火烧油层举升工艺技术研究与应用

火烧油层(火驱)作为提高稠油采收率的重要方法之一,利用油层自身的重质组分燃烧作为动力驱替原油,驱油效率高是其它采油技术所无法比拟的,但是其配套技术难度大、涉及面广,又是制约其效果的关键,对火烧油层效果的影响较大,尤其是深层巨厚稠油油藏其技术配套更为重要.以高升油田高3618块火烧油层试验为例,试验井组火驱后,随着火驱时间的延长,油井产气量大幅度增加,引发出一系列新问题为背景,针对火驱举升工艺上难点和出现的主要问题进行研究与分析,通过开展了相关配套技术研究与试验应用,进而提出了一套适合深层稠油火驱举升工艺的方式与方法,为下一步深层稠油火驱举升工艺技术配套提供依据.     

辽河油田火驱开发技术进展

辽河油田稠油油藏具有埋藏深、油品类型多等特点,为探索稠油油藏注蒸汽开采后期的有效接替技术,通过开展室内物理模拟和现场试验,研究了注蒸汽开发后火驱开发中深层—特深层层状、厚层块状、水淹稠油油藏以及浅层低渗透稠油油藏等不同油藏类型的可行性,形成了针对不同类型油藏的火驱储层描述技术、室内物理模拟实验技术、油藏工程设计技术、采油工艺技术、开发效果评价技术等,火驱开发油藏的采出程度大大提高,有效缓解了产量递减。该文论述了辽河油田火驱技术探索历程,对不同类型油藏火驱开发配套技术进行了系统总结。研究成果可为辽河油田及同类型稠油油藏火驱开发提供借鉴。     

厚层块状稠油油藏平面火驱技术研究与实践

辽河油田G块为特深层、厚层块状普通稠油油藏,历经23a的蒸汽吞吐开发,已经进入开发后期,迫切需要转变开发方式提高油藏采收率。前期研究结果表明,火驱是该块最佳的开发方式。针对该块油层巨厚、地层倾角大、存水率高的特点,对火驱井网选择、燃烧方式、注采配置关系及操作参数进行了优化设计,并对开展的火驱先导试验进行综合评价,认识目前火驱燃烧状态、燃烧前缘推进规律以及油井受效特点,并分析了厚层油藏火驱存在的主要问题以及下步的攻关方向。该研究可为厚层块状稠油油藏火驱开发提供一定的技术借鉴。     

《特种油气藏》重点征稿方向

正1地质勘探非常规陆上油气勘探理论与成熟探区精细勘探评价;岩性地层油气藏、火山岩油气藏、潜山油气藏勘探与评价。复杂碳酸盐岩储层预测技术、深层油气地质理论与勘探、含盐盆地油气成藏与勘探、大中型天然气田勘探。海上超深层大型油气田勘探、超深层油气藏识别描述与勘探评价、复杂岩性储层评价、高过成熟烃源岩成藏潜力评价。致密油气、页岩气、煤层气、可燃冰(天然气水合物)地质理论与勘探技术。2油藏工程稠油火驱开发技术、稠油降低开采成本配套技术、稠油SAGD开发技术、稠油蒸汽驱开发技术、稠油复合驱油技术。     

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.     

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。     

国内火驱技术发展历程与应用前景

论述了国内火驱室内研究和矿场试验的历程,阐述了目前国内在火驱机理研究、地质与油藏工程、火驱工程技术以及生产管理等方面的现状。分析了火驱技术的特点与优势,指出了火驱技术在稠油老区和难动用储量上的应用前景和潜力。     

火驱采油经济评价方法研究

火驱采油是一项大幅度提高稠油油藏采收率的热力采油技术,可以继续动用蒸汽吞吐开发所无法开采的剩余油,潜力比较大,是未来稠油开采的有效接替技术。由于火驱采油在国内外都还是一项较新的稠油开采技术,目前尚无成熟的经济评价方法和指标体系,同时由于火驱项目具有独特的技术特点,该类项目的经济评价与一般类型建设项目的经济评价方法不同,所以探索研究适合于火驱采油特点的经济评价方法十分必要。科学评价火驱采油的经济效益,是降低火驱采油项目投资风险,实现项目投资效益最大化的前提。     

影响稠油火驱开发因素分析及对策

曙光稠油火驱已经进入规模实施阶段,针对储层纵向上动用差异大和平面上油井见效不均等开发矛盾,在对储层物性、吸气状况、注空气参数进行再分析研究的基础上,对注入方式和注空气参数进行了优化。解决了火烧油层过程中气窜、受效不均及跟踪调控难度大等问题,火驱开发效果明显改善、产油量大幅提高。为曙光稠油火驱开发方式提供了有力的技术支持,也为同类油藏的开发提供借鉴。     

火驱电热点火器点火易控可靠

火驱采油技术因其节能环保,并可大幅度提高采收率,越来越受到重视,已成为转变稠油开发方式的一项重要技术。如何将油层成功点燃,是火驱技术的关键之一。新疆油田红浅1井区火驱先导试验项目研制了一种火驱电热点火器,经过参数测试和现场应用表明,各项技术性能指标满足浅层稠油点火要求,均一次性点火成功。     

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。     

基于数值模拟的重力火驱特征分析与调控

重力火驱是中深厚层稠油油藏注蒸汽后重要的接替手段,为明确其波及特征及调控技术,基于辽河油田重力火驱区块相关数据建立了重力火驱数值模拟模型,研究了重力火驱的区带特征、产量变化规律和生产控制条件。研究表明：重力火驱水平井产油主要是由于垂向上流度变大而导致垂向流动;重力火驱的生产动态可以划分为建立腔体连通、横向展布见效、稳定燃烧泄油和突破递减4个典型阶段;按照椭球模型公式可以计算出最低注气速度,2倍理论计算注气量进行生产设计时效果较好;设置一定回压可有效抑制气窜,实现火线均衡扩展,最佳的排注比为1。研究结果为指导重力火驱矿场工程设计提供了依据。     

水淹稠油油藏火驱开发受效特征研究

为明确水淹油藏蒸汽吞吐后提高采收率的可能性,从火驱开发机理入手,开展物理模拟和数值模拟研究,建立强、弱两大类水淹模型,揭示水淹油藏火驱增压排水开发机理,依据产出流体变化规律及火驱燃烧指标等评价参数,建立判别标准,将水淹油藏火驱划分为4个阶段,厘清了水淹油藏火驱开发规律。研究结果表明,水淹稠油油藏火驱具有增压排水、排水时间长、点火时间长、注气需求高、放热量高、产油峰值高、降黏效果好等开发特点。该研究成果在辽河油田锦91块成功实施,火驱受效特征明显。该研究对边底水或水淹稠油油藏高效开发具有技术指导意义。     

深层水敏性稠油油藏开发方式评价

深层水敏性稠油油藏衰竭式开发效果较差,选择适用于该类油藏地质开发特点的开发方式,进一步提高区块采收率,是目前亟待解决的技术难题。从油藏实际出发,基于室内注水伤害、添加稳定剂注水和注气膨胀等物理评价实验,通过油藏数值模拟手段,开展了对衰竭式、注水、注天然气和氮气吞吐、吞吐转驱和注气驱等开发方式的优化计算和可行性论证。研究结果表明,注水开发会导致储层渗透率大幅降低,添加防膨稳定剂可在一定程度上改善注水开发效果,比注水开发提高采出程度4.23%,但与注气驱方案相比提高采出程度幅度不大;注气方案中,注天然气吞吐转驱效果最佳,比衰竭式开发增产原油9.82×104m3,提高采出程度19.6%,具有较好的经济效益,可作为深层水敏性稠油油藏的有效开发方式。     

高升油田厚层稠油油藏吞吐后期火驱开发存在问题探讨

高升油田属于典型厚层块状稠油油藏,至2008年已进入开发后期,平均单井日产油不足1 t,因此于2008年5月开展火驱现场试验,目前已实施高3618和高3两个开发单元共48个井组,5年来通过对火驱开发过程中注采动态跟踪与调控,取得了较好开发效果,但也反应出火线推进不均、掺稀油举升工艺不适应、高温腐蚀等诸多问题,制约着火驱开发效果的进一步提高,为此提出了下步在火驱理论研究和工艺配套方面的攻关研究方向。     

芳烃化合物在稠油火驱室内实验中的指示作用

火驱是否实现高温氧化是评价稠油油藏火驱开发效果的技术难点之一,为了认清火驱开发过程中原油化学性质的变化规律,采用室内三维物理模型开展了稠油火驱实验,并对火驱高温氧化后的原油开展芳烃气相色谱—质谱方面的研究。火驱后原油中萘系列、菲系列以及稠环芳烃相对含量增加,三芳甾烷相对含量降低;火驱过程中萘系列化合物与菲系列化合物均容易发生脱甲基、甲基迁移以及甲基取代反应,并且β构型萘与菲化合物的热稳定性要明显好于α构型;由于4-甲基二苯并噻吩与1-甲基二苯并噻吩热稳定性的差异,可以用其相对含量的变化和谱图分布特征判断火驱是否高温氧化;稠环芳烃中蒽可以作为火驱高温氧化的标志物,苝/苯并[e]芘、荧蒽/芘、蒽/菲比值的变化也是指示火驱高温氧化的良好指标。原油中芳烃化合物的变化特征与特征性标志物可以作为火驱过程中指示燃烧状态的良好指标,为稠油火驱燃烧状态的判识提供支持。      

中国石化东部老油田提高采收率技术进展及攻关方向

针对中国石化东部老油田的油藏特点和开发矛盾,介绍了水驱、化学驱、稠油热采、CO2驱等不同开发方式下提高采收率技术的主要进展和矿场应用效果.水驱调整以局部注-采关系完善为主,配套工艺采取智能分注分采技术,特低渗油藏开展了压驱注水试验;化学驱形成了无碱二元复合驱和非均相复合驱技术并已工业化推广应用,研发了耐温、耐盐、抗钙镁...     

中深层稠油油藏蒸汽驱技术研究进展与发展方向

为进一步提高中深层稠油油藏采收率,对辽河油田30余年蒸汽驱进行全面回顾,系统总结辽河油田中深层稠油蒸汽驱理论与技术的发展历程、发展现状与应用成效。研究认为:辽河油田中深层稠油蒸汽驱技术历经探索、攻关试验、I类油藏规模实施、Ⅱ类油藏试验接替4个发展阶段;理论认识及开发技术经历了从最初国内外成熟技术的直接应用到与辽河地质特征相结合的研发创新,形成了以驱油机理理论认识、油藏工程设计技术、高效注采配套工艺为核心的中深层稠油蒸汽驱开发技术系列;目前蒸汽驱实施深度界限突破至1 600 m,可动用稠油黏度提高至200 000 mPa·s,预计采收率为55%~65%,达到国际浅层蒸汽驱开发水平;未来应针对中深层蒸汽驱面临的难点及重点不断研究和突破。该研究为辽河油田千万吨稳产提供了重要支撑。