Enhanced heavy oil recovery (SAGD), coinjection of steam and solvent,reduction of CEOR and CSOR

The effect of coinjection of hydrocarbon solvents (C₄, C₅, C₆, C₇, and C₈), with steam at low pressure, on heavy oil recovery is addressed. It is concluded that the coinjection of solvents reduced cumulative steam oil ratio and the lighter solvents performed better in reducing cumulative net energy oil ratio (CEOR, GJ/m³). The work illustrated that C₆ was the best-performing solvent with respect to oil recovery (EOR) at 20 wt%, CEOR with an optimum of 30 wt%. An explanation on the reason for the highest EOR at 20 wt% is given. The coinjection with CO₂ has also been addressed here with different schemes.     

辽河Ng油藏SAGD生产过程中储层变化及影响

SAGD生产过程中需要不断注入大量的高温蒸汽,在储层中不可避免地会引发固、液、气三相物质强烈的物理、化学作用,尤其是水—岩作用会使储层岩石的部分性状、孔隙结构等发生改变.通过试验区取心井的岩心资料分析研究,认为SAGD生产过程中,Ng油藏的储层发生了岩石矿物的溶解与转化、黏土矿物的膨胀、微粒迁移堵塞等变化,并由此导致储层物性和孔隙结构的变化与伤害.同时分析了引起储层伤害的主要因素和机理,提出了减少伤害的措施建议,为SAGD生产过程中的动态调整提供依据.     

判断自喷条件下蒸汽辅助重力泄油生产状态的新方法

提出了在蒸汽辅助重力泄油自喷生产条件下,用视密度代替ts值判断现场生产状态的方法,并从理论计算和实际数据分析两方面对其基本原理作了阐述。该方法只要求有井下某点的压力测试数据,便可以结合井口油压数据,估算出井筒视密度,从而实现等同于ts值的生产状态判断功能,计算简便,更具实用性。该方法在先导试验区的实际应用表明,对于现场生产调控具有较好的指导作用。     

超稠油油藏烟道气辅助SAGD物理模拟实验

烟道气辅助SAGD(蒸汽辅助重力泄油)是改善SAGD开发效果、提高采收率的新技术,能够有效地避免常规SAGD开采过程中蒸汽腔扩展不均匀和热损失大等问题。利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等实验装置,开展了常规SAGD和烟道气辅助SAGD的模拟研究。实验结果表明:注入烟道气可以降低原油黏度,增大体积系数,提高原油的渗流能力和弹性能量。与常规SAGD相比,烟道气辅助SAGD方式能够加快蒸汽腔横向扩展速度,减缓纵向扩展速度,有效抑制蒸汽腔的纵向超覆现象。烟道气聚集在油层顶部形成隔热层,减少了热损失,提高了能量利用效率。在常规SAGD过程中蒸汽与烟道气伴注,可以减少蒸汽注入量,提高累积油汽比,改善SAGD的开发效果。     

顶水水侵对SAGD开采效率的影响及顶水下窜速率预测

针对辽河油田杜84块馆陶组油层SAGD开发存在顶水下窜风险,通过数值模拟与理论研究相结合的方式,研究顶水下窜对SAGD开发效果的影响,揭示了汽腔与顶水层沟通后汽腔发育程度、累计产油量、油汽比和汽腔压力的变化规律。在数值模拟研究的基础上,基于油藏中多相流体渗流和传热原理,建立了预测顶水下窜速率的理论模型。研究结果表明:当汽腔与顶水层沟通后,SAGD的累计产油量和油汽比将大幅下降,且顶水层压力越高,对SAGD生产效果的影响程度越大;在汽腔与顶水层之间维持一定的隔离段厚度是降低顶水对SAGD后期影响的最有效手段,在目前操作条件下,建议汽腔与顶水层之间的最小隔离段厚度为20 m。该研究为制订顶水稠油油藏SAGD操作技术界限提供了理论依据。     

蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用

对国外超稠油开发方式进行调研,利用数值模拟技术对辽河油区超稠油油藏进行了蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发可行性及油藏工程研究,确定了在杜84块馆陶组开展4个井组的直井与水平井组合SAGD试验。通过2a的现场应用,馆陶油层SAGD试验获得成功,目前处在蒸汽腔扩展阶段,井组日产油较蒸汽吞吐阶段上升了72t,预测SAGD开发可提高采收率27%。SAGD技术已成为超稠油油藏蒸汽吞吐后期的重要开发方式,可为类似油藏的开发提供依据。     

井楼油田稠油化学辅助蒸汽吞吐优化设计

井楼油田七区核Ⅳ2-3小层属普通稠油油藏,经过多年开发后,油井普遍进入中高周期生产,压力保持水平低,递减加大,汽窜频繁,开发效果变差,吞吐中后期配套化学辅助蒸汽吞吐,但是如何经济应用此项技术尚未深入研究.结合河南油田技术应用现状,通过建立三维地质模型,利用数据模拟进行化学辅助蒸汽吞吐注入浓度优化设计研究,为经济有效提高...     

Feasibility study on application of the recent enhanced heavy oil recovery methods (VAPEX,SAGD, CAGD and THAI) in an Iranian heavy oil reservoir

Enhanced oil recovery (EOR) methods assisted by gravity drainage mechanism and application of sophisticated horizontal wells bring new hope for heavy oil extraction. Variety of thermal and non-thermal EOR techniques inject an external source of energy and materials such as steam, solvent vapor, or gas through a horizontal well at the top of the reservoir to reduce in-situ heavy oil viscosity. So, the diluted oil becomes mobile and flows downwards by gravity drainage to a horizontal producer located at the bottom of the reservoir.

In this paper, a sector model of an Iranian fractured carbonate heavy oil reservoir was provided to simulate and evaluate capability of some EOR techniques such as Vapor Extraction (VAPEX), Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD), Combustion Assisted Gravity Drainage (CAGD), and Toe to Heel Air Injection (THAI) at its reservoir conditions and fluid properties. The simulation results demonstrated that wet CAGD in comparison with other nominated methods could improve heavy oil recovery factor to around 19% much more than each of SAGD, THAI, and VAPEX techniques. It could also reduce the total energy to produced oil ratio index up to 82% with respect to SAGD process in a year.

Although lower oil recovery has been gained by VAPEX process, but using a proper vaporized solvent could produce a kind of de-asphalted and upgraded oil with increased API gravity up to 29°API with no considerable solvent loss.     

Design and Numerical Study of a New Hybrid CSS-SAGD Process Using Horizontal Wells for Recovering Heavy Oil

Abstract

The cyclic steam stimulation (CSS) and steam-assisted gravity drainage (SAGD) processes have extensively been applied as standard methods for Canadian oil sands extraction. Recently, many studies have been concentrated on CSS with horizontal wells and hybrid CSS-SAGD processes. In this article, a new hybrid CSS-SAGD process with two CSS horizontal wells and a single SAGD well is developed and investigated for shallow reservoirs by using the fourth SPE Comparative Solution Project adapted for oil sands reservoirs. Compared with the conventional CSS process, it is shown from simulation results that this new hybrid CSS-SAGD process is a more efficient recovery process.     

SAGD蒸汽腔扩展阶段电加热机理及操作参数优化

为进一步提高风城油田已进入蒸汽腔扩展阶段的SAGD井组水平段动用程度,利用典型储层参数建立电加热辅助SAGD一体化数值模型,开展井下电加热的渗流特征研究和操作参数优化设计。结果表明:SAGD扩展阶段实施井下电加热,具有定点升温、促进蒸汽腔发育、定点泄油和提高低渗段有效渗透率等4项重要机理;其合理注汽速度为158~171m³/d,蒸汽腔操作压力为4.9~5.4 MPa,注采井间压差为0.4～0.5 MPa,相邻井组井间压差需小于0.5 MPa;合理电加热时间为2.0～3.0 a,电加热器最高表面温度为250 ℃,每米功率为800～1 000 W;典型井组电加热3.0 a后水平段动用程度从67%提高至100%,日产油提高2~4 m³,累计油汽比从0.15提高至0.24,最终采收率达51.3%,提高8.1个百分点。该研究成果对改善SAGD开发效果具有一定指导意义。     

风城浅层超稠油油藏双水平井SAGD关键技术及发展方向

针对风城油田浅层超稠油油藏原油埋藏浅、黏度高、储层非均质性强,实施双水平井SAGD开发存在诸多挑战的问题,开展浅层超稠油SAGD开发技术及配套工艺技术攻关研究,优化双水平井部署设计,SAGD循环预热及油藏工程设计,配套钻完井工艺、井下管柱结构、井下测温测压等关键技术.根据开发实践及技术经济指标,制订了超稠油双水平井SA...     

SAGD平行水平井和直井连通钻井技术

为了解决SAGD平行水平井在后期采油过程中遇到的采油泵下入困难、抽油杆磨损以及沉没度不够等问题,提出了SAGD平行水平井和直井连通的钻井试验方案,即下方的采油水平井与直井连通,利用直井采油,从而有利于简化有杆泵举升工艺。在试验中,采用了大尺寸套管段铣、连通井段扩孔、水平井与直井的连通以及井下砾石充填等技术,均获得圆满成功,为新疆油田浅层超稠油的有效开发提供了新的技术途径。     

蒸汽辅助重力泄油有杆泵举升系统优化设计

在传统举升系统设计的基础上,设计了适合于蒸汽辅助重力泄油开采方式的有杆泵举升系统。选取系统效率为举升系统优化的目标函数,并确定了约束条件及目标函数的求解方法。确定了下泵深度的设计依据和抽汲参数的选取原则,以及抽油泵和抽油机的选型范围。根据有杆泵举升系统设计理论编制了蒸汽辅助重力泄油有杆泵举升系统优化设计软件,并进行了实例设计。设计结果表明,设计的举升系统举升能力大幅提高,日产液量可提高24 t,经济效益显著。     

热采技术在扶余油田稠油油藏开发中的应用

热采技术在改善扶余油田难采区块(利用常规注水不见效或注不进水且原油粘度较大区块)及水平井能量补充的一些有效做法。从热采区块的筛选、热采方案的制定、配合热采所形成的一些技术、水平井蒸汽吞吐等都作了较为详尽的总结。热采技术在扶余油田大规模的应用,为扶余油田难采区块的开发及水平井能量补充开辟了新的途径,为扶余油田重上100万t奠定了坚实的基础,并为吉林油田其它类似区块的开发提供了宝贵的经验。     

油砂开发生产井完井管柱设计优化与应用

油砂生产井通常采用两趟完井管柱作业,导致完井工期长,完井费用高。以油砂A区块为例,开展常规生产井完井管柱设计优化和热循环效果评价,提出一种适宜于油砂生产的管柱结构优化设计方案,并在现场3口调整井中试验应用。优化后的生产井完井管柱较常规管柱的实际作业工时下降66%,实际费用下降20%,投产1 a均正常生产,达到预期成果。可为类似油砂区块的完井设计提供借鉴。     

油藏电加热技术的设备原理及特性

油藏电加热设备适用于某些不宜用注蒸汽开采的稠油油藏的开发 ,主要由电力调节设备、电力输送系统、电极部分、接地系统、记录及监测系统等组成。在分析电加热设备的加热原理的基础上 ,利用CMG公司的STARS数值模拟软件对油藏电加热时形成的油层电阻、油层内部产生的热能及其分布、电加热形成的温度场等工艺参数及特性进行了计算分析。结果表明 ,电阻电加热的加热半径较短 ,有效加热范围 3～ 5m ,加热温度随距离的增大呈指数关系递减。     

海上稠油油藏“调驱+热采”提高采收率实验研究

渤海稠油油藏具有原油黏度高、油层渗透率高和非均质性严重等特点,常规注水开采时油井产能低,开发效果差,亟待采取强化措施来改善水驱开发效果。以油藏工程、物理化学和热力学等理论为指导,以仪器分析、化学分析和物理模拟等为技术手段,以渤海NB35-2油藏储层地质和流体为实验平台,开展了调驱、热力采油和"调驱+热力"联合作业增油效果实验研究和机理分析。结果表明,与采用蒸汽发生器向岩心内注入高温高压蒸汽的实验方法相比,通过在岩心中不同区域饱和不同黏度原油来模拟热流体注入即热采过程,不仅能够更好地模拟热采过程中储层内原油黏度分布,而且技术简单。与单独热采或调驱措施相比较,"调驱+热采"联合作业增油效果较好,并且采收率增幅大于二者之和,产生了协同效应。"调驱+热采"联合作业优化工艺参数:Cr~(3+)聚合物凝胶段塞尺寸范围为0.025PV~0.075 PV,C_P为1 200~1 600 mg/L,m(聚):m(Cr~(3+))=(180:1)~(270:1)。热流体作用范围小于3/10注采井距,作用范围内原油黏度50~120mPa·s。     

3.5维地震勘探方法及其应用研究

3.5维地震勘探是在油田开发中、后期结合高精度三维地震与油田开发动态信息的地震、地质、测井和开发等信息的综合地震勘探方法,该方法可以有效地解决油田开发中遇到的问题,预测剩余油气的分布,提高油田开采的经济效益。在前期3.5维地震勘探方法研究的基础上,对该方法进行了总结和完善,形成了基于参考标准层的井震信息标定、储层构造演化解释、储层沉积演化解释、储层静态建模、油藏开发空间动态信息解释、三维地震信息结合开发静态和动态信息综合解释的一体化工作流程。基于西部某油田开发后期水驱开采实例和东部某油田稠油热采的实例,进一步研究证实了3.5维地震技术的应用性,并提供了最新研究成果。     

郑408块火烧驱油工程设计

在国内外筛选评价标准的基础上,结合物理模拟试验对郑40块油藏地质条件进行综合筛选和评价,综合论证了敏感性稠油油藏火烧驱油的可行性,详细分析了影响火烧驱油的主要因素,根据物理模拟结果和国内外经验,选取了开展火烧驱油试验的最佳井区。以油藏数值模拟为手段,针对敏感性油藏特点,进行火烧驱油方案优化设计,优化主要参数。现场实施效果良好,为同类油藏的开发提供了借鉴和指导。     

复合吞吐技术改善F油田超稠油SAGD生产研究

针对超稠油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发存在的蒸汽腔发育不均衡、水平段动用程度低的问题,开展了复合吞吐改善SAGD开发效果研究。高温高压三维SAGD物理模拟结合数值模拟论证了复合吞吐的可行性,阐述了高温分散剂、氮气和蒸汽复合蒸汽吞吐机理,优化了注采参数。研究表明:高温分散剂具有一定的混溶作用和分散作用,可提高SAGD注采井间热连通程度,高温分散剂+氮气+蒸汽复合吞吐可有效改善SAGD蒸汽腔发育程度,提高SAGD开发效果,19口措施井组现场实施后平均单井原油增产4.6 t/d。