新疆油田红浅1井区火驱先导试验地面工艺技术

火驱采油技术是一项热效率较高、节能效益明显、生产成本较低的采油技术,与其他开发方式相比,采收率可达50%～70%,具有广阔的应用前景。新疆油田在红浅1井区老区开展了直井火驱先导试验,取得了初步效果。文章从国内外稠油开发技术、火驱采油的关键技术、新疆油田红浅1井区火驱先导试验地面工艺技术、地面系统运行情况、取得的认识等方面对该先导试验展开了论述。     

一种稠油油藏火驱预热时间的计算方法

稠油油层能否成功点燃是火驱成功的关键,因此预热时间显得尤为重要。而多孔介质条件下,计算加热不同半径所需时间十分困难。根据新疆油田火驱矿场油藏条件,建立了一种等效简化模型,可以计算加热不同油层半径所需的时间,对二者关系进行定量刻画。通过现场验证,该方法与实际监测结果符合率高,加热时间绝对误差0.6 d以内。     

稠油油藏火驱驱替特征实验研究

火驱驱替特征是火驱的复杂物化过程和油藏地质条件综合作用的结果,是火驱方案设计和跟踪调控的重要基础。利用一维热跟踪补偿燃烧管实验装置,对比分析了不同性质稠油线性火驱的驱替特征,并与烟道气驱驱替特征进行对比。结果表明：原油黏度对火驱产液速率影响较大,黏度较低时火驱初期产液速率较高,大部分原油在中前期采出;黏度较大时,初期产液速率较小,甚至不产液,大部分原油在火驱中后期产出。火驱阶段含水率主要由地层初始含水饱和度（火驱前含水饱和度）决定。当地层初始含水饱和度高于束缚水饱和度时,火驱初期含水率较高,之后逐渐降低并趋于稳定。火驱初期（注气量小于1 PV）的生产动态特征与烟道气驱相近。在持续开发过程中,火驱仍保持稳定的采油速度,而烟道气驱采出程度增幅放缓。火驱开发的原油采出程度与累积注气量呈近似线性的关系,表明要保证火驱开发的效果则需保证相应的注气量。     

边底水稠油油藏火驱开发技术

为了解决稠油火驱开发技术在油藏水侵入后热效率低且火线无法形成和扩展的问题,以辽河油田J1块为例,对边底水油藏转火驱开发技术进行了研究。主要通过室内物理模拟及数值模拟研究,揭示了水侵油藏实施火驱开发具有抑制边底水、湿式燃烧等作用机理,验证了技术的可行性,并通过油藏工程计算等方法,结合边底水油藏火驱开发机理,优化了火驱操控参数,初步形成了边底水油藏转火驱设计方法。研究成果为稠油油藏实施开发方式转换储备了新技术。     

稠油油藏火驱注采井化学调控技术

火驱开采技术是稠油油藏蒸汽吞吐、蒸汽驱后实现稳产的有效接替生产方式,随着开发进程的不断加快,火驱开发过程中各种矛盾日益凸显,主要存在火驱注气井吸气不均、火线推进速度不一致、生产井气窜等问题。针对火驱试验中存在的问题,进行了火驱注采井化学调控技术研究,研制了火驱注气井高温调剖剂配方体系和火驱生产井高温封窜剂配方体系,形成了火驱注采井调控配套工艺技术。现场应用表明,该技术可以有效改善储层非均质性,封堵气窜通道,扩大火线波及体积,提高油层动用程度,实现火烧前缘在纵向上、平面上均匀推进,从而提高火驱整体开发效果。     

稠油老区直井火驱驱替特征与井网模式选择

伴随着直井火驱技术在新疆、辽河等注蒸汽稠油老区的成功试验和工业化应用,其提高采收率的潜力正得到广泛认同。通过室内实验、矿场试验和油藏工程等多种方法,系统研究了稠油老区直井火驱的驱替特征。室内实验和矿场取心资料证明,直井火驱具有较高的驱油效率,燃烧前缘波及范围内基本没有剩余油,可实现较高的平面波及系数和最终采收率,是一种后续无需再转换开发方式即可实现大幅度提高采收率的战略性接替技术。基于以上研究,全面论证了面积火驱和线性火驱两种井网模式的开发特点及各自优势,并将研究成果应用于新疆红浅火驱工业化试验方案设计中。研究表明,线性井网具有地面设施建设及管理容易、阶段管理井数少、配套工艺相对简单、燃烧前缘的目的性调控容易实现等优点,面积井网则在降低火驱阶段空气油比、提高油藏总的采油速度、减少地质及油藏管理风险等方面具有优势。火驱井网的选择应重点考虑地质、储层及流体物性、油价、油藏已开发程度等因素。红浅火驱工业化试验方案采用了新、老井组合下改进的线性井网模式,既吸取了线性井网先导试验的经验教训,也借鉴了面积井网的相关优点。     

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。     

红浅火驱试验区窜漏原因分析

新疆油田公司采油工艺研究院技术研发中心,新疆克拉玛依834000火驱过程中会不停地向火井注入空气,以维持燃烧,产生的气体在采油井中产出。但是,由于储层层内和平面非均质性的影响,使得产出气体沿高渗透条带突进,当运移到固井质量差和套损的井时,就可能会发生窜漏。在对火驱开发先导试验区红山嘴油田红浅1井区储层特征和油井井况研究的基础上,主要分析了窜漏原因,并提出了治理措施。为火驱先导试验的继续开展提供经验参考。     

稠油油藏火驱取心井高温氧化区带识别方法

为了准确识别火驱取心井的高温氧化区带,利用杜66块曙1-46-K037取心井的岩心对原油的族组分、饱和烃、官能团、有机元素和储层的碳酸盐矿物、黏土矿物开展分析。研究表明：受火驱高温作用的影响,高温氧化区带内原油族组分中的饱和烃与芳烃含量增加,非烃与沥青质含量降低;饱和烃气相色谱图中主峰碳降低,轻重比增加,红外光谱中的含氧度增加,有机元素中H/C原子比增加。由于高温条件下矿物存在热分解和相互转化,在高温氧化区带,储层中的碳酸盐矿物(白云石、方解石、菱铁矿)含量降低,黏土矿物中的高岭石、伊利石、绿泥石含量升高,伊蒙混层含量降低。利用原油的特征参数判识的高温氧化区带要窄于利用储层矿物特征判识的高温氧化区带。该研究探索了火驱开发过程原油和储层矿物的变化规律,完善了利用取心井识别高温氧化区带的技术方法。     

克拉玛依油田红浅区火驱燃烧前缘的确定

火驱燃烧前缘的位置是火驱研究中的关注点,是正确认识火驱波及状态的保证。克拉玛依油田红浅火驱试验区采用测温井法、电磁法和数值模拟法监测燃烧前缘的位置,仍不能完全满足油田现场对于燃烧前缘快速确定的要求。通过对干式火驱室内实验和现场试验研究,建立原油酸值与燃烧前缘推进距离之间的线性关系式,利用此关系式计算燃烧前缘位置;火驱现场相邻2口注气井压力同步变化,反映了燃烧腔相互连通,基于原油酸值和注气井压力变化特征,建立确定燃烧前缘的原油酸值—压力法。2016年底,上倾方向的燃烧前缘到达一线生产井,下倾方向燃烧前缘越过一线生产井,燃烧腔大部分连通。最后通过电磁法和测温井法对燃烧前缘描述结果进行了验证,认为利用原油酸值—压力法计算的燃烧前缘位置结论可靠,能够准确反映油藏燃烧前缘推进情况。     

肇州油田芳483区块葡萄花油层井网适应性分析

肇州油田芳483区块葡萄花油层采用反九点法面积注水,在开发的过程中暴露出一些问题:一是油井排油井受效缓慢或没有见到注水效果;二是水井排油井见水早,含水上升速度快;三是注水井注水压力上升快。通过理论分析及现场试验,发现该区块存在东西向的非贯穿型裂缝及高渗透条带,认为该区块不适合反九点法面积注水,而应该采用行列式注采井网,并提出了行列井网的布井原则和需要注意的问题。     

克拉玛依油田九区南低电阻率稠油油层成因

克拉玛依九区南齐古组稠油油藏为一套辫状河三角洲相沉积，沉积相变快，岩性复杂。利用分析化验、测井、测试和生产资料，分析低电阻率稠油油层所处的地质环境，对该区低电阻率稠油油层的成因进行了分析，认为岩性偏细、泥质胶结、微孔、微裂缝的大量存在、粘土附加导电性、黄铁矿等骨架导电性、微幅度构造以及较高地层水矿化度都是低电阻率油层形成的因素，并提出了有效的测井解释方法，以成功地识别低电阻率油层。     

克拉玛依油田稠油热采全生命周期经济优选

克拉玛依油田稠油主要以注蒸汽方式开采。基于全生命周期原理,探讨了燃煤与燃气产生蒸汽这2种模式在内外部成本条件下的经济优劣,并测算煤与气价格变化对稠油热采效益的影响,为克拉玛依油田稠油开采以煤代气提供理论依据。     

稠油油藏蒸汽吞吐后转火烧油层适应性研究

结合火驱特点分析了稠油油藏蒸汽吞吐后的温度、压力、流体及储集层特征及其对火驱的利弊,重点对蒸汽吞吐后火驱油藏的筛选以及火驱过程决策控制问题进行了探讨,提出了考虑相关特点的油藏筛选函数,讨论了注蒸汽后水平井火驱的动态特点。利用能量守恒研究了含水饱和度与火驱前缘温度之间的关系,得出蒸汽吞吐后转火驱开发方式不需要转入湿式燃烧的重要结论。结合火驱试验数据讨论了蒸汽吞吐后的复杂气窜通道对火驱前缘推进的影响及其控制因素。研究认为,蒸汽吞吐后期油藏转火烧油层开采是可行的。     

临盘油田盘二块稠油油藏水驱油规律试验研究

通过室内水驱油模拟试验,分别研究了盘二块稠油油藏注水过程中注水强度、注水方式对中、高渗储层水驱油效率的影响以及水驱油对储层物性的影响。结果表明:①常规稠油油藏注水开发高含水期可采出总可采储量的70%~75%以上;②提高注水强度、注水压力可有效地提高水驱油效率,且对中低渗稠油油藏更敏感;③水驱油可在一定程度上改变储层物性特征。     

XL井区油井生产影响因素分析

以开发地质学、石油地质学、油藏工程等理论为指导,对影响XL井区井筒正常井生产的因素从油井构造位置、沉积微相、油厚比、射开程度、生产压差及注水等6个方面进行了研究.研究结果表明,油井构造位置及驱油方向是影响XL井区油井生产的重要因素,生产压差是次重要影响因素,沉积微相、油厚比、射开程度的影响程度相对较弱.此研究为下步调整挖潜方案的制定提供了理论依据.     

注蒸汽后油藏火驱见效初期生产特征

克拉玛依油田红浅1 井区将火驱作为稠油油藏注蒸汽(蒸汽吞吐、蒸汽驱)后的一种接替开发方式,进一步提高原油采收率。通过油藏数值模拟、物理模拟等方法,研究了该种方式下次生水体对火驱进程的影响,并给出了火驱开发过程中一线生产井的5 个生产阶段及各阶段生产特征。结合矿场试验实际生产动态,分析了生产井见效初期的3 种产状及不同产状的形成机理。这对分析类似油藏的火驱动态具有重要意义。     

定向井技术在九区潜力层构建新井网中的应用

克拉玛依油田九区稠油油藏纵向上发育多套油层,主力油层齐古组注蒸汽吞吐、汽驱开发25年之后,已进入产量递减期。为了确保九区持续稳产,利用定向井技术结合直井,再建了一套开发克拉玛依组油藏的新井网,成功解决了地面井位难以确定的问题。定向井与直井的结合应用,保证了老区潜力层设计井网的实施和开发井网的完整性,实现了同时开发齐古组和克拉玛依组两套油层的目标。     

胜利油田稠油油藏水平井防砂工艺技术及应用

介绍了目前胜利油田稠油油藏主要应用的防砂技术,主要为水平井滤砂管防砂技术以及管内水平井砾石充填工艺技术。水平井滤砂管防砂技术具有施工工艺简单、周期短、成本低、对地层伤害小的特点;采用大通径滤砂管,将隔热管下至防砂管中部或底部,提高注汽效果。水平井砾石充填防砂工艺技术充填层渗透性好,产生的附加压降小,能最大程度发挥水平井产能,克服了滤砂管因粉细泥质砂堵塞而使油井产能下降的问题。介绍了两种工艺技术的特点、管柱组成以及在胜利油田的应用情况。