稠油油藏注蒸汽开发后转热水驱实验与数值模拟

注蒸汽是目前稠油油藏开发的主要方式,随着开发进程的加快,注蒸汽开发油藏大多已进入后期阶段,注汽效果差、井间汽窜严重等逐渐成为稠油油藏开发亟待解决的问题。以热采剩余油为研究对象,运用室内物理实验和数值模拟方法,研究了稠油油藏注蒸汽开发后的转换方式。不仅建立了不同温度和不同时机下的蒸汽驱转热水驱模型、水汽交替注入模型和氮气泡沫热水驱模型,而且建立了不同厚度、不同韵律以及不同变异系数下的稠油油藏注蒸汽开发转热水驱数值模型。研究结果表明,采用120℃的热水,注蒸汽采收率为22%时转热水驱效果最好;厚度大于5m,变异系数小于0.4的反韵律油层转热水驱效果较好。     

低渗稠油油藏热化学复合驱油体系实验

叙利亚O油田Sh-B油藏为典型的低渗稠油油藏,具有埋藏深、渗透率低、原油黏度大等特点,蒸汽吞吐注汽难,注汽质量差。针对这些问题,开展了低渗稠油热化学复合体系室内研究,筛选、复配了适合该油藏稠油的油溶性降黏剂、高温驱油剂,并评价了伴注CO2、高温驱油剂和油溶性降黏剂在低渗稠油开发中的效果及其可行性。结果表明,添加降黏剂能使降黏率达到78%以上,高温驱油剂显著降低界面张力,注入CO2能够明显改善O油田稠油开采效果,150℃条件下热化学复合体系最终驱替效率达到91.65%。热化学复合体系能够显著改善低渗稠油油藏开发效果,提高油藏采收率,为国内外低渗稠油油藏开发提供借鉴。     

准噶尔盆地稠油油藏有效厚度下限研究

通过对准噶尔盆地不同粘度的稠油 油藏注蒸汽开发效果分析,探讨稠油油藏开发的经济极限油汽比,建立了不同原油粘度下的油层有效厚度下限,并在新疆油田稠油油藏探明储量计算中得到了应用,取得了显著效益。     

深层稠油油藏高干度蒸汽驱物理模拟实验

胜利油田稠油资源丰富,大部分稠油油藏埋藏深、边底水活跃,油藏压力难以降低到5 MPa,矿场实施的常规蒸汽驱井底注汽干度为30%左右,提高采收率幅度不明显。为改善该类稠油油藏蒸汽驱开发效果,基于高干度注汽技术的发展,以孤岛油田中二北Ng5稠油油藏为原型,开展7 MPa压力条件下二维纵向蒸汽驱物理模拟实验,监测分析注汽干度分别为10%,30%,50%的蒸汽驱过程中蒸汽腔的形成和发育状况,研究注汽干度对深层稠油油藏蒸汽驱开发指标的影响规律。实验结果表明:注汽干度对深层稠油蒸汽驱开采效果影响明显,提高注汽干度,地下蒸汽腔形成时间缩短,蒸汽腔扩展距离变大,蒸汽驱结束时间变长,最终采收率明显提高;7 MPa油藏压力条件下,蒸汽驱的蒸汽干度至少应大于50%。井底注汽干度由30%提高到50%可增加胜利油田深层稠油油藏蒸汽驱有效动用储量1.32×108t。     

稠油油藏吞吐中后期流体特性分析及参数设计

稠油油藏经过多轮注汽开发后,其物性及流体性质都存在着较大的变化.现有的开发方案无法适应这种变化,直接影响到油藏的开发效果,主要表现为原油产量大幅度下降、含水升高、油汽比降低、原油开发的经济性越来越差.通过油藏数值模拟并结合油井生产动态对这一时期储层的渗透性、压力、温度及原油粘度等特性的变化进行分析,将油层分为主力油层、潜力油层、非潜力油层,根据分析结果提出对注汽参数(注汽量、注汽速度)的调整方案,对主力油层采取隔离强制注汽,潜力油层采取保持温度、低压缓慢注汽,非潜力油层采取控制汽量经济注汽的策略,实现合理注汽,最大限度圯减少无效注汽,更好地改善吞吐中后期的开发效果.     

高3624块难采储量改善开发效果研究

高3624块莲花油层为深层块状稠油油藏。针对区块油藏埋藏深、物性差、粘土矿物含量高等主要问题，从地质特征再认识入手，在剩余油分布规律研究基础上，开展粘土防膨、压裂及注汽参数优化等改善注汽效果研究工作，针对性提出压裂注汽、高压注汽、粘土防膨等措施，前期试验取得成功。在此基础上，对区块进行了整体二次开发部署，现场实施后，开发效果明显改善，日产油与采油速度显著提高，预计最终采收率将提高8个百分点。     

新疆浅层稠油油藏氮气辅助蒸汽吞吐提高采收率研究与应用

新疆浅层稠油油藏由于原油粘度高,埋藏浅,地层温度低,天然能量不足,油藏流体不具备流动性;注蒸汽热采,随吞吐轮次增加,递减加大,采油速度降低,存水率升高,油汽比下降,效果变差,开采难度加大。为提高稠油开发效果,通过稠油注氮气作用机理研究、物理模拟研究、注蒸汽加氮气吞吐数值模拟研究,确定油藏物性界限条件、氮气注入方式及合理的注采参数与时机。进行稠油注氮气提高开发效果试验取得成功,并首次将大规模工业化注氮应用于新疆九7＋8区齐古组浅层特超稠油油藏,开发效果显著。为改善稠油开采效果,提高吞吐阶段采收率,减缓稠油产量递减提供一条有效途径。     

FAST开采有夹层稠油油藏的数模研究

利用数值模拟技术，分别研究了物性、岩性夹层（单个和多个夹层）对稠油油藏水平压裂辅助蒸汽驱开来效果的影响。模拟结果表明：油藏中夹层的存在对开采不一定是不利因素；注汽井打开程度不同对开采有夹层的稠油油藏有一定的影响；开采过程中，注汽井打开程度的确定依夹层的类型及分布范围而定。     

CO_2辅助蒸汽吞吐开发效果实验研究

以蒸汽多轮次吞吐稠油油藏为研究对象,采用物理模拟与数值模拟方法,研究了CO_2-蒸汽混注方式对稠油油藏热采开发效果的改善。实验表明,CO_2在原油中具有较强的溶解能力,通过与蒸汽混注可以使原油物性特征发生较大变化,进一步改善稠油流动特征,蒸汽-CO_2驱方式的驱油效率较纯蒸汽驱提高了约12%,并且含水上升速度也更小。采用数值模拟手段开展了稠油油藏CO_2辅助蒸汽吞吐方式的单因素敏感性分析,结果表明,各参数中油层厚度与原油黏度对开发效果的影响较大,并分析了各注采参数的影响。最优的实施方案为注汽速度200 t/d,气汽比1∶1,蒸汽干度0.7,焖井时间5 d,排液速度140 t/d。     

胜利油田热采水平井注汽工程优化设计及实践

胜利油田稠油资源丰富，通过十几年的攻关和实践，利用直井进行注汽开采的工艺技术已基本配套，已建成产能２３０×１０４ｔ。但实践证明，利用直井注汽存在着平面动用程度差、汽窜严重、采收率低的问题。应用水平井技术开采稠油已在美国、加拿大等稠油大国得到了迅速发展，并取得了良好的开采效果。胜利油田在“八五”期间开展了稠油热采水平井的攻关研究，截止到目前为止，已在薄层砂砾岩特稠油油藏、有活跃边底水的厚层疏松砂岩特稠油油藏、超稠油油藏等方面共投产注汽热采水平井２８口，占全国热采水平井总数的８５％，在开发生产中形成了完井方式、套管程序、井眼轨迹、吸汽剖面优化、注汽参数优选及注汽工程优化设计等综合配套技术，取得了较好的热采效果，最大限度地提高了稠油热采的经济效益。实践表明，热采水平井在稠油开采中有广阔的应用前景。     

稠油油藏蒸汽吞吐参数优化及效果预测

以某稠油油藏为例,通过数值模拟方法,对7种蒸汽吞吐参数(注汽强度、注汽速度、注汽干度、注汽温度、焖井时间、排液速度和周期注汽量递增)进行优化,得出适合该油藏的蒸汽吞吐参数,并对蒸汽吞吐开发效果进行了预测,为该油田稠油区块蒸汽吞吐的现场应用提供了合理的注汽工艺参数。     

稠油油藏经济极限油汽比探讨

对稠油油藏而言,注蒸汽热采已成为勘探阶段的主要试油方式和开发阶段的主要生产方式,准噶尔盆地通过注蒸汽开采的稠油已占年度石油总产量的1/3以上.通过剖析准噶尔盆地已投入开发的部分典型稠油油藏,研究探讨稠油油藏的经济极限油汽比(储量起算标准)、初步建立了不同埋深、不同开采方式、不同油价的工业油汽比标准,在稠油油藏储量计算中得到成功应用,对稠油油藏的评价亦具有重要意义     

渤海油区稠油油藏蒸汽吞吐注采参数优化模型

渤海油区稠油资源丰富,已动用的稠油油藏以常规注水开发为主,采收率偏低,如何经济有效地开采这些稠油资源对渤海油区持续稳产具有重要意义。以渤海油区典型稠油油藏类型为研究对象,通过油藏数值模拟手段,优化不同地层原油粘度、油藏厚度、渗透率以及不同水体倍数的稠油油藏蒸汽吞吐的最优产液速度、焖井时间及注汽强度等关键注采参数。结果表明,对于不同地层原油粘度的稠油油藏,最优产液速度和注汽强度随地层原油粘度的增大而逐渐减小,最优焖井时间随地层原油粘度的增大逐渐增加;对于不同厚度的稠油油藏,最优产液速度、焖井时间和注汽强度均随油藏厚度的增大而增大;对于不同渗透率的稠油油藏,最优产液速度随渗透率的增大逐渐增大,最优焖井时间和注汽强度随渗透率的增大逐渐减小;对于不同水体倍数稠油油藏,最优产液速度和焖井时间随水体倍数的增大逐渐增大,最优注汽强度随水体倍数的增加先增大后减小。应用多元回归数学方法,得到蒸汽吞吐注采参数优化模型,并与数值模拟计算结果进行对比,误差在10%以内。     

水平压裂辅助蒸汽驱开采有夹层稠油藏互层油藏数值模拟研究

利用数值模拟技术,分别研究了具有物性和岩性夹层（包括单个和多个夹层）的稠油油藏对水平压裂辅助蒸汽驱开采效果的影响。模拟结果表明：油藏中夹层的存在对开采有一定是不利因素,注汽井打开程度不同对开采有夹层的稠油油藏有一定的影响;开采过程中,注汽井打开程度的确定依夹层的类型及分布范围而定。     

窄条带状边水稠油油藏水平井提高开发效果技术对策

新庄油田南三块窄条带状边水稠油油藏热采水平井生产过程中存在油层剖面动用不均、边水侵入等问题,从地质、注采参数和工艺3个方面研究了影响窄条带状边水稠油油藏热采水平井开发效果的主要因素,确定了氮气泡沫调剖辅助吞吐、利用温度剖面测试资料调整注汽工艺,实现均衡注汽等配套措施,改善了稠油热采水平井开发效果,提高了稠油油藏资源利用率,为其他油田同类型稠油水平井开发提供决策依据。     

稠油油藏注蒸汽储层伤害机理及调整措施

对河南油田稠油油藏地质特征和开发现状进行了分析,利用高温物理模拟实验研究了注蒸汽过程中岩石颗粒的溶解、黏土矿物的溶解及转化、新生矿物的生成、结垢沉淀的产生和注蒸汽后沥青沉积及原油组成的变化引起的储层物性变化。运用铸体和扫描电镜方法,研究了注蒸汽后储层孔隙结构变化特征和物性参数变化规律。在此基础上,分析了稠油油藏注蒸汽过程中的储层伤害机理。根据储层注蒸汽前后物性变化规律提出了治理储层伤害和改善开发效果的技术对策。自2000至2002年,应用治理储层伤害技术对策后,热采区块开发后期累计增油9.4138×10⁴t,累计油汽比达到了0.36,增油效果显著。     

二连油田稠油热采效果评价

二连油田稠油油藏埋藏浅、储层物性较差、储层非均质性严重，单层厚度小（平均２．２ｍ），采用小井距注蒸汽吞吐开采，在经济上和技术上存在很大的风险性。以吉３２热采试验区的开发实践为基础，分析了其注蒸汽吞吐开采特点，研究了影响吞吐效果的因素，提出适合薄油层稠油热采的厚度筛选标准及注汽参数，并对其开采效果进行了技术经济评价。结果表明：虽然试验区油层物性条件较差，但只要针对油藏特点、采取有效措施，高寒地区的稠油热采不但技术上可以取得成功，经济上也是可行的。根据试验区注汽井间干扰严重的特点，利用干扰剔除法对井间干扰效果进行了客观、真实的评价。吉３２试验区热采开发的成功，不但为高效、科学开发二连油田的稠油资源打下了基础，其开发经验对国内同类型稠油油藏的开发同样具有指导意义。图４（郭海莉摘）     

孤岛低品位稠油开采配套技术

孤岛油田低品位油藏储层发育差、原油黏度高、开采难度大、动用程度低,目前采出程度仅为5.31%。针对该油藏在开发中存在的储层泥质胶结、敏感性强、出砂严重,注汽时压力高、效果差,油稠造成抽油机生产困难大等问题,在开展油层保护、解堵工艺的基础上,进行了油溶性降黏剂以及CO2与油溶性降黏剂协同作用改善稠油蒸汽吞吐效果的研究,并在矿场生产中得到了应用,有效地改善了低品位稠油区块的开发效果。     

深层稠油油藏超临界压力注汽开发技术研究

深层稠油油藏由于储层埋藏深、原油粘度高，油层有效吸汽所需的注汽压力往往高于常规注汽锅炉出口的额定压力，导致注气效果较差。为此，在对不同压力下饱和蒸汽焓、温度、潜热、比容以及超临界压力下蒸汽的比容、比焓等蒸汽热力学性质深入分析的基础上，对深层稠油油藏超临界压力注汽时的井筒热损失、储层受热半径进行了模拟计算，同时进一步预测了深层稠油超临界压力注汽开采效果。认为通过研制超临界压力锅炉、完善配套工艺、实施超临界压力注汽可以实现深层稠油乃至特、超稠油油藏的有效开发。     

KS油田稠油油藏开发方式优化

KS油田稠油油藏埋深浅、物性好,以衰竭式开采方式投入开发,目前已进入天然能量开发后期,油田开发效果越来越差。为此,拟通过转换开发方式改善油田开发效果。依据稠油热采开发方式筛选标准,对开发方式的转换进行优选,并利用油藏数值模拟方法进行分析验证。结果表明,在目前开采状态下,蒸汽驱是KS油田稠油油藏的最佳开发方式,原油最终采收率可达42.7%。在此基础上,进一步利用油藏数值模拟方法进行不同蒸汽驱方案的效果预测,优选蒸汽驱转驱时机及注采参数。按照数值模拟优选结果,在稠油油藏J层系进行现场实施,取得了较好的开发效果。