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。     

直井与水平井组合的蒸汽辅助重力泄油产量预测

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）是一种利用液体自身重力作为主要驱动力的热采方式。国外的SAGD先导实验,大多数是利用双水平井的组合方式进行,注入井和采出井都是水平井,而在辽河油田进行的先导实验,是利用直井作为注入井、水平井作为生产井的组合方式。针对辽河油田先导实验的注采方式,利用保角变换,将水平井转化为像平面上一口环形生产井的一部分;垂直注汽井变成像平面上的原点。对直井与水平井组合的SAGD井组,按照直井划定流动单元,分别计算叠加,可以得到水平井的产量,提供了直井和水平井组合的重力泄油产量预测方法。依据辽河油田杜84块SAGD先导实验区实际生产数据,利用文中提供的方法进行计算,预测的产量结果与油田实际数据非常吻合,证明文中推导的直井与水平井组合的SAGD预测方法是可靠的。     

水平井火驱辅助重力泄油钻井工艺技术

针对水平井火驱辅助重力泄油钻井技术存在的井眼轨迹精细控制、直井和水平井间距的有效控制、套管下入技术、套管防腐技术以及水泥环的抗高温性能等技术难点,从基本原理、井身结构、摩阻以及套管和水泥浆体系优选等方面进行了分析研究。现场试验中,成功控制2井间距离为2.84 m。水平井水平段采用多点控制保证沿油层底部1 m距离平稳前进,并且井斜角大于90°,实钻轨迹完全在靶窗范围内,满足水平井火驱辅助重力泄油试验的要求。     

单井蒸汽辅助重力泄油新技术

<正>某国际石油公司研究发展了单井蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage,SAGD)技术。该技术采用了特殊设计的六翼套管,可膨胀形成均匀分布的6个槽,压裂后注入含粒径1 700~850μm支撑剂的凝胶,形成与油藏接触的6个均匀分布的压裂面,再从油藏顶部注入蒸汽,油从油藏底部的泄油通道流回     

蒸汽辅助重力泄油技术的研究进展及应用类型

深层及超稠油油藏具有埋藏深、原油粘度高、储层物性差及启动压差大等特点,现有的热采技术尚不能实现经济高效的开发。蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）是开采特、超稠油最有效的技术之一,近年来在加拿大已广泛应用于生产实践。根据钻井方式、到达目的层的方法、井的数量、组合方式、井在油田中的位置以及注蒸汽的方法等几个方面,国外将SAGD技术划分成几种类型,在现场实施中取得了很好的效果。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油生产井控制机理与应用

结合现场监测资料和解析方法,对双水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采的机理进行了研究。分析表明,在蒸汽腔中,流动以重力泄油为主,压力梯度较低;在注汽井和采油井间汽液界面下的流体流动规律与蒸汽腔中靠重力泄流为主不同,汽液界面下的流动以注汽井和采油井间的压力驱替为主,压力梯度相对较高。在认识采油井压力梯度分布的基础上,运用离散化井筒模型对采油井的汽阻温度（sub-cool）控制进行了优化,并与现场分析结果进行了对比。结果表明,双水平井蒸汽辅助重力泄油采油井的汽阻温度控制在10~15℃为宜。     

热采水平井注蒸汽四参数测试仪研制及应用

针对现有测试技术无法满足热采水平井注蒸汽四参数测试需要的状况,发明了水平井井下蒸汽干度测试方法,并研制出水平井注蒸汽四参数测试仪。该测试仪采用连续管起下、金属绝热瓶隔热、井下单片机采集存储数据、地面主机回放处理结果的方式,它不但能对水平井水平段的温度、压力、流量和干度4个参数同时测量,还能测试水平井水平段的吸汽剖面。该测试仪已在胜利油田2口注汽水平井测试中应用,成功率100%,测试起下安全可靠,井下工作稳定,测量精度高,能满足油田水平井注蒸汽四参数测试要求。     

蒸汽辅助重力泄油中注过热蒸汽技术研究

为了分析和评价稠油开采注过热蒸汽工艺的效果及技术条件，根据热量传热原理和流体流动理论，建立了过热蒸汽流动与传热数学模型，计算了过热蒸汽沿程的温度分布和压力分布，对比了不同流量的注汽效果。结果表明，随着地面注汽营线和井深的增加，过热蒸汽的过热度和压力明显下降。随着过热蒸汽流量的增大，沿程摩阻系数增大，出口压力降低，过热度减小，出口比焓升高，井底压力明显小于湿蒸汽压力。注过热蒸汽适于压力低、埋藏浅的油藏开发，不适于较厚的块状油层。     

割缝筛管水平井注蒸汽热力参数分布规律数值模拟研究

为了清楚认识割缝筛管完井水平井注蒸汽过程中热力参数的分布规律,为水平井割缝筛管完井优化提供理论依据,根据质量守恒、动量守恒和能量守恒原理,建立了注蒸汽过程中蒸汽压力、蒸汽温度和蒸汽干度沿水平井筒分布的数学模型,并采用压力增量和干度增量双重迭代方法对其进行求解.以此为基础,通过实例分析了蒸汽热力参数沿水平井筒的分布规律及割缝筛管参数对其分布规律的影响.结果表明:蒸汽通过300 m长的水平井段后,其压力、温度和干度分别下降5.8 kPa、0.035 ℃和0.128;割缝宽度、长度及密度分别由0.2 mm增至0.4 mm、100 m增至140 m、200条/m增至360条/m时,水平段吸汽长度分别缩短90,100和70 m,在水平段吸汽长度范围内,蒸汽压力下降幅度分别减小1.50,1.74和1.38 kPa,蒸汽干度下降幅度分别增加0.03、0.06和0.056.蒸汽压力、蒸汽温度和蒸汽干度沿水平井筒呈二次多项式的非线性下降关系,且增大割缝的宽度、长度和密度,可使蒸汽压力的下降幅度减缓、蒸汽干度的下降幅度增大、水平井段吸汽长度变短.      

考虑注汽井筒压力变化的热损失计算

在注蒸汽热采过程中,井筒中压力的变化必然导致井筒温度和饱和蒸汽物性参数的变化。文章在考虑注汽井筒中压力变化的基础上,建立了井筒综合传热数学模型,对井筒传热过程进行了计算。计算结果表明,为了提高 蒸汽干度利用率和减小井筒热损失,应提高注汽速率,减小井口蒸汽压力,加大井口蒸汽干度。这一成果对于指导油井现场注蒸汽热采,综合评价系统注汽效率具有一定的指导意义。     

洼60块稠油油藏吞吐后期二次开发研究与实践

针对洼60断块区蒸汽吞吐后期原油产量递减加快、吞吐效果变差、油井出砂、油层动用不均等开发矛盾,开展以精细油藏描述、开发潜力评价为基础的二次开发研究。研究表明,利用井间加密水平井、蒸汽辅助重力泄油、叠置水平井等技术可提高该块采收率36.3%,实现稠油老区的二次开发。洼60断块区二次开发的成功为同类油藏提高开发效果具有重要的指导作用。     

井筒注二氧化碳双重非稳态耦合模型

二氧化碳在石油工业中有着广阔的应用前景,但目前井筒注二氧化碳模型均未能表征注二氧化碳过程井筒内流动和传热双重非稳态问题。采用Span-Wagner模型和Vesovic模型对二氧化碳热物性参数进行计算,联立连续性方程、运动方程和能量守恒方程,建立了能模拟短期和长期注二氧化碳过程的井筒双重非稳态耦合模型。采用温度和流速双重迭代算法进行数值求解,并完成实例验证和相关理论分析。计算结果表明:新模型能较准确地计算注二氧化碳井筒温度、压力值;摩擦生热项在较大摩阻梯度下不能忽略,而焦耳-汤姆森效应和储层岩性的影响可以忽略。修正后的新模型还可用于预测水力压裂等工艺过程井筒温度分布。     

水平井蒸汽吞吐热采过程中水平段加热范围计算模型

对于稠油水平井的产能评价和动态预测，注蒸汽吞吐生产过程中水平段的加热范围至关重要。由于油藏中水平井水平段长度比直井中直井段长得多，蒸汽的压力、温度和干度沿着水平段分布不均匀；根据水平井变质量流的思想，用动量定理和能量守恒定理建立蒸汽沿水平段的压力、温度和干度分布计算模型；同时根据传热学等有关学科知识，考虑水平井中水平段加热过程和机理不同于直井的加热过程和机理，建立了水平井注蒸汽吞吐加热范围计算模型。根据辽河油田冷42块油藏基本参数，用所建立的模型对水平段加热范围进行了计算，对计算结果进行的研究表明：蒸汽压力、温度、干度、加热范围沿水平段不是均匀分布的，第一临界时间、第二临界时间的概念反映了蒸汽在油层的运移过程。     

稠油蒸汽驱生产井闪蒸预测模型

稠油蒸汽驱生产井闪蒸会造成抽油泵气锁、油管及抽油泵损坏、产液量下降等问题。闪蒸预测的难点在于井底温度和压力计算的准确与否。根据传热学和计算流体力学建立了井筒温度分布模型、压力分布模型、液体流经抽油泵固定阀时的局部压降损失计算模型,结合修正的油水混合物饱和蒸汽临界温度-压力曲线,建立了稠油蒸汽驱生产井闪蒸预测模型。可以依据井口产液量、含水率、温度等生产参数及井身结构参数对井底及泵内闪蒸情况做到实时监测。现场应用证明闪蒸预测模型能对井底流体状态进行准确预测。     

注蒸汽井高温参数测试数据的解释模型

针对计算井筒总传热系数的常规算法的缺点，文章提出了一种改进算法，解决了常规算法在迭代过程中出现异常温度值和迭代依赖于初值选取这两个问题，在数学上严格地证明了改进算法具有与初值无关的迭代收敛性。给出了根据井筒热损失计算结果计算井筒任意深度蒸汽干度的解析公式，建立了高温参数测试的解释模型。     

蒸汽驱中主要工艺参数对开发效果的影响

利用数值模拟方法对蒸汽驱中注汽速度、采注比和蒸汽干度等工艺参数进行了研究。结果表明，蒸汽驱开发效果受它们的影响强烈。要确保项目在真正的蒸汽驱条件下运作，就必须使注汽速度、采注比和蒸汽干度在其临界值以上，否则开发效果急剧下降。国内外几个实例证明，其研究结果是正确的。     

钻井全过程井筒-地层瞬态传热模型

井筒-地层温度是影响井筒压力控制、井壁稳定性预测、井下动力钻具与测量设备优选的关键因素之一。基于钻井液循环和停止循环期间井筒-地层各单元控制组件能量交换机理,建立了实际钻具组合与井身结构条件下循环和停止循环期间井筒-地层传热耦合数值模型。结合1口深井基础数据,分析了循环与停止循环期间井下温度分布规律。研究表明：套管下深长度对井筒温度影响较大,在套管段随着循环和停止循环时间增加,环空温度几乎不变,而在裸眼段随着循环时间增加环空温度降低,随着停止循环时间增加环空温度逐渐升高;循环期间钻井液对地层温度的扰动距离为2.8m,而停止循环期间扰动距离为4.6m。     

考虑井筒硫析出的高含硫气井井筒温度、压力场计算新模型

在高含硫气井的日常管理及气井设计、动态分析中,井筒压力、温度分布是两个重要的参数,而气体中富含H₂S和CO₂以及流动过程中硫颗粒的析出是导致高含硫气井井筒温度、压力分布计算偏差的两个关键因素。为此,以实验数据为基础,对物性参数计算方法进行优选,提出了采用DPR模型结合WA校正法和Dempsey模型结合Standing校正法作为计算高含硫天然气压缩因子和黏度的模型,根据传热学和气-固两相流动理论,建立了考虑井筒硫颗粒析出的井筒温度、压力分布计算新模型。运用该模型对某高含硫气井井筒温度、压力、井筒析出硫颗粒体积进行了计算,温度、压力的计算值与实测值最大误差分别为2.67%和2.32%,表明新模型计算精度较高,适用于高含硫气井井筒温度、压力分布和析出硫颗粒体积的计算与分析。     

红河油田37井区IPR曲线研究及合理生产参数确定

低渗透油藏压裂水平井开发的显著特点是存在启动压力梯度、应力敏感以及裂缝参数影响等现象,这种特有的现象使该类油藏与常规油藏的生产特征存在较大差异,且目前无针对低渗油藏压裂水平井生产参数的优化设计模型,使得合理生产参数确定困难。本文将IPR曲线理论应用于水平井开采的动态分析中,通过实际生产数据进行分析得到的结果可靠,说明应用IPR曲线理论能有效评价预测油井产能和确定油井允许的最小流压界限及合理生产制度,为充分发挥油井生产能力、合理高效开发红河油田低渗透油藏提供了理论依据。