稠油热采试井研究及软件开发

方法 在对实际生产测试现状进行分析的基础上，提出了改进的注汽井测试工艺，并对热采试井分析过程编制了解释软件。目的 研究出一种有效的稠油注蒸汽热采监测技术，使热采试井技术在生产实际中得到应用。结果 科尔沁油田庙５－８２－４２井采用蒸汽吞吐开采，首轮注汽后焖井期间，采用毛细管压力计按改进的测试工艺测得压降曲线资料，应用热采试井软件进行了解释，以此解释结果，对同一汽驱井组庙５－８０－４６井进行粘土防膨胀     

稠油热采蒸汽吞吐焖井压降过程分析

热采试井就是在蒸汽吞吐、蒸汽驱或火烧油藏等热采油井中进行的不稳定压力分析.在试井方法及原理基础上,根据热采井的焖井特性,建立了热采井焖井压降的二区复合油藏物理模型及数学模型,并得出了当地层的导压系数小于0.01时的解析解.根据KD29-13井的测井资料和油藏地质资料对该井进行压降解释,由解释结果可知,该井此次注蒸汽处理半径较小,地层渗透率较低,吸汽难度大.可以对该井进行黏土防膨胀处理,以增大注汽半径,扩大波及范围;同时从调整焖井时间和生产作业时间等方面采取相应措施,以达到减少热损失及提高热效率的目的.     

热采井不压井作业技术研究及应用

为了解决稠油油藏采用注蒸汽开采方式存在的不足,在常规油水井不压井作业技术的基础上,研究开发了热采井不压井作业工艺技术。该技术主要由热采井不压井作业设备、井下封控技术和循环降温配套技术组成,通过封控技术实现井内注汽、循环降温和油层保护功能,减轻循环洗井冷却降温对地层造成的伤害;地面通过热采井不压井作业设备控制隔热管起下,提高施工的安全性。5口井的现场试验结果表明,采用该技术平均缩短注汽焖井转抽时间10 d,减少注汽损失10%,最大限度地保护了油气层。     

注蒸汽吞吐井焖井恢复试井分析方法及应用

利用焖井恢复试井资料，计算蒸汽浸渍半径及受热油层流变参数的数学模型，是一种较新的技术。在焖井恢复压力资料的处理中，建立了“平衡时刻点”这一新观点，明确了“平衡时刻点”之前的压降恢复曲线，是焖井恢复试井分析过程中唯一可应用的部分；借鉴拉塞尔的续流分析方法，将焖井恢复压力曲线线性化并计算出流变参数；应用求得的压力恢复曲线斜率，推导出孔隙介质径向流动微分方程的解析解，进而计算蒸汽浸渍半径，解决了稠油热采中蒸汽激励采油的实际问题。     

基于焖井温降模型的蒸汽吞吐井吸汽剖面解析

蒸汽吞吐是稠油热采开发的一项关键技术,定量计算蒸汽腔空间分布和动态变化对开采过程具有重要意义。为了获得蒸汽腔空间分布,基于传热学理论分析,建立了焖井温降模型,用于解析蒸汽吞吐井吸汽剖面,并结合最小二乘算法,对蒸汽腔初始的大小和分布进行了估计。与实际井采集数据比较结果表明,计算值与实际测量值吻合较好,应用解释模型可以详细了解热采过程中蒸汽腔的大小和分布,进而为合理确定SAGD过程总注汽量、注汽时间等参数提供参考。该模型的参数敏感性分析表明,地层热扩散系数、厚度、初始温度和蒸汽温度对计算结果影响较大,在实际应用中需要重点关注这些参数的取值。     

考虑热损失的稠油热采两区复合试井模型

对于注蒸汽热采试井必须采用复合油藏模型来代表实际油藏 ,同时还要考虑蒸汽在地层中的热损失。建立了考虑热损失的两区复合油藏有效井径的数学模型 ,导出了拉氏空间解 ;通过数值反演得到了试井分析样板曲线。通过现场实例应用 ,取得了稠油开发的主要参数 ,理论方法符合油田生产实际情况 ,对稠油开发提供了可靠的依据。     

应用试井方法确定蒸汽吞吐最佳焖井时间

方法　以蒸汽吞吐二区复合数学模型及推导出的该模型的解为基础 ,结合 TPS90 0 0型动态监测仪测得的压力、温度数据 ,提出一套确定最佳焖井时间的分析技术。目的　通过确定最佳焖井时间 ,提高蒸汽吞吐的开发效果。结果　通过建立二区模型的数学模型 ,在试井温度、压力数据的基础上 ,利用霍纳法和 MDH法进行分析 ,确定二区模型中蒸汽已在加热带消失 ,全冷凝成水 ,并且压力已稳定的时间即为最佳焖井时间。结论　应用该方法对曙 1- 35 A- 844井进行试井资料解释 ,解释结果与实际情况吻合较好 ,说明该方法切实可行。     

蒸汽吞吐井合理焖井时间的理论依据

通过能量平衡关系建立了蒸汽吞吐井合理焖井时间的理论模型。对比计算表明,前周期的剩余热量对焖井时间的影响较小;注汽参数是影响焖井时间的主要因素,随着注汽量和蒸汽干度增加,焖井时间逐渐增加;在相同注汽条件下,水平井的有效加热范围较大,焖井时间也相对增加。对于一般的蒸汽吞吐注汽条件,直井焖井时间为3~5d,而水平井焖井时间为5~7d,与矿场经验值相吻合。     

注蒸汽井压降试井解释方法研究

注蒸汽井压力降落试井是确定蒸汽波及体积和了解波及区波动情况的一种经济，有效的方法。但目前我国对热采试井解释方法和软件的研究还不够完善。根据注蒸汽井试井的特点，对注蒸汽井压力数据进行积分处理，在确定注入流量时考虑蒸汽干度的影响，并给出解释时确定蒸汽区的似压力的方法，及在此饱和压力下，计算相关地层参数的公式，列出了解释方法的详细步骤。     

吞吐井合理焖井时间的理论依据

通过能量平衡关系建立了蒸汽吞吐井合理焖井时间的理论模型。对比计算表明,前周期的剩余热量对焖井时间的影响较小;注汽参数是影响焖井时间的主要因素,随着注汽量和蒸汽干度的增加,焖井时间逐渐增加;在相同注汽条件下,水平井的有效加热范围较大,焖井时间也相对增加。对于一般的蒸汽吞吐注汽条件,直井焖井时间为3~5天,而水平井焖井时间为5~7天,与矿场经验值相吻合。吞吐井合理焖井时间的理论依据@盛国富     

热采井下高温高压光栅传感技术研究

针对水平井注蒸汽热力开采工艺中存在的热采测试问题,结合稠油热采井下恶劣的环境条件,研究了光纤光栅测温测压的制造工艺和封装技术。根据水平井注汽生产工艺,研究了现场测试工艺和施工方法,解决了稠油注蒸汽热力开采水平井的热动态连续监测问题。经室内实验和现场试验验证,各项技术指标达到了设计要求,并已在辽河油田、吉林油田、胜利油田稠油注蒸汽热力开采工艺中应用。该研究使稠油热采高温高压测试工艺进入了一个新的技术领域,为认识油藏和了解井下水平段蒸汽辅助重力泄油效果提供了监测方法和工艺技术,为油藏精细描述和制订合理的稠油热力开发开采方案提供了科学依据。     

海上水平井蒸汽驱长效光纤监测技术研究与应用

海上稠油热采工艺已逐渐由单一的吞吐热采向注采一体化、蒸汽驱工艺发展,通过有效的监测手段获取井筒沿程及水平段的温度数据,对于海上蒸汽驱注汽井尤为重要。分布式光纤监测技术是近几年来发展起来的一项井下测试新技术,与传统测试技术相比,具有实时、稳定、长效等特点,具有无可比拟的技术优势。但海上热采井多为水平井且工艺管柱复杂,应用工况恶劣,安全要求高,监测难度大。结合海上热采井特点和蒸汽驱监测工艺,开展了水平井蒸汽驱光纤监测技术研究,并研制了关键配套工具,形成了一套水平井管内外穿越转换光纤监测工艺。该项测监工艺不仅能监测油管环空温度,了解注汽管柱隔热效果,而且能监测水平段的温度,了解水平段吸汽情况。现场应用结果表明,该监测技术具有耐高温、耐高压、实时、长效的特点,能为海上稠油蒸汽驱以及规模化热采开发提供科学依据,具有较好的应用前景。     

蒸汽喷射泵用于蒸汽与烟道气混注

向油藏内注入烟道气是一种很有前途的三次采油方法,由于稠油油田大多采用热采开发方式,在取得所需蒸汽的同时,必然会伴生有大量的烟道气产生.所以,如何在稠油油田开发过程中合理应用注烟道气技术是一个十分值得关注的问题.常规的方法存在着投资大、工艺复杂、设备庞杂等缺点,限制了注烟道气开发的推广使用.为此,提出了"蒸汽--烟道气混注"技术,其原理是采用蒸汽喷射泵以注汽锅炉产生的高压水蒸汽为动力,为伴随注汽锅炉产生的烟道气提供能量,使其在喷射泵内与水蒸汽发生混合,并将混合后的物质注入油井.依据工程热力学原理,对水蒸汽喷射泵用于稠油吞吐井注烟道气进行了可行性研究,研究结果对于进一步发展稠油蒸汽吞吐技术和实现稠油开采方式转换提供了新的方向.     

稠油井封层分注一次管柱

按照稠油井的封堵层位,设计相应类型的工艺管柱,在稠油井中实施封层分注一次管柱技术,对无效油层进行封堵,改善注汽生产效果;介绍了封底层、封夹层、封上层一次管柱及封层注气工具的结构特点和工艺原理.该技术有效地提高了稠油油层纵向动用程度,增加了油井产量,是稠油注汽井机械调剖的一种有效措施,具有广泛的推广前景.     

Field scale applicability and efficiency analysis of Steam-Over-Solvent Injection in Fractured Reservoirs (SOS-FR) method for heavy oil recovery

Heavy oil recovery from fractured carbonates is a real challenge, yet no proven technology exists as an efficient solution. Reservoir heating is generally inevitable and steam injection is the only effective way to heat heavy-matrix oil in such reservoirs using the steam distributed through fracture network. We propose a new method minimizing heat needed for efficient heavy oil recovery from oil-wet fractured rocks by adding solvent component. Efficiency is a critical issue in this process due to potentially high cost of the process.A new technique we proposed previously called Steam-Over-Solvent in Fractured Reservoirs (SOS-FR) consists of a cyclic injection of steam and solvent in the following manner: Phase-1: Steam injection to heat up the matrix and recover oil mainly by thermal expansion, Phase-2: Solvent injection to produce matrix oil through diffusion–imbibition-drainage processes, and Phase-3: Steam injection to retrieve the injected solvent and recover more heavy oil. Laboratory scale static and dynamic experiments had shown that, under very unfavorable conditions (oil-wet matrix, 4000cp crude), oil recovery at the end of Phase-3 was around 85–90% OOIP with 80–85% solvent retrieval (Al-Bahlani and Babadagli, 2008, 2009a).In this paper, the experimental results obtained earlier were matched to a single matrix/single fracture numerical model and parameters needed for field scale simulation (matrix-fracture thermal diffusion, solvent diffusion and dispersion coefficients) were obtained (Al-Bahlani and Babadagli, 2009b). Using the data obtained through matching, field scale simulations were performed for efficiency analysis and to identify the optimal injection schemes (soaking time for cyclic and injection rate for continuous injection) and durations, and surface steam quality. Specific conclusions as to how to apply this technique efficiently in the field considering the cost of the process were reported.     

浅薄层稠油热采新工艺关键技术研究

稠油热采新工艺应用中前期先导试验时采用光油管注汽,出现注汽热效率低、部分井套管和固井水泥环被破坏等问题。为此,研制了Y341-115热采封隔器等配套工具。配套工具与井筒隔热技术相结合,使浅薄层稠油油藏得到了有效动用和开发。此外还根据现场工艺管柱的特点,配套开发了张力油管锚、大流道单流阀等工具,解决了隔热和反洗井等问题,实现了隔热注采合一的功能。Y341-115隔热封隔器配套工艺技术现场共应用500多井次,其工艺成功率达98%以上,累计节约作业井次400多次,累计增加产油量8 312 t。     

海上热采注汽管柱设计方法及应用

渤海油田石油资源以稠油为主,多元热流体吞吐是动用海上稠油资源的有效技术手段.现场注汽井多以水平井、大斜度井为主,井身结构复杂.注汽管柱在下入、注汽生产以及上提解封过程风险大.热采井注汽管柱设计是保证管柱下井安全及顺利施工的关键.本文通过空间双向弹簧元模型建立了海上热采井注汽管柱力学模型,并针对渤海油田某区块注汽井进行了...     

双水平井SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术

强非均质储层条件下,超稠油双水平井SAGD开发中普遍存在注采井间窜扰、水平段动用不均匀、蒸汽腔规模小且扩展缓慢等问题,导致SAGD井组长期处于低产、低效状态。为了改善开发效果,提出双水平井SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术策略。以新疆风城油田M区实际井组为例,采用数值模拟对吞吐操作方式、注采参数、转轮时机等关键参数开展了系统研究。研究结果表明,采用注汽井注汽(生产井关井),焖井后生产井采油(注汽井关井)的方式,在合理注采参数条件下,间歇式吞吐能有效改善开发效果,采收率达53.8%。SAGD间歇式吞吐强化扩腔技术主要作用机理为:(1)吞吐期间注汽井高速注入,蒸汽热损失减少;(2)注汽时消除了汽窜和压差影响,有助于扩大蒸汽波及和动用较差区域;(3)注汽期间重力泄油持续进行,建立的液面在开井生产时能有效防止汽窜,实现高效泄油。采用该技术在风城M区开展了2井组试验,措施后日产油水平提高了1.5 t/d,且生产稳定,研究成果为同类油藏改善开发效果提供技术参考。     

Casing cementing with half warm-up for thermal recovery wells

Thermal recovery is a very common and effective method for producing heavy oil. Casing failure is a very serious problem in thermal recovery wells. In some oilfields, more than 95% of thermal recovery well's casing was failed due to thermal stresses. In the steam injection process, the casing is heated by steam. Change of casing temperature produces thermal stresses in the casing. The casing deforms when stresses exceed yield point of its material. If using conventional cementing technology for thermal recovery wells, the casing deforms due to thermal stresses in steam injection process. Technologies conventional used to protect the casing from failure for thermal recovery wells are ineffective theoretically. Casing cementing with half warm-up for thermal recovery wells refers to heat payzone production casing to a certain temperature and makes it expand in cement slurry solidifying period. Calculations show that casing cementing with half warm-up performs greater safety coefficient during the whole production cycle and no plastic deformation. This technology will be an important method to prolong thermal recovery well's casing life.