水平井均衡注汽技术

水平井泄油面积大,是提高稠油油藏单井产量的有效技术。但由于注汽参数及储层非均质性的影响,常规注汽管柱注汽时水平井的吸汽井段长度只有50~70 m,而目前热采水平井的完井长度一般为200 m左右,因此常规的注汽工艺使130~150 m水平井段控制的储量不能有效动用。为了提高热采水平井的开采效果,胜利油田研究了水平井自动均匀注汽工艺,该工艺在研究设计自动均匀配汽器的基础上,根据注汽设备的能力和油藏 物性优化设计注汽参数及自动均匀配汽器的位置和个数,实现长水平井段的均匀吸汽,保证了热采水平井全井段的有效动用,提高了水平井控制储量的动用程度,不但提高了热采水平井的采油速度,也提高了采收率。     

水平井分段注汽技术在曙光油田的应用

目前曙光油田投产稠油水平井均采用蒸汽吞吐开采方式,受油藏非均质性影响,水平井笼统注汽普遍存在水平段油藏动用不均,蒸汽局部突进严重的矛盾,严重制约了水平井产能的发挥。为此,曙光采油厂自主研发应用了水平井分段注汽技术,该技术利用水平井分段注汽管柱,将水平段油藏分成两个或多个相对独立的注汽腔,实现不同井段按需定量注汽,有效调整了水平段油藏的吸汽剖面,改善了油藏动用不均的状况。     

水平井分段注蒸汽模拟实验

采用配备温度和压力传感器的填砂模拟实验装置,开展均质模型和非均质模型水平井笼统注汽、两段分注和两段同注模拟实验,考察不同注汽方式下的温度分布和压力变化。结果表明,笼统注汽时,均质模型井段间最大温度差异可达20～40℃,而非均质模型井段间最大温度差异达35～51℃以上。对于均质储层和非均质储层,提高注汽速度及采用分段注汽(两段分注或两段同注)均可降低井段间温度差异(可降低20％～70％),改善蒸汽注入剖面。水平井模拟注汽时的温度分布和压力变化表明,封隔筛管与注汽管之间环空可阻隔端部和跟部之间筛管内蒸汽流动,有效降低封隔段储层的吸汽量。     

热采水平井改善吸汽剖面技术研究及应用

热采水平井蒸汽吞吐时水平段吸汽不均衡,造成水平段动用不均。鉴于此,对热采水平井改善吸汽剖面技术进行研究。首先,建立油藏-井筒流动耦合模型及储层热-流-变形三场耦合模型,定量分析了油层物性参数、非均质性及注汽口位置对吸汽剖面的影响。然后,根据上述分析结果,设计了均衡注汽完井工艺管柱。该管柱可实现注采一体化及均匀注汽以及长水平段、非均质储层的均匀注采。现场应用结果表明,热采水平井改善吸汽剖面技术可以改善热采水平井长水平段的吸汽剖面,实现均衡注汽,提高水平井的动用程度。     

浅层特、超稠油油藏水平井开采技术

对浅层特、超稠油油藏斜直水平井注蒸汽开采工艺技术进行了总结，这些技术包括：完井、双油管注汽与采油、井下温度跟踪监测、单井吞吐及间歇汽驱等技术，分析了不同油藏、不同注蒸汽热采方式的生产效果，对下一步工作提出了建议。通过8口斜直水平井注蒸汽开采现场实验，取得了较好的实验效果。     

稠油油藏水平井双管吞吐技术

针对稠油油藏水平井热采开发过程中水平段蒸汽沿程的吸汽量不同导致油层动用程度不均问题,进行了水平井双管吞吐技术研究.该技术从水平段跟端和指端同时注汽,并根据吸汽情况在井口对跟端和指端注汽量进行适时调整,解决了水平段吸汽不均问题.通过吸汽剖面和井底压力场的分布对比了水平井常规吞吐与水平井双管吞吐的区别,提出了水平井双管吞吐"卧8"字的势场分布模式.结合现场实例证明了水平井双管吞吐工艺的优势和可行性.     

重18井区浅层特稠油水平井蒸汽吞吐参数研究

重18井区油藏具有油层埋藏较浅,高孔、高渗、原油黏度较高的特征。稠油油藏水平井热采技术已经在重18井区现场得到广泛应用,但在生产过程中存在水平段吸汽不均匀、汽窜严重、油汽比低等问题,影响吞吐开发效果。以重18井区侏罗系齐古组三段为研究对象,利用油藏数值模拟方法,对该层位的稠油水平井在不同注采参数下吞吐3个周期的开发指标进行研究。并通过正交分析法简化油藏数值模拟设计方案,得到了重18井区J3q3层吞吐开采的最优注采参数:注汽强度12t/m、井底注汽干度0.75以上、注汽速度170t/d、焖井时间2d、单井配产液量20~25t/d、生产时间100d。     

水平井开发油藏横向动用程度监测与配套技术

通过分析水平井油藏横向上吸汽及动用程度不均的影响因素,开展了高温双点式微差井温测试技术,研究水平井水平段油藏横向吸汽状况,针对性地应用了双管注汽、多点注汽和调剖助排配套技术,调整和改善油藏横向上吸汽不均的矛盾,延缓了水平井周期产量递减,达到了提高油藏动用程度和原油采收率的目的.     

水平井油藏横向动用程度监测与配套技术应用

通过分析水平井笼统注汽方式造成油藏横向吸汽不均的影响因素,开展了高温双点式微差井温测试技术应用,研究水平井水平段油藏横向吸汽状况,针对性的应用了双管注汽、多点注汽和调剖助排配套技术,调整和改善油藏横向吸汽不均的矛盾,延缓了水平井的周期产量递减,达到了提高油藏动用程度和原油采油收率的目的。     

超稠油水平井高温调剖技术

超稠油水平井的开发,为油田上产提供了一项新的开发工艺,但由于油藏层间、层内的非均质性,在注汽过程中,注入的高温蒸汽向高渗透层进入,导致吸汽剖面不均匀,降低了蒸汽利用率、体积波及系数及开采效果。为了解决这一矛盾,研制开发了一种适用于超稠油水平井的高温调剖技术。该技术采用凝胶与树脂颗粒相结合进行调剖,以封堵高渗透层,改善吸汽剖面,提高蒸汽吞吐效果。     

水平井配汽三维物理模拟实验

水平井注汽物理模拟实验是模拟油田实际注汽过程的有效手段,国内外学者针对水平井配汽效果开展了许多实验研究,但现阶段缺少水平井配汽结构影响配汽效果的相关研究。通过构建三维实验模型,设计注汽井配汽结构,开展了不同配汽结构下的三维注汽实验。实验结果表明,不同配汽结构对配汽效果影响较大,其中割缝管柱实验配汽效果最差,注汽井附近储层发生汽窜的时间较早;均匀开孔管柱和趾端附近射孔加密管柱实验储层发生汽窜的时间较晚,储层动用范围更广;进行趾端附近配汽实验时,随着配汽量增大,会造成蒸汽回流;当配汽孔沿水平井方向均匀分布时,虽然在注汽前期可以较为均匀地分配蒸汽,但随着注汽量增大,蒸汽会优先从水平井跟端分配,跟端配汽量始终最多;当调整注汽井前、后配汽孔分布密度时,可有效改变水平井前、后的配汽量,并优化配汽效果。模拟实验可以为油田注汽井配汽结构优化设计提供理论支撑,以达到有效提高配汽效果和均匀动用储层的目的。     

水平井配汽三维物理模拟实验

水平井注汽物理模拟实验是模拟油田实际注汽过程的有效手段,国内外学者针对水平井配汽效果开展了许多实验研究,但现阶段缺少水平井配汽结构影响配汽效果的相关研究。通过构建三维实验模型,设计注汽井配汽结构,开展了不同配汽结构下的三维注汽实验。实验结果表明,不同配汽结构对配汽效果影响较大,其中割缝管柱实验配汽效果最差,注汽井附近储层发生汽窜的时间较早;均匀开孔管柱和趾端附近射孔加密管柱实验储层发生汽窜的时间较晚,储层动用范围更广;进行趾端附近配汽实验时,随着配汽量增大,会造成蒸汽回流;当配汽孔沿水平井方向均匀分布时,虽然在注汽前期可以较为均匀地分配蒸汽,但随着注汽量增大,蒸汽会优先从水平井跟端分配,跟端配汽量始终最多;当调整注汽井前、后配汽孔分布密度时,可有效改变水平井前、后的配汽量,并优化配汽效果。模拟实验可以为油田注汽井配汽结构优化设计提供理论支撑,以达到有效提高配汽效果和均匀动用储层的目的。     

提高稠油水平井注蒸汽效率的技术研究

稠油热采水平井普遍存在水平段横向上吸汽不均匀的问题,严重影响了稠油油田的开发效果.通过采用均匀注汽工艺技术,利用封隔器将水平段有效分隔成多个部分,以注入蒸汽均匀分配为目标函数,根据沿水平注汽管柱长度方向上流量均匀分配原则及蒸汽在储层中的均衡分配关系,建立了蒸汽均匀分配计算模型,对新疆某油田2口不同储层条件油井注汽管柱注...     

水平井变密度射孔调剖方法

产液剖面不均衡是水平井开发过程中亟待解决的问题。基于源函数法和势的叠加原理,根据油藏—井筒耦合关系,建立了均质各向异性盒式油藏水平井产液剖面的计算模型及方法。在储层均衡开采的情况下,水平井生产段跟端和趾端流量高,中间流量低,产液剖面呈对称的U型。在实际笼统射孔条件下,受井筒内压力损失影响,生产段跟端流量高,趾端流量低;孔密或孔深越大,产液剖面的均衡性越差。以储层均衡开采为目标,提出了均质各向异性盒式油藏水平井变密度射孔调剖方法。采用该方法对水平井孔密分布进行优化后,孔密从生产段趾端到跟端逐渐下降;趾端孔密越高,跟端孔密的降幅越大。与笼统射孔相比,变密度射孔可明显改善水平井产液剖面的均衡性;孔密越大,变密度射孔的调剖效果越理想。     

Coupled thermo-hydro analysis of steam flow in a horizontal wellbore in a heavy oil reservoir

A novel model for dynamic temperature distribution in heavy oil reservoirs is derived from the principle of energy conservation.A difference equation of the model is firstly separated into radial and axial difference equations and then integrated.Taking into account the coupling of temperature and pressure in the reservoir and wellbore,models for calculating distributions of the reservoir temperature,reservoir pressure,and water saturation are also developed.The steam injected into the wellbore has a more significant effect on reservoir pressure than on reservoir temperature.Calculation results indicate that the reservoir temperature and pressure decrease exponentially with increasing distance from the horizontal wellbore.The radial variation range of the pressure field induced by steam is twice as wide as that of the temperature field,and both variation ranges decrease from the wellbore heel to the toe.Variation of water saturation induced by steam is similar to the temperature and pressure fields.The radial variation ranges of the reservoir temperature and pressure increase with steam injection time,but rate of increase diminishes gradually.     

射孔水平井产液剖面均衡性影响因素分析

水平井产液剖面的均衡性间接反映了储层动用程度的均衡性,是射孔参数优化设计的重要依据。将源函数方法与表皮系数模型相结合,基于势的叠加原理,建立了各向异性油藏射孔水平井的油藏-井筒耦合模型,该模型可考虑地层损害和射孔等因素对水平井流入动态的影响,并给出了产液剖面和势分布剖面的求解方法。采用该模型分析得到了井斜角、油层厚度、地层原油黏度和垂向渗透率对射孔水平井产液剖面均衡性的影响规律。受井筒各处流态、泄油面积差异以及井筒内压力损失影响,射孔水平井的流量分布呈现端部效应和跟趾端差异,产液剖面呈斜"U"形;端部效应随着井斜角减小和垂向渗透率降低而减弱,随着油层厚度减小和原油黏度降低而增强;跟趾端的流量差异随着井斜角减小及油层厚度和垂向渗透率降低而减小,随着原油黏度的降低而增大。      

多点注汽水平井井筒出流规律数值模拟

基于多点注汽水平井管柱结构,考虑注入蒸汽在水平井筒内的变质量流特性及注汽阀节流压差的影响,建立了多点注汽水平井井筒与储层耦合数学模型,并采用迭代方法对其进行了求解;以此为基础,系统研究了多点注汽水平井井筒出流规律。结果表明:多点注汽水平井注汽过程中,水平段油管内压力、温度和蒸汽干度从水平井跟端到趾端逐渐降低,但压力和温度降低幅度并不显著,蒸汽干度降低幅度较为明显;蒸汽注入量与注汽阀节流压差沿水平段均呈不对称的"U"型分布,且随着时间的增加,蒸汽注入量沿水平井段的不均匀性越来越严重,蒸汽注入量不均匀系数越来越大;通过调整注汽阀沿水平井段泄流面积可以在一定程度上减缓蒸汽沿水平井筒的不均匀注入。     

苏里格气田强非均质致密气藏水平井产气剖面

为确定苏里格气田水平井分段压裂后各压裂段的产气能力,通过分析水平井产气剖面及其储集层非均质性、水平井渗流特征、多段压裂改造工艺、生产压差等因素影响,认为储集层物性和有效砂体发育程度是影响产气能力的主控因素,其作用大于理想模型中水平井跟部和趾端的渗流优势项作用;生产压差的增大,加剧了强非均质储集层各压裂段产气量的差异;分段压裂改造后,段内裂缝的不均匀分布,导致同一压裂段不同射孔簇的产气能力不同。因此,提出多段压裂水平井的射孔段优选、水平段差异化改造和段内暂堵裂缝均匀扩展的技术对策,以提高致密气藏的开发效果。     

水平井均匀注汽工艺研究及软件开发

为解决热采水平井射孔段均匀注汽这一难题,在建立水平注汽管柱内汽、液2相流热动力学模型及配注器节流模型的基础上,根据沿管柱长度方向流量分配均衡原则,将注汽段流量均匀分布作为目标函数,应用数值仿真技术对配注器＋油管组合型注汽管柱的配注器数量、泄流孔个数及布置形式等进行了优化。依据仿真结果开发了水平井注汽参数优化设计软件,该软件在胜利油田滨南采油厂进行了初步应用,达到了预期效果。