渤海不同类型稠油油藏开发策略研究

为提高渤海稠油油藏开发效益,根据油藏特征和海上生产条件,在开展冷采人工注水、热采转驱或蒸汽辅助重力驱(Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD)的水体倍数界限、常规水驱与注蒸汽开发的流体性质界限和布井区油层厚度或油柱高度界限研究的基础上,结合先导试验认识与行业分类标准,提出了渤海稠油油藏分类标准并确定了不同的开发策略。普Ⅰ-1类稠油(50^*～150^* mPa·s),采用常规水驱、化学驱开发。普Ⅰ-2a类稠油(150^*～350^* mPa·s),采用常规水驱、热水驱开发。普Ⅰ-2b类稠油(350^*～10 000 mPa·s),弱水体油藏采用蒸汽吞吐、蒸汽驱开发;中、强水体油藏利用天然能量或人工注水开发;低油柱油藏采用火驱开发。特稠油块状底水稠油(10 000～50 000 mPa·s),采用蒸汽吞吐、SAGD开发的渤海不同类型稠油油藏开发策略与技术路线。研究结果为渤海稠油油田开发部署与技术攻关提供了依据。     

海上稠油热采水平井配套技术的研究与实践

稠油热采一直是困扰渤海油田开发的一大难题,为了更好的开发稠油油藏、提高产量,首次开展稠油油藏水平井热采钻完井配套工艺研究。在对埕北稠油油田油藏地质概况分析的基础上,为满足油田热采需要,采用特制套管及高低密度两段式水泥浆固井、梯级筛管加砾石充填防砂完井,实行双重防护井筒安全生产保障。钻完井配套技术及所选择入井的各种器材均满足热采开发要求,现场应用效果良好。埕北稠油油田水平井热采的成功,将为渤海油田进一步大力开发稠油提供技术指导。     

薄储层超稠油热化学复合采油方法与技术

中国已发现厚度小于6 m、原油粘度大于50 000 mPa·s的薄储层超稠油低品位储量7×10⁸ t,是重要的战略储备资源。由于原油粘度高、薄储层散热快、热利用效率低,传统注蒸汽热采技术产量低,难以经济有效动用,亟待突破形成新型稠油热采配套技术。经过多年的研究与实践,创建了稠油热化学复合采油方法:研发了超稠油专用降粘剂,阐明了"汽剂耦合降粘、氮气保温增能、热剂接替助驱"热化学复合采油机理,自主研发了热化学复合采油数值模拟软件,建立了注采工艺参数优化图版。攻关形成了水平井裸眼筛管防砂完井工艺及配套工具、热采水平泵注采一体化工艺、稠油热采采出水余热梯级利用和资源化回用方法等薄储层超稠油高效开发关键技术,在新疆准噶尔盆地春风油田建成了年产百万吨薄储层超稠油生产基地,连续5年稳产100×10⁴ t以上。形成的稠油热采升级换代技术,可大幅度提高石油资源利用率和老油田采收率,对保障国内原油稳产上产具有重要意义。     

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。     

辽河油田蒸汽辅助重力泄油开发实践

辽河油田是中国最大的稠油热采基地,稠油资源丰富,蒸汽吞吐是大部分稠油油藏的主要开发方式,但采收率仅为22%～25%。为有效提高辽河油田超稠油油藏采收率,针对油藏埋藏深、隔夹层发育和蒸汽吞吐后非均质性加剧等难题,开展蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的室内物理模拟实验,进行油藏工程、钻采工艺、地面工艺等方面的系列攻关研究,先后经历了蒸汽辅助重力泄油先导试验、工业化一期工程和工业化扩大3个阶段。目前,辽河油田已有72个井组转为SAGD开发,2019年年产油达到105×10⁴t/a,已连续3 a年产油超过100×10⁴t/a。形成的地质、油藏、工艺配套的SAGD系列技术,可为同类油藏的开发提供借鉴。     

组合井网水平井潜力评价指标及挖潜对策

目前组合井网开发模式下缺少水平井的潜力评价指标，导致难以制订合理的挖潜对策。针对上述问题，运用油藏工程理论与数学分析方法，提出以水平井部署适宜度和水平井生产效率特征值作为指标评价水平井潜力，利用生产效率特征值与水窜指数对水平井稳油控水能力进行分级，对各级水平井制订不同的挖潜对策。将研究成果应用于海上S油田3井区，全区自然递减率较上年度下降6.7个百分点，累计增油4.53×10⁴m³，取得了较好的挖潜效果。该方法能够合理评价水平井潜力，实现水平井稳油控水能力评价与分级。研究成果对组合井网水平井精细挖潜具有指导意义。     

孤岛油田稠油油藏高轮次吞吐后提高采收率技术研究与实践

孤岛油田热采稠油油藏已进入高轮次吞吐后期,面临周期产量递减大、含水上升快和无有效接替技术等难题。为实现孤岛油田稠油油藏大幅度提高采收率及产量稳定,通过数值模拟、油藏工程分析、密闭取心井监测等手段,对200m×283m井网稠油,应用井网一次和二次加密、水平井与直井联合布井、高含水氮气泡沫调剖等技术,继续实施吞吐开发技术,保持孤岛油田稠油热采年产量120×104t规模并稳产。针对井网完善的热采老区,通过储层精细描述、剩余油新认识、蒸汽驱井网优化,在封闭性断块孤气9区块实施转蒸汽驱先导试验成功的基础上,转换开发方式,实施中二北馆5稠油化学蒸汽驱和中二中馆5水驱稠油转蒸汽驱技术,挑战稠油油藏50%~55%的采收率,探索稠油高轮次吞吐后有效接替技术。     

唤醒海上稠油

正我国海上首座规模化稠油热采平台正式进入热采生产近日,从中国海油渤海油田传来令人振奋的消息:随着旅大21-2油田WHPB平台开始注热,我国海上首座规模化稠油热采平台正式进入热采生产状态。WHPB平台肩负着单项热采技术优化、系统热采技术集成创新应用、热采新技术试验等示范性任务。此举翻开了我国海上稠油开发的新篇章,标志着我国海上稠油开发由先导试验向规模化经济有效开发迈出了关键一步。     

海上稠油多元热流体吞吐工艺研究及现场试验

为突破海上稠油热采技术瓶颈,开展了多元热流体吞吐工艺研究,改造了多元热流体设备和热采井井口设备、改进了井筒隔热工艺、优化了多元热流体注采参数.该工艺已在渤海南堡35-2油田成功进行了现场试验,增产效果显著,从而为稠油热采技术在我国海上的规模化应用奠定了基础.     

胜利油田稠油热采工艺现状及发展方向

重点介绍了胜利油田水驱普通稠油油藏、热采普通稠油油藏、高含水特稠油油藏以及超稠油油藏的开发现状及面临的主要矛盾。根据胜利油田稠油油藏的特点、开发现状及国内外经验,提出了进一步开展完善配套蒸汽驱、高温堵调、化学辅助热采和火烧驱油等技术的研究。     

海上热采井耐高温井下安全控制技术研究

受关键工具耐高温、高压性能的限制,渤海油田海上稠油热采先导试验一直采用注采两趟管柱来进行注热和生产,且注热管柱未下入井下安全阀和封隔器等安全控制工具。为进一步降低安全风险,对海上油田热采井耐高温井下安全控制工艺技术进行了技术攻关。通过耐高温材质优选、结构改进及高温实验评价等多种研究手段,研制了井下安全阀、耐高温封隔器、耐高温排气阀等关键工具,耐高温井下安全控制系统整体耐温为350℃,耐压为21MPa。该技术为海上稠油规模化开发提供了技术支撑和安全保障。     

海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术研究

渤海油田稠油资源丰富,多元热流体吞吐与蒸汽吞吐等热采技术试验效果较好,但需采用注采两趟管柱予以实现,导致热采开发成本较高。鉴于此,通过举升工艺优选、管柱设计、井下关键工具设计、专用井口装置设计及地面配套工艺优选等研究,形成了海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术,实现了海上油田稠油注采一体化领域从0到1的突破。现场试验结果表明:该技术所用工具耐温性好,工作筒与机械式安全阀配合良好,打开灵活;工作筒下入顺利,内泵筒插入密封耐压20 MPa,符合技术要求。一体化工艺技术实施的总费用相比目前工艺降低幅度达60%,有助于实现海上稠油油田的规模化热采开发,经济效益与社会效益显著。     

海上稠油油田地热水驱工艺技术研究及实践

针对海上M稠油油田具有深层高温地热水资源的现状，在对油田地质特性、原油物性及油藏特点等分析的基础上，提出利用地热能提高稠油油藏采收率的新方法。鉴于该油田生产平台未建造注水设施的现状，开发了一种自源闭式稠油地热水驱工艺及配套工具，同时发展“1拖2”共享水源+分层注水或同井抽油注水技术，即1口井采水+助流回注水，1口井地面注水或同井采油注水，提高了井筒利用率。现场实施结果表明，X1井实现了对4个生产层位进行注水能量补充，对应8口油井见效，日产油能力增加387 m³,年增油14.1×10⁴ m³。该工艺对海上相似油田的开发提供了良好的借鉴和指导。     

海上稠油油田水平井多轮蒸汽吞吐生产规律研究

旅大油田是渤海油田首个循环蒸汽吞吐先导试验区,其中2口水平井已累计实施9轮次蒸汽吞吐。海上稠油循环蒸汽吞吐开发仍处于探索与试验阶段,针对海上多轮次吞吐开发规律的研究尚属空白。为摸清海上水平井多轮次吞吐开发规律,改善中后期热采开发效果,以旅大油田注采动态数据为基础,运用油藏工程方法,对水平井多轮次蒸汽吞吐生产特征、递减规律及开发效果评价等进行了研究。结果表明：1)蒸汽吞吐是开发海上稠油的有效手段之一,能大幅提高单井产能,第1周期高峰产能相对于冷采增产4.3倍,多轮次平均增产1.8倍。海上水平井蒸汽吞吐油汽比高,累积油汽比为2.34;2)在一个蒸汽吞吐周期内的产油量变化呈现先上升、再递减、后低产稳产的变化规律,可划分为放喷吐水期、高产期、递减期和低产稳定期4个阶段;3)单个周期内及周期间递减规律为指数递减,旅大油田第1～第5周期内递减率为15.5%～5.5%,不同周期间递减率为22.0%～24.8%。以上成果认识对海上相似稠油油田热采开发具有一定的指导意义。     

基于均衡驱替的平面注采优化研究与应用

海上油田采用不规则井网高速开发,易造成油田水驱不均,影响开发效果。为改善现有井网平面驱替不均衡的问题,基于Buckley-Leverett方程,结合广适水驱理论,得到含水率与产液量、注水量的定量表征关系,以所有单井含水率相同为目标,通过调整产液量和注水量,最终实现现有井网平面均衡驱替,据此提出平面注采调整新方法,编制计算程序,实现实时优化调整。应用该方法在渤海BZ油田X砂体进行矿场试验,砂体日增油为50m³/d,年累计增油为1.5×10⁴m³,矿场效果与预期基本一致,证明该方法准确、可靠。该方法对海上油田的高效开发具有重要意义。     

渤海油田稠油热采开发技术及应用

渤海油田稠油热采经过十多年的摸索,在关键技术攻关和关键设备建造方面取得了重大的突破,探索出了一条适合海上稠油热采的成功之路。本次研究涉及渤海油田稠油热采7个油田,一共实施了67口井蒸汽吞吐和1个蒸汽驱试验井组,通过97井次注热参数统计和开发生产动态分析,发现仅有6井次蒸汽吞吐过程顺利,暴露出了在注热、热采、地质油藏研究等12个方面的问题,在蒸汽吞吐过程中共有167井次事件严重影响了生产;并指出了油井增注、油层压水、防治气窜、油藏增能等注热前预处理的相应技术对策,希望引起高度重视,能够更好地高效开发海上稠油。     

氮气泡沫堵调技术在热采水平井开发中的应用——以LF油田馆陶组为例

LF油田馆陶组为边水活跃的稠油油藏,2010年以来采用水平井热采开发,随着吞吐轮次的增加,油藏内部压降大、油井水平段动用程度不均、边水侵入快,导致含水上升快、产量递减大、周期油汽比降低、开发效果变差。2014年开展水平井氮气泡沫堵调工艺试验,分别采用氮气泡沫增能、氮气泡沫调剖和氮气泡沫加栲胶复合堵调技术,共实施堵调20井次,区块日产油增加60 t,油汽比提高0.6,地层压力上升0.5 MPa,较好地改善了区块开发效果。     

海上石油热采平台锅炉海水淡化处理工艺设计

中国稠油资源丰富,目前陆上油田如辽河、新疆等已进入大规模开采,主要采用热采方法。中国海上稠油开采目前主要采用冷采方法,采收率及采油速度均不理想。渤海地区蕴藏着大量稠油资源,初步探明储量达30亿m3。为有效开采海上稠油资源,中国海油拟在渤海湾建设国内海上首座热采试验平台,配备大型锅炉等热采设备,以海水作为水源,配备相关水处理设备净化锅炉水质。本文介绍了以海水作为水源的水处理工艺及设备,满足热采锅炉进水水质要求。     

海上废弃气藏改建地下储气库可行性——以琼东南盆地H气田为例

目前离岸远、水深较深的海上废弃气藏改建地下储气库的研究尚处于起步阶段。为此,以琼东南盆地H气田岩性气藏为例,以气藏构造特征、密封性评价、储层特征及气藏特征等静态特征研究为基础,结合气藏开发过程中产能评价、动储量评价、连通性分析研究,开展储气库库容参数、注采能力、工作气量、井数及井网等储气库运行参数设计论证,最后以数值模拟为手段,依据设计注采方案,模拟储气库运行指标。分析及模拟结果表明：(1)该区块是一个圈闭封闭性好,储层内部连通,属于高渗—特高渗气藏,圈闭内充满气,无可动水的常压高温岩性气藏,区块储气规模大,产能高,不产地层水,低含凝析油;(2)储气库运行压力介于23～34.5 MPa之间,库容量75.1×10⁸m³,工作气量26.1×10⁸m³,注采井数仅需10口,最低外输压力15.3 MPa,区块日均采气量2 094×10⁴m³,调峰日采气量达3 200×10⁴m³。结合海上配套工艺技术,认为其设计井数少、工...     

稠油热采不同开发技术潜力评价

为评价中国石化不同稠油热采开发技术的潜力,针对蒸汽吞吐加密和蒸汽驱2种提高采收率技术,利用财务净现值、油藏数值模拟和成本分析法,绘制蒸汽吞吐单井经济极限产油量和蒸汽驱经济极限油汽比图版,建立了2种油藏埋深、2种井型蒸汽吞吐加密潜力评价标准,修订了蒸汽驱潜力评价标准,并以中国石化W油田为例开展实例应用。研究结果表明:当油藏埋深一定时,随着油价下降,无论是直井还是水平井,蒸汽吞吐单井经济极限产油量均呈指数增加;在油价为60美元/bbl时,中国石化稠油油藏蒸汽驱经济极限油汽比为0.096 t/t,W油田蒸汽吞吐加密和蒸汽吞吐直接转蒸汽驱新增可采储量分别为32.4×10~4和71.1×10~4t,总潜力为103.5×10~4t,当油价为80美元/bbl时,W油田总潜力为426.5×10~4t。同时,建议将水平井蒸汽驱潜力作为技术攻关潜力进行评价。