影响水平井蒸汽驱效果地质因素分析

以辽河油田某区块稠油油藏为例,通过数值模拟方法,系统研究了各种地质因素(地层倾角、渗透率、初始含油饱和度、油层厚度、油层深度和原油黏度)对水平井蒸汽吞吐转蒸汽驱的转驱时机以及对水平井蒸汽驱开发效果的影响。分析结果表明,影响较大的因素是初始含油饱和度、油层厚度以及原油黏度。该研究可为筛选稠油油藏水平井蒸汽驱开发的地质条件提供可靠的理论依据。     

特稠油,超稠油油藏热采开发模式综述

方法利用水平井热采模式．对特、超稠油油藏进行开采。目的改善开发效果，提高经济效益。结果对油层厚度小于5m的特、超稠油油藏不宜采用水平井热采；对油层厚度在5～10m的特稠油油藏或油层厚度大于10m的超稠油油藏，可采用水平井蒸汽吞吐和蒸汽驱开采；对原油粘度大于5×104mPa·s的超稠油油藏，适用蒸汽吞吐开采；对油层厚度大于20m，原油粘度大于20×104mPa·s的超稠油油藏，必须采用蒸汽辅助重力泄油技术。结论对已投入蒸汽吞吐的特稠油油藏，尤其是处于中后期吞吐阶段的区块，应采用蒸汽加氮气泡沫驱及现有在井与水平共组合蒸汽驱模式；对尚未开发的特、超稠油油藏，应采用水平井注蒸汽热采模式及其它新技术。     

水平井蒸汽驱影响因素及作用机理

胜利油田部分稠油油藏单元已进入水平井蒸汽驱开采阶段,但水平井蒸汽驱驱油机理尚未十分明确。通过建立水平井蒸汽驱高温高压二维比例物理模型,系统研究了稠油油藏驱油机理及注采参数对水平井蒸汽驱的影响。结果表明:水平井蒸汽驱驱油机理为"驱替为主,泄油为辅";油层压力、蒸汽干度和注汽强度是影响水平井蒸汽驱的3大要素,油层压力越低、井底蒸汽干度越高、注汽强度适中,水平井蒸汽驱蒸汽腔发育就更加充分,汽驱驱替效果最佳。     

稠油油藏蒸汽吞吐开发驱油助排剂优选及性能研究

为改善辽河油田欢127块稠油井蒸汽吞吐中后期的吞吐效果,解决包括注入蒸汽过程中的冷凝水带来的稠油乳化现象、稠油降黏、原油中重质成分沉积老化等问题,需要在稠油注汽开采的中后期加入一定量驱油助排剂,以此破坏油包水乳状液及岩石表面的油膜,降低地层流体黏度,提高原油流动性,从而达到使原油增产,提高采收率的目的。因此本文针对欢127块具体问题,对降黏助排剂进行对比并优选出了适合欢127块油藏特点的驱油助排剂,并利用室内实验对该驱油助排剂性能进行测试及验证。     

超稠油水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术

为了改善超稠油油藏蒸汽吞吐开采效果,通过室内驱油实验研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率,利用数值模拟方法研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐的降黏机理。研究表明：CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率(80.8%)明显高于常规蒸汽驱驱油效率(65.4%);水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术实现了降黏剂、CO2与蒸汽协同降黏作用的滚动接替,从而有效降低了注汽压力,扩大了蒸汽波及范围即扩大了降黏区域,提高了产油速度。根据温度分布和降黏机理的不同可将降黏区分成4个复合降黏区,即蒸汽复合降黏区、热水复合降黏区、低温水复合降黏区和CO2-降黏剂复合降黏区。矿场应用表明,水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术在深部薄层超稠油油藏、深部厚层超稠油油藏和浅部薄层超稠油油藏开发过程中取得了显著的降黏增油效果。图6表5参15     

巨厚块状稠油油藏高温调剖技术研究与应用

厚块状稠油油藏往往在开发过程中油层动用程度严重不均,汽窜现象突出,开发效果差,为此,结合辽河油田巨厚块状稠油油藏特点,开展了高温调剖技术研究,确定了调剖剂配方。矿场试验表明,研制的高温调剖剂能够封堵高渗油层,同时注入驱油助排剂对低渗油层进行驱油助排,达到了改善吸汽剖面、提高油层纵向动用程度、改善蒸汽吞吐效果的目的。     

水平井蒸汽驱井网形式优化及驱替特征

井网形式对区块的开发效果影响显著,针对水平井蒸汽吞吐后期井间剩余油开采较差和吞吐效果变差等问题,利用物理模拟和数值模拟相结合方法,研究了稠油油藏水平井蒸汽吞吐转驱的合理井网形式,分析了温度场平面和纵向发育特征。模拟结果表明,排状井网蒸汽驱开发效果最佳;温度场平面发育特征分析表明,由注入井至生产井可划分为饱和蒸汽带、冷凝水带、热油带和原始油带,依据4个带抵达生产井的时间,可以将蒸汽驱划分为蒸汽启动阶段、产量快速递增阶段、高产稳产阶段和快速减产衰竭开采阶段等4个阶段,且每个阶段主控机理各不相同;水平井"脚跟"到"脚尖"注入蒸汽的干度和压力逐渐降低,引起沿水平井段温度场发育不均匀;纵向上温度场发育变化特征表明,水平井蒸汽驱以水平驱替为主,纵向泄油为辅。     

稠油油藏降黏化学驱注入方式优化

降黏化学驱是稠油油藏蒸汽吞吐后的有效接替生产方式,其注入方式对开发效果影响较大。基于降黏化学驱的驱油机理,建立油藏数值模拟模型对蒸汽吞吐后降黏化学驱动态特征进行了分析,基于注采能力和开发效果对注入段塞顺序进行了优化,并基于净现值法建立了蒸汽吞吐后降黏化学驱注入参数的优化模型,将油藏数值模拟技术和粒子群算法相结合,求解获得最优注入参数。研究结果表明,蒸汽吞吐后降黏化学驱可以有效降低地层中原油的黏度,含水率在快速上升后出现明显的下降;先注降黏剂后注聚合物为最佳注入段塞顺序;通过优化,目标区块最优降黏剂质量分数为0.28%,最优聚合物的质量分数为0.32%,最优降黏剂注入量为0.40 PV,最优聚合物注入量为0.36 PV。优化结果可有效提高稠油油藏的开发效果,注入方式优化方法对指导稠油油藏蒸汽吞吐后降黏化学驱的开发实践具有重要的意义。     

泡沫封堵调剖技术在热采中的应用

泡沫封堵调剖技术通过在大庆油田北东块喇9-P191井聚驱后蒸汽吞吐、葡浅12稠油区块蒸汽驱、杏北油田南部杏7-1-33井水驱挖潜剩余油3个现场试验的应用取得了较好的效果.对蒸汽驱而言,注泡沫剂的目的是控制与阻止蒸汽沿高渗透层段窜流及蒸汽超覆作用,以提高低渗透层段蒸汽波及程度;对蒸汽吞吐开采而言,其目的也是选择性地封堵或限制吸汽量过大的油层,扩大纵向吸汽厚度,改善吞吐开发效果,并为以后的蒸汽驱开采创造有利条件.另外,对于水驱开采油藏,注氮气泡沫的目的是对高含水层和高渗透带的选择性封堵及提高驱油效率的作用.3个试验区应用效果表明,氮气泡沫封堵调剖技术是调解油层层间和层内矛盾的有效手段,具有很好的应用前景.     

油田稠油区块化学蒸汽驱开发技术探讨

蒸汽驱是蒸汽吞吐后首选的接替方式,是稠油区块提高采收率一种有效手段。文中针对油田深层稠油开展蒸汽驱面临的油层压力高,蒸汽带窄、热水带宽,驱油效率低,非均质强,波及效率低等问题,在工艺上提高注汽质量扩大蒸汽腔、汽驱过程中加入耐高温驱油剂提高波及区的驱油效率、加入高温泡沫体系提高蒸汽波及体积等措施,通过采取高干度注汽、泡沫堵调、驱油剂复合增效的方式(即化学辅助蒸汽驱方式),以蒸汽、泡沫剂、氮气、驱油剂作为驱替介质的化学辅助蒸汽驱技术,实现稠油的有效驱替和大幅度提高采收率,介绍了化学蒸汽驱开发应用的6项关键技术和提升稠油化学蒸汽驱质量的4项措施,并分析了化学蒸汽驱技术应用效果。实践证明,按照"蒸汽驱为基,泡沫剂辅调,驱油剂助驱,热剂协同增效"的化学蒸汽驱工作机理,增加可采储量,降低稠油开采成本,具有良好的推广应用价值。     

化学蒸汽驱提高驱油效率机理研究

化学蒸汽驱的目的是解决胜利油区中深层稠油油藏因油层压力高导致蒸汽驱采收率低的技术瓶颈。采用室内物理模拟实验,以数值模拟技术为手段,通过研究高温泡沫剂一高温驱油剂一原油组分的相互作用机制及温度、油水界面张力对驱油效率的影响,对比高温泡沫剂辅助蒸汽驱、高温驱油剂辅助蒸汽驱、高温泡沫剂与高温驱油剂辅助蒸汽驱提高采收率的幅度,揭示了化学剂与蒸汽复合作用提高采收率机理。结果表明,高温驱油剂的油水界面张力达到10^-3mN/m数量级,才能取得较好的驱油效果,可提高驱油效率5.1%;高温泡沫剂的临界含油饱和度为0.25～0.3,可提高驱油效率8.1%;与蒸汽驱相比,化学蒸汽驱可发挥高温驱油剂和泡沫剂的协同作用,提高驱油效率14.6%,具有明显的技术优势。     

"水平压裂"辅助蒸汽驱技术研究及矿场试验

通过物理模拟和数值模拟,总结出“水平压裂”辅助蒸汽驱技术特点和增油机理,即利用水平裂缝控制蒸汽超覆速度、推迟蒸汽突破时间,有效提高了纵向波及系数.针对油藏特点,优化注汽参数,采用双裂缝、密集射孔、蒸汽压裂等技术,确保矿场试验在关键技术上获得了成功,使浅薄层超稠油蒸汽驱采油速度、累计油汽比和最终采收率分别达到了17.4%、0.21和37.7%.     

稠油油藏蒸汽泡沫调驱物理模拟实验——以吉林油田扶北3区块为例

针对稠油油藏蒸汽驱过程中压力维持困难和汽窜导致热效率下降等问题,开展了蒸汽泡沫调驱物理模拟实验.根据吉林油田扶北3区块的地质特点,设计了非均质双管并联驱替模型,将不同调驱方式下的驱油效率和分流量进行了对比.结果表明,在蒸汽混注泡沫调驱的过程中,注入发泡剂或泡沫能在一定程度上封堵高渗透管,启动低渗透管内的剩余油,其驱油效果好于其他驱替方式;蒸汽混注高温气体调驱的驱油效果略好于蒸汽驱,仅提高采收率约1％ ～ 3％.此外,泡沫对双管模型进行了有效的调整分流,使高渗透管和低渗透管的产液量趋于均匀,表明泡沫驱符合非均质地层的驱替要求.综合比较认为蒸汽混注混合气泡沫调驱适用于扶北3区块,其综合驱油效率可达54.8％,比单纯蒸汽驱提高30.7％.     

直井与水平井组合吞吐转汽驱操作参数优选

S 断块为一中低孔、中低渗稠油油藏。 利用数值模拟方法系统优选了该断块稠油油藏直井与水平井组合吞吐转入蒸汽驱的操作参数。 结果表明：直井射孔位置与水平井垂向距离 15 m、水平井射孔位置与油层底界垂向距离 7.0 m,直井吞吐 8 周期、水平井吞吐 6 周期,地层压力降至 5 MPa 左右,注汽速度 84 m3/d,井底蒸汽干度 >40%,采注比 1.2,为吞吐转汽驱的最佳操作参数。 上述操作参数能使 S 断块吞吐转汽驱有效运作,提高原油采收率,也为同类型油藏直井与水平井组合吞吐转汽驱的操作参数优选提供了可靠的理论依据,具有一定的借鉴意义。     

中国石化东部老油田提高采收率技术进展及攻关方向

针对中国石化东部老油田的油藏特点和开发矛盾,介绍了水驱、化学驱、稠油热采、CO2驱等不同开发方式下提高采收率技术的主要进展和矿场应用效果.水驱调整以局部注-采关系完善为主,配套工艺采取智能分注分采技术,特低渗油藏开展了压驱注水试验;化学驱形成了无碱二元复合驱和非均相复合驱技术并已工业化推广应用,研发了耐温、耐盐、抗钙镁...     

浅层超稠油水平井微压裂扩容技术及应用

针对新疆油田F油田齐古组非均质油藏驱泄复合井网加密水平井与老井不均匀连通的问题,从改善水平段井筒周围渗流条件出发,提出水平井微压裂扩容改造技术。通过室内岩心实验、地质力学有限元模拟及热采数值模拟技术,分析了微压裂扩容技术的可行性及扩容后储层变化特征。结果表明:储层石英含量高,黏土矿物含量低且孔隙结构发育,有利于注水扩容改造;稳定提压过程中扩大挤注液的波及范围,进而降低周围储层有效围压,可大幅提升扩容改造程度;扩容后储层纵向位移量和孔隙度增大幅度明显优于横向,有助于上下注采井连通。微压裂扩容后经过5周期吞吐预热,油井间可快速建立热连通,预热期间周期产油、油汽比明显提升,且水平段动用程度大幅改善。研究结果可为提高驱泄复合井网的注采井间连通性提供借鉴。     

泡沫油型超重油冷采后转SAGD开发数值模拟

泡沫油型超重油油藏原始溶解气油比高,地下可形成泡沫油流,水平井冷采初产较高,但一次衰竭开发采收率低。因此,开展了泡沫油型超重油冷采后转SAGD开发技术研究。根据研究区块油藏地质特征,建立了泡沫油冷采及热采数值模拟模型,研究了泡沫油SAGD驱油机理和开发技术政策。研究结果表明,与油砂SAGD不同,泡沫油具有流动性,泡沫油SAGD驱油机理为在注采井形成热连通之前蒸汽驱油为主、重力泄油为辅,形成热连通后蒸汽驱油为辅、重力泄油为主。泡沫油SAGD启动阶段不需要预热,注采井间垂向井距应适当增大。地层压力下降后油相中析出的溶解气附着在蒸汽腔侧面上影响蒸汽腔的横向扩展。因此,冷采转SAGD时机应尽量延后,当冷采至较低地层压力、溶解气含量大幅降低时转SAGD开发效果更好。由于区块构造具有倾角,生产井水平段井轨迹应保持水平,有利于形成合理的SAGD汽液界面;在满足技术经济条件下,缩小SAGD排距可提高采出程度。提出了提高SAGD开发效果的措施：1采用上下两口水平井冷采,有利于减少溶解气含量,提高SAGD开采效果;2对于多井SAGD,采用（交替）不平衡注汽,可促进蒸汽腔发育,提高采出程度。     

[火用]传递原理在稠油复合蒸汽驱方案优选中的应用

在分析稠油复合蒸汽驱驱油机理的基础上,利用油田实际数据,建立稠油蒸汽驱数学模型;应用[火用]传递原理,结合油藏数值模拟技术,计算相关[火用]传递指标,并将采油速度作为统一评价标准,对4种稠油蒸汽驱技术进行评价、筛选。结果表明：采油速度从高到低的驱动方式依次为蒸汽氮气泡沫连续驱、蒸汽氮气泡沫段塞驱、蒸汽氮气驱和纯蒸汽驱;驱动功率与采油速度之间具有较强的正相关性,说明应用[火用]传递原理进行稠油热驱技术方案的筛选是可行的。