超稠油油藏直井与水平井组合SAGD技术研究

辽河油田曙一区杜84块兴隆台油层兴Ⅵ组为厚层块状超稠油油藏，50℃下脱气原油黏度大于100Pa·s。针对该油藏的地质特征、原油性质与开发现状，分析了直井与水平井组合蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术的适应性，在现有直井已吞吐多个周期、地层压力已大幅下降的情况下，应用数值模拟技术研究了直井与水平井组合SAGD技术的水平井部署方式并对SAGD注采参数进行了优化。研究结果表明，直井与水平井组合SAGD技术是杜84块兴Ⅵ油层组超稠油油藏蒸汽吞吐后的有效接替技术，可提高原油采收率30％，累计油汽比可达到0．296。最佳的布井方式为水平生产井在两排垂直井中间，且位于侧下方，垂向距离为20m，水平井段长度为280m；井底注汽干度必须大于70％，且生产井排液速度必须与注汽井注汽速度相匹配。图6表4参11     

非均质油藏双水平井SAGD三维物理模拟

为了改善双水平井SAGD开发过程受储层非均质性影响的问题,利用自主研发的双水平井双管柱结构三维比例物理模型和已有的注蒸汽三维模拟实验系统,研究了油藏非均质性对SAGD蒸汽腔展布的影响规律。研究结果表明：当储层存在平面非均质性时,双水平井SAGD在开发过程中存在蒸汽腔发育不均匀、水平段油藏动用程度较差等现象,影响了SAGD的开采效果;水平井采用双管柱结构可提高水平段油藏动用程度;合理的注采参数、有效的操作压力、较高的蒸汽干度以及稳定的生产井井底饱和温度与实际温度的差值控制均可有效改善开发效果。根据物理模拟实验的结果总结了双水平井SAGD生产各阶段的注采调控方法,将其应用于油田现场取得了较好的开发效果。     

超稠油非均质油藏直井-水平井SAGD精细化调控研究

针对风城油田重32井区齐古组超稠油油藏吞吐后期开发效果变差,转直井-水平井SAGD阶段精细调控不合理等问题,建立了先导试验区非均质油藏数值模型,对转SAGD后注采参数进行了优化。模拟结果表明,直井-水平井SAGD合理开发技术参数为：注汽速度为50t/d,井底蒸汽干度大于0.7,采注比为1.2,注汽方式为直井复合汽驱。将生产井分为见效井、见反应井、不见效井、汽窜井,对应治理措施为正常生产、调参提液、吞吐引效、控制关井。试验区转SAGD分类治理后,日产油量由69t/d升至128t/d,阶段油汽比由0.11升至0.21,大幅提高了开发效果。研究成果可有效指导超稠油非均质油藏开发现场精细化调控,对同类油藏直井-水平井SAGD开发具有重要的借鉴意义。     

超稠油直井辅助双水平井SAGD技术研究

超稠油SAGD开发技术在风城油田历经10年的实践开发,已成为超稠油开发的主体技术,但受隔夹层、工艺条件等方面影响,部分井组水平段动用不均,蒸汽腔呈现局部到顶、发育不均、横向扩展缓慢的特点,限制了产油水平上升。通过多年生产实践和分析,结合双水平井SAGD开发特点,针对存在的问题,风城油田应用了一套适合风城超稠油的SAGD老区开发调整技术—直井辅助双水平井SAGD技术,持续稳步推进了SAGD工业化进程。     

稠油油藏双水平井SAGD蒸汽腔上升阶段产量预测解析模型

蒸汽腔的上升阶段是双水平井蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,简称SAGD)开发的关键阶段。蒸汽腔的上升速度、时间以及对应的产量是SAGD上升阶段需要关注的重要指标。解析模型是指导SAGD开发的重要理论方法,有利于实现现场SAGD项目的快速设计、评价及综合调整。然而,目前缺乏简单、准确的针对蒸汽腔上升阶段的产量预测解析模型。本文首先根据质量守恒原理和蒸汽腔发育规律,假设蒸汽腔上升阶段的斜坡角度为与油藏参数和操作参数相关的变量,同时考虑油藏渗透率受各向异性影响,建立了双水平井SAGD上升阶段的产量预测模型。然后,综合利用数值模拟方法和正交试验分析方法,确定了蒸汽腔上升阶段的初始斜坡角度和蒸汽腔有效泄油高度系数与油藏参数和操作参数的关系,修正和完善了蒸汽腔上升阶段的产量预测模型。进一步地,结合现场实际,将新模型预测结果与Butler模型预测结果以及现场实际生产数据进行了对比验证。研究结果表明,初始斜坡角度与蒸汽腔有效泄油高度不是常数,而是与油藏参数、操作参数相关的变量。初始斜坡角度越大,蒸汽腔上升至油层顶部所需的时间越短,蒸汽腔上升阶段的产量越...     

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...     

风城超稠油油藏水平井开发布井方式的优选

本文采用物理模拟方法对风城超钢油没藏水平井开发的布井方式和生产方式进行了优选。研究结果表明，本文提出的竖井注汽-水平井生产蒸汽辅助重力泄油转竖井注汽-水平井生产汽驱开发方式比较适合于风城超钢油油藏的地质构造特点，可以获得较高的采收率。在水平井蒸汽吞吐行之有效的情况下，也可以采用竖井注汽-水平井生产蒸汽工艺。研究还发现，汽驱前应建立起有效的热通道，改善水平井生产效果；水平井筒内的流动阻力将会千万注汽不均匀，导致汽窜过早发生，应该引起采油工程技术人员的重视。     

特低渗油藏水平井布井方式研究

本文以西峰油田董志区长8油藏为例，运用数值模拟技术，研究了水平井组合方式及其井网形式。研究结果表明，水平井是提高特低渗油藏开发效果的有效途径。结合长庆特低渗储层吸水性能好的特点，认为采用直井注水，水平段走向垂直于储层最大主应力方位的水平井采油的井网组合开发效果最佳。     

储层沉积韵律对稠油油藏SAGD开发的影响

应用油藏数值模拟软件及Surfer制图软件模拟并绘制蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)在均质储层、正韵律储层、反韵律储层中的温度场分布图,对不同沉积韵律储层中蒸汽腔扩展过程进行直观的描述和分析,并对比了SAGD技术的开发效果。结果表明,均质储层和正韵律储层蒸汽腔扩展情况相似,均表现出"先快后慢"的特点,反韵律储层蒸汽腔扩展则"先慢后快"。开发10 a后,均质储层和正韵律储层剩余油主要分布在井组之间的区域,而反韵律储层井组之间及储层底部均有较多剩余油存在。从开发效果来看,在储层厚度相同的情况下,均质储层最好,正韵律储层次之,反韵律储层最差。     

超稠油Ⅲ类油藏夹层发育模式及SAGD提高采收率技术

风城超稠油油藏属陆相辫状河流相沉积,夹层广泛发育,特别是超稠油Ⅲ类油藏,非均质性强,导致SAGD开发过程中存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题,严重影响SAGD开发效果。针对该问题,在风城超稠油油藏辫状河储层发育特征研究的基础上,将夹层发育状况归纳分类为4种典型模式,分析了4种模式下SAGD蒸汽腔的发育形态,并对应提出了直井辅助SAGD、多分支SAGD及储层改造等开发技术,形成了一套针对超稠油Ⅲ类油藏SAGD高效开发技术体系,在现场应用取得了较好效果。该成果对强非均质性储层超稠油油藏SAGD高效开发提供了技术支持,值得推广应用。     

提高直井与水平井组合SAGD泄油速率技术研究

针对辽河油田直井与水平井组合SAGD井组在开发过程中存在泄油速率低、蒸汽腔扩展不均匀等问题,以R.M.Bulter建立的双水平井泄油模型为理论基础,将直井与水平井简化为双水平井,在考虑端点效应有限长度水平井日产量方程的基础上,建立了水平井的泄油速率模型,并得到直井与注汽水平井组合SAGD上产和稳产阶段的泄油速率方程。分析泄油速率方程发现,直井与水平井组合SAGD井组泄油速率的主控因素为泄油井点数和蒸汽腔纵向扩展高度,结合辽河油田稠油开发实践,给出了直井与水平井组合SAGD井组提高泄油速率的技术措施,即水平段跟部注汽井增加2口,并将注汽井注汽排量提高20%,同时将最佳射孔位置设在靠近低物性段处,补孔长度确定为8 m。该技术在辽河油田6井组进行了现场应用,日产油量均呈现不同程度的上升,取得阶段性成功,为进一步提高SAGD井组泄油速率奠定了良好的基础。      

非均质稠油油藏水平井蒸汽驱合理井网形式研究

本文利用数值模拟手段研究了平面和纵向不同非均质条件下,水平井井网类型和布井方向矢量井网因素对河流相沉积稠油油藏开发效果的影响敏感性。研究结果表明:水平井井网位于渗透率变化不明显的区域,相同井距不同的渗透率条件下对开发效果的影响不明显,井距大于200m后单储净采油量变小;井网跨不同的渗透率带不同渗透率级差(1.4~2.0)存在最佳井距比值均为1.1;水平井延伸方向平行于河道走向对汽驱有利,能达到更高的采出程度。     

温度观察井系统在超稠油SAGD开发中的应用

完善的油藏监测系统是SAGD先导试验成功的保证,油藏温度的有效监测对于油藏动态变化、生产参数调整及后期评价具有指导意义.介绍了基于分布式测温光纤建立的温度观察井系统,该系统克服了热电偶测试不连续的缺点,能够获得连续、实时的温度监测数据.通过温度观察井所测得的温度曲线,可判断蒸汽腔的形成及扩展方向与速度,指导优化注采参数,改善SAGD开发效果.此系统还可推广应用于蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采开发中,具有广泛的应用空间.     

强非均质超稠油油藏SAGD储层升级扩容研究

新疆风城油田超稠油油藏属陆相辫状河沉积,其储层非均质性强,渗透率变异系数为0.7~0.9,泥质夹层分布密度为2.4条/m,导致SAGD井组存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题。基于储层岩石力学特性和扩容机理,利用在真三轴地应力条件下的大型物理模拟和耦合岩石力学数值模拟,开展了可控升级扩容技术的研究,明确了突破SAGD注采水平井间夹层、突破SAGD注汽水平井上方夹层、动用多分支段等最优扩容方式及参数。结果表明：风城油田A井区油砂在低围压条件下具有较强的剪胀效应,恒定压力结合阶梯稳定提压的方式可以形成复杂扩容区,最大体积扩容量高达7%,在合理扩容参数下,风城油田超稠油储层扩容半径为10~15 m。强非均质超稠油油藏SAGD储层升级扩容技术与传统的快速均匀启动技术相比,储层适应性更好且增产效果显著。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油合理井距优选

为确保油砂蒸汽辅助重力泄油的开发效果和经济效益,对加拿大长湖油田拟开发A区开展合理井距优选研究。首先,根据地质参数分布范围,以累积产油量为评价指标,筛选地质主控因素;其次,利用数值模拟方法,明确单一地质主控因素对开发指标的影响规律;最后,考虑钻完井投资和原油价格等经济参数,以净现值为评价标准,评价复合地质因素下不同井距经济效益,形成一套综合考虑地质条件、开发效果和经济效益的合理井距优选方法及流程,实现目标油价下合理井距的快速优选。对于长湖油田拟开发A区,油层厚度、夹层范围、层间高含水饱和度层厚度、顶部水层厚度是影响开发效果的4大地质主控因素。根据拟开发A区的参数值,选取油层厚度为25 m,夹层范围为60%,层间高含水饱和度层厚度为3.7 m,顶部水层厚度为2.2 m,当油价为50美元/bbl时,推荐经济合理井距为102 m,与实际模型所计算的最大净现值对应井距(100 m)基本一致。     

氮气辅助SAGD开采技术优化研究

利用物理模拟及数值模拟方法,研究了在蒸汽辅助重力泄油（SAGD）过程中添加氮气提高顶水超稠油油藏开发效果的生产机理,主要包括：形成隔热层,降低热损失,提高热效率;维持系统压力,改善流度比;降低原油黏度,提高流动能力。优选出了氮气注入方式、氮气与蒸汽比和氮气总注入量。研究结果表明,氮气辅助SAGD开采技术在杜84块馆陶油层开采中是可行的,有利于蒸汽腔的侧向扩展,增加蒸汽的横向波及体积;在SAGD过程中添加氮气能够有效控制顶水下泄,延长SAGD生产时间3～4年,提高了油藏采收率和油汽比。     

双水平井SAGD循环预热工艺研究与应用

现代化建设目前正在进入高速期,无论是工业化生产还是人民群众生活,都正在朝着科学化、机械化方向发展,这从一定程度上保障了我国社会经济发展.但是与此同时,高速发展的社会对石油资源的需求量越来越大,这给石油开采行业提出了新的要求,原本的工艺技术在今天已经不再具有合理性,基于原有技术对开采工艺进行创新已成必然.本文就根据辽河油...     

中深层超稠油油藏SAGD开发热效率分析及提升对策

针对目前中深层超稠油油藏SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发中热能消耗大、热利用率低的问题,参考辽河油田杜84块馆陶油层SAGD实际生产数据,对SAGD开发各阶段热损失原因和影响因素进行了分析,计算了开发全过程各阶段的热损失,并提出了热效率提升对策.结果表明:SAGD开发全过程的热损失包含注汽锅炉热损失、汽水分离器热损失、...     

储集层非均质性对蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响

在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发过程中,生产效果主要取决于蒸汽腔的大小,储集层非均质性对蒸汽腔发育具有重要的影响。以克拉玛依风城油田重32井区和重37井区SAGD试验区典型非均质地质模型为基础,利用数值模拟方法详细研究了储集层渗透率、夹层物性及夹层空间分布对SAGD开发的影响。结果表明,注汽水平井上方的夹层主要影响SAGD生产阶段蒸汽的垂向上升,阻碍了蒸汽腔正常的垂向发育,迫使蒸汽腔沿夹层底部横向扩展,推迟产油峰值时间;注采井井间的夹层导致水平段动用程度低,影响循环预热效果,增加预热时间,导致热流体无法正常采出,生产效果较差。为获得较好的开发效果,SAGD水平井组应部署在水平段渗透率级差小于3.0的位置,以避开渗透率小于100 mD的夹层,确保不连续夹层距离注汽水平井上方3 m以上,注采井间夹层以及注汽井上方夹层的夹层闭合度分别小于40%和50%.