快速均匀启动技术改善蒸汽辅助重力泄油预热效果

预热效果对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发井组的见产速度和生产效果均有直接影响,研究高效的预热方式对提高SAGD开发效果有重要意义。以现场快速均匀启动试验为例,采用数值模拟方法揭示了快速均匀启动技术的高压扩容机理,并优化了快速均匀启动操作压力。研究结果表明:通过在注采井间形成高孔隙度、高渗透率和高含水带,可以加速蒸汽与岩石之间的热对流,从而实现双水平井井间快速均匀热连通;快速均匀启动存在最佳操作压力,该压力与油藏地应力及岩石变形特征相关。进一步结合现场生产动态数据,分析了快速均匀启动技术的实施效果。分析结果表明,实施快速均匀启动井组的预热天数明显减少,预热阶段节省了蒸汽注入量,转生产后早期生产效果有显著提高,对指导稠油油藏SAGD高效开发具有重要意义。     

溶剂辅助蒸汽重力泄油技术研究综述

溶剂辅助蒸汽重力泄油是将碳氢化合物溶剂和蒸汽混合共同注入油藏以改善注蒸汽生产开发效果的技术。对国内外溶剂辅助蒸汽泄油技术的最近研究成果进行了调研,阐述了该技术的内涵,描述了其研究现状,评价了技术的优势和局限性,并展望了该技术的发展前景。综合国内研究现状和油田开发实际需求,探讨了国内溶剂辅助蒸汽重力泄油技术的研究方向。     

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采方法的数值模拟和物理模拟

对于复杂的石油开采方法，为了研究其开采机理，往往需要进行物理模拟和数值模拟。本文开展了蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采方法的物理模拟和数值模拟研究。数模研究的目的之一就是确定数模结果与相似比例物理模型所得结果的吻合程度。研究中应用了计算机模拟集团（CMG）的STARS热采模拟器。数模所得产油速度和累积产油量与实验室物理模拟结果是一致的。另外，蒸汽腔体积和温度分布也通过模拟得到了验证。本文研究了不同参数，例如蒸汽注入压力、注采井之间的垂直距离、油层厚度对SAGD开采效果的影响。这些参数对物模和数模结果的影响是一致的。还用该数模软件研究了岩石和流体物性参数的影响，这些参数包括原油粘度、油层渗透率和孔隙度以及损失到油藏围岩中的热量。     

超常规稠油油藏改进的蒸汽辅助重力泄油方式应用研究

结合辽河超常规稠油油田的生产实际，对蒸汽辅助重力泄油及其改进方式(蒸汽和气体联合泄油、单井蒸汽辅助重力泄油以及强化蒸汽辅助重力泄油)的开采机理进行了研究，并对以上几种开发方式进行了模拟，将模拟结果与蒸汽吞吐和蒸汽驱开发方式的模拟结果进行了比较和方式优选。优选结果认为：蒸汽辅助重力泄油及强化蒸汽辅助重力泄油是开采超常规稠油油藏较为有效的开发方式；在超常规稠油开发早期，应采用蒸汽辅助重力泄油，后期应转为强化蒸汽辅助重力泄油。在此基础上，根据现场调研及数值模拟方法研究，确定了采用蒸汽辅助重力泄油和强化蒸汽辅助重力泄油进行超常规稠油开发的技术指标并进行了参数优化，分析了蒸汽辅助重力泄油的适应性。研究结果对超常规稠油油藏开发具有一定的指导意义。     

超常规稠油油藏改进的蒸汽辅助重力泄油方式应用研究

结合辽河超常规稠油油田的生产实际 ,对蒸汽辅助重力泄油及其改进方式 (蒸汽和气体联合泄油、单井蒸汽辅助重力泄油以及强化蒸汽辅助重力泄油 )的开采机理进行了研究 ,并对以上几种开发方式进行了模拟 ,将模拟结果与蒸汽吞吐和蒸汽驱开发方式的模拟结果进行了比较和方式优选。优选结果认为 :蒸汽辅助重力泄油及强化蒸汽辅助重力泄油是开采超常规稠油油藏较为有效的开发方式 ;在超常规稠油开发早期 ,应采用蒸汽辅助重力泄油 ,后期应转为强化蒸汽辅助重力泄油。在此基础上 ,根据现场调研及数值模拟方法研究 ,确定了采用蒸汽辅助重力泄油和强化蒸汽辅助重力泄油进行超常规稠油开发的技术指标并进行了参数优化 ,分析了蒸汽辅助重力泄油的适应性。研究结果对超常规稠油油藏开发具有一定的指导意义     

蒸汽辅助重力泄油循环预热启动标志研究

针对循环预热方式启动蒸汽辅助重力泄油标志认识不明确、主要影响因素分析不清等问题,通过井筒数值模拟等方法,研究井下温度、压力分布规律,得出温度法和压力法可准确判断循环预热启动标志。研究表明：注汽速度、井深、注汽稳定性是影响水平段见汽的主要因素,水平段见汽时间与注汽速度呈负相关,与井深呈正相关,循环预热井组水平段见汽时间在１ 周左右,研究成果为科学地确定注汽参数提供依据。     

蒸汽辅助重力泄油数学模型

在稠油油藏和沥青砂层中,建议使用以线性几何形态注蒸汽的重力泄油数学模型.这个数学模型建立在实验观察基础之上.蒸汽区形状是一个角点固定在生产井底的倒三角形,模型考虑了与稠油黏度相关的温度和沥青质含量.开发的模型已经被文献中的实验数据所验证.稠油的产量同以前发表的数据相符合,这些数据覆盖了稠油和沥青砂重力泄油的很大范围.     

单井蒸汽辅助重力泄油的一项实验室研究

为优化单井蒸汽辅助重力泄油启动过程 ,对蒸汽吞吐和蒸汽循环、连续注蒸汽进行对比实验 ,并对实验结果进行数值模拟 ,分析早期不同加热方式的影响。在实验设备中 ,注入部分采用一台蒸汽发生器 ,注入管线隔热 ,并用电阻加热器和温度控制器保持管线内温度与蒸汽发生器一致 ;物理模型为 3 0 0ｍｍ× 3 0 0ｍｍ× 75ｍｍ的钢制模型 ,对应于一个隔离井网中长 2 15ｍ的水平井 ,沿其周围放置金属网起防砂作用 ,在模型管状配件上焊接若干热电偶监测温度 ;将石灰岩碎粒 (粒径为 0 .5～ 1.4ｍｍ )与无离子的蒸馏水混合 ,使之符合亲水体系条件 ,再按 75…     

薄层特超稠油油藏氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油物理模拟实验

常规蒸汽辅助重力泄油技术主要适用于油层厚度较大、原油粘度较高的油藏。针对春晖油田哈浅1块油层厚度相对较薄、原油极稠的特点,在常规蒸汽辅助重力泄油的基础上,采用三维物理模拟实验技术,开展通过加入氮气与降粘剂来改善常规蒸汽辅助重力泄油开发效果的实验研究。实验结果表明:采用氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油,能够减缓蒸汽超覆,降低蒸汽腔压力,扩大蒸汽腔有效波及范围,降粘剂在蒸汽的携带作用下,可增大降粘范围和幅度,使得蒸汽腔的发育形态发生质的变化,有效动用油层下部储量;从动态指标来看,氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油比常规蒸汽辅助重力泄油和氮气联合蒸汽辅助重力泄油的累积油汽比分别提高0.036和0.023 mL/mL,采收率分别提高10.9%和6.9%,说明氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油开发效果较好。     

稠油油藏蒸汽蒸馏物理模拟实验

蒸汽蒸馏可以有效提高在稠油热采过程中的原油采收率,然而蒸汽蒸馏机理及其对原油性质的影响尚不明确。为此,设计三维物理实验模型,分别进行饱和蒸汽、过热10℃蒸汽和过热40℃蒸汽3组蒸汽蒸馏实验。结果表明:原油蒸汽蒸馏率受注入蒸汽的过热度影响很大,注入蒸汽的过热度越高,蒸汽蒸馏率就越高;过热40℃蒸汽、过热10℃蒸汽和饱和蒸汽的蒸汽蒸馏率分别为11.158%,10.903%和10.423%;蒸汽蒸馏率随蒸汽注入量的增大而增大,当蒸汽注入量达到一定值后,蒸汽蒸馏减弱,蒸汽蒸馏率不再上升。对比蒸馏前后原油的密度、粘度、组分、碳数分布和馏分组分的测试结果可知,蒸汽蒸馏先蒸馏碳数小的轻质组分,而后蒸馏较重的组分。蒸汽蒸馏使残余油密度和粘度增加,使饱和烃和胶质质量分数减小。残余油组分的碳数主要分布区域向右移动,改变了原油的组成。     

超稠油油藏烟道气辅助SAGD物理模拟实验

烟道气辅助SAGD(蒸汽辅助重力泄油)是改善SAGD开发效果、提高采收率的新技术,能够有效地避免常规SAGD开采过程中蒸汽腔扩展不均匀和热损失大等问题。利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等实验装置,开展了常规SAGD和烟道气辅助SAGD的模拟研究。实验结果表明:注入烟道气可以降低原油黏度,增大体积系数,提高原油的渗流能力和弹性能量。与常规SAGD相比,烟道气辅助SAGD方式能够加快蒸汽腔横向扩展速度,减缓纵向扩展速度,有效抑制蒸汽腔的纵向超覆现象。烟道气聚集在油层顶部形成隔热层,减少了热损失,提高了能量利用效率。在常规SAGD过程中蒸汽与烟道气伴注,可以减少蒸汽注入量,提高累积油汽比,改善SAGD的开发效果。     

低渗透裂缝性潜山稠油油藏物理模拟实验研究

为了研究低渗透裂缝性潜山稠油油藏的渗流机理和开发规律,建立了裂缝性油藏水驱和热水驱相似准则,并以渤海某低渗透裂缝性潜山稠油油藏为原型,根据相似理论,设计并建立与目标油藏相似的1m×1m×0.5m的大尺度物理模型,进行不同井网形式以及不同开发方式下的水驱油实验。通过分析不同时间下的产油量、产水量和油水饱和度等实验数据可知:水平井立体注采井网可充分利用重力分异作用,有效延缓潜山类油藏含水率上升速度;交错注水增大了注采井距,可增大注入水的波及面积;热水驱的注热效果随着注采井距的增大而逐渐变差;注入水中添加表面活性剂可提高裂缝系统的驱油效率,但同时也会降低渗吸作用的效果和基质贡献率。     

大型稠油油藏整体数值模拟方法

文章介绍了NUMSIP模型软件的分块计算和区域分解并行计算功能,提供了一套大型整装油藏整体注蒸汽热采数值模拟的方法,包括整理数据、建立模型、拟合代表块确定基础参数、分块计算和整体并行计算等过程。并用该方法研究欢喜岭油田齐40块莲Ⅱ油藏剩余油分布。研究表明,利用NUMSIP模拟软件进行大型整装油藏整体注蒸汽热采模拟的方法已基本成熟,利用该方法可以通过拟合整个油藏的动态历史来获得当前剩余油分布,并且可信度高、费用相对较低,为剩余油的研究开辟了新的途径,对指导生产具有实际意义。     

稠油油藏边水推进规律物理模拟实验

在边水活跃的稠油油藏开发过程中,因边水侵入而导致油井含水率上升快、采收率低,开发效果较差。为认清稠油油藏边水推进规律,在明确其地质及开发特征的基础上,建立储层均质及非均质二维可视化物理模型,对单直井、双直井和单水平井3种不同井型开采条件下边水推进规律及其对剩余油分布的影响进行实验研究。结果表明:不同井型开采条件下,均质油藏边水均沿压力梯度最大处向油井推进,非均质油藏边水主要沿压力梯度最大处和高渗透区推进;相同井型开采条件下,均质油藏边水推进前缘较为明显,采出程度高于非均质油藏。双直井开采条件下,储层采出程度远高于单直井,即增加油井数有利于采出程度的提高;对比单直井和单水平井条件下储层采出程度,水平井具有更好的开采效果。     

稠油油藏尿素泡沫辅助蒸汽驱三维物理模拟实验

稠油油藏蒸汽驱过程中,经常出现蒸汽超覆和窜流等现象,导致蒸汽波及系数小,原油采收率低。为此,利用三维驱替实验系统,分别进行纯蒸汽驱、蒸汽驱转尿素辅助蒸汽驱和蒸汽驱转尿素泡沫辅助蒸汽驱3组实验。结果表明:纯蒸汽驱驱替效果不理想,而蒸汽驱转尿素辅助蒸汽驱和蒸汽驱转尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱替效果要好于纯蒸汽驱。蒸汽驱转尿素辅助蒸汽驱和蒸汽驱转尿素泡沫辅助蒸汽驱实验在转驱点后,瞬时油汽比分别提高0.24和0.27,采出程度分别提高9.56%和16.29%,进出口压差最大提高0.18和0.33 MPa,瞬时含水率分别降低15.77%和36.80%;从三维温度场变化可知,尿素辅助蒸汽驱可扩大蒸汽波及区域,但效果不明显,而尿素泡沫辅助蒸汽驱可以有效抑制蒸汽超覆和窜流,提高蒸汽波及系数和原油动用程度。综合对比指标可知,尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱替效果最好。     

渤海旅大油田新近系稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验

对渤海海域旅大油田新近系典型稠油油藏开展水平井蒸汽驱油物理模拟实验,利用长填砂管模型分析了蒸汽温度、注入速度和原油黏度对蒸汽驱油效果的影响,探讨了蒸汽驱油不同生产阶段的动态特征、温度场的变化规律以及蒸汽驱油机理。研究结果表明：①蒸汽驱油物理模拟实验采用长岩心单管模型,设置模型内径为2.5 cm,长度为50.0 cm,填砂后模型孔隙度为35.0%,渗透率为4 500 mD,设置蒸汽干度为0.7,注汽温度为250℃,注汽速度为6 mL/min,驱油效率可达82.52%。②研究区蒸汽驱油过程分为启动、稳定驱替、蒸汽突破和蒸汽剥蚀4个阶段;注、采水平井间蒸汽腔温度场扩展不均衡,水平井底部温度扩展速度快,顶部温度扩展速度慢,在启动和稳定驱替阶段温度场呈“三角形”推进模式,蒸汽突破和剥蚀阶段蒸汽腔温度场沿对角线扩展,速度减小;蒸汽驱替阶段采出程度为51.86%,稳定驱替阶段为主要的产油阶段,采出程度为39.06%。③热力降黏是旅大油田蒸汽驱油最主要的机理,高温蒸汽的剥蚀作用、蒸馏效应、微观波及效率的提高等也影响驱油效率。     

高升油田深层稠油油藏蒸汽驱跟踪数值模拟研究

针对辽河油区高升油田蒸汽驱试验区巨厚、块状、深层浊流砂砾岩沉积特点，在对生产历史进行全面动态分析的基础上，利用引进美国ＳＳＩ公司热采数值模型ＴＨＥＲＭ进行了跟踪数值模拟研究。通过历史拟合，搞清了该试验区温度场、压力场和饱和度分布场的三场关系。由此展开了平面井网、井距分析、纵向注采层位调整及注采参数优化设计等研究，提出了改善蒸汽驱效果的技术措施。     

稠油冷采泡沫油溶解气驱油藏开发动态数值模拟

稠油注蒸汽等热采开发方式面临着油层出砂、气窜和采油成本高等问题,而稠油冷采过程中形成的泡沫油,则使稠油油藏具有采油速度快、采收率高和生产气油比低等特点。在论述STARS模拟泡沫油机理及模型局限性的基础上,建立了稠油冷采泡沫油溶解气驱油藏模型。模拟结果表明,与常规溶解气驱油藏相比,泡沫油溶解气驱油藏具有生产气油比上升缓慢、累积产油量高等特点;在油相中气泡形成频率一致的情况下,气泡破裂速度越快,生产气油比越大,产油量越低;原油粘度越高,地层渗透率越低,开发效果越好,稳产时间越长。