两相流特征和热传导的综合模型的基础上,结合地层注入能力自动完成注入参数节点分析过程。将计算结果与SPE文献提供的油田测试数据对比,吻合较好,验证了该模型的有效性。     

边水淹稠油储量蒸汽吞吐技术对策

针对油层温度条件下脱气原油粘度大于10 000mPa.s的稠油油藏,在注蒸汽吞吐长期降压开采过程中,油藏压力下降导致边水推进,水淹井区采油井含水急剧上升,生产效果变差,资源浪费严重。对井楼油田一区楼1254、2107两口井的边水油层蒸汽吞吐试验结果表明,厚度不小于8 m的特稠油边水淹油层,通过优化射孔和优化注采参数,实施短周期注汽、短周期生产的开采方式,能够取得较好的吞吐效果和经济效益。目前,该技术已成为河南稠油油田进一步提高边水淹油层储量资源利用程度的主要措施之一。     

石油磺酸盐复配体系在胜利油田稠油热采中的应用研究

胜利油田稠油热采主要采用蒸汽吞吐的方式。其中新开发稠油区块注汽压力高、注汽干度低和老区多轮次吞吐后采收率低、油汽比低是影响热采效果的主要因素。油水之间的高界面张力导致蒸汽驱替效率低是多轮次吞吐后开发效果变差的主要原因之一。针对以上问题开展石油磺酸盐复配体系提高稠油开发效果室内研究。对石油磺酸盐复配体系配方进行优化研究。通过高温岩心驱替试验研究磺酸盐复配体系降低注汽压力的能力。研究石油磺酸盐复配体系提高注入蒸汽驱替效率和岩心采收率的能力。研究不同注入方式对提高采收率的影响。研究结果表明。石油磺酸盐体系可有效降低蒸汽注入压力。提高驱替效率和岩心采收率。2004年在胜利油田单家寺油田、孤岛油田、孤东油田现场应用12井次。单井降低注汔压力0．5～2.6MPa．周期采油量增加190～480t．截至2004年底已累计增油4600t。     

深层稠油热水添加N2泡沫段塞驱开采可行性研究

针对深层稠油油藏，利用热采物理模拟技术，研究了热水添加N2泡沫段塞驱提高采收率的可行性。研究结果表明：热水中加入N2泡沫剂驱替时，能有效地提高驱油效率；泡沫液膜的高剪切可使原来吸附在岩石表面的油膜剥蚀下来，降低残余油饱和度；泡沫剂及N2段塞驱替时，泡沫流动产生的高压力梯度，既可以克服毛细管力作用，又可以迫使注入水转向，提高波及体积。该种开发方式为那些埋藏较深，既不适合注蒸汽，也不适合采用常规水驱的稠油油藏的开发提供了一定的借鉴。