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。     

蒸汽吞吐井注采参数优化设计

此项研究将地面、井筒和地层作为一个整体系统,采用节点分析方法,建立并求解了地面管线、井筒和地层的蒸汽吞吐注采系统的组合模型。同时,采用模拟退火优化方法,提出了蒸汽吞吐井注采参数整体优化设计方法。应用结果表明,用此方法优化蒸汽吞吐井各周期注采参数可大幅度提高蒸汽吞吐井的热能利用率,改善稠油油藏蒸汽吞吐开采效果。     

蒸汽吞吐井注汽工艺参数正交优化设计

克拉玛依油田九7区稠油在20℃时地面脱气油平均粘度为4.52×105mPa.s,属特、超稠油。因原油粘度高,采用常规稠油注汽工艺参数,蒸汽吞吐开采效果差。为此,利用正交试验设计方法对九7区注汽工艺参数进行了敏感性分析和优化。敏感性分析表明,蒸汽参数对开发效果影响的顺序从大到小依次为生产时间、注汽干度、周期注汽量、注汽压力、焖井时间和注汽速度;优化结果为:生产时间60 d,注汽干度70%,周期注入量2 210 t,注汽压力4.0 MPa,焖井时间3 d,注汽速度220 t/d。优化结果与理论计算结果相吻合。敏感性分析和优化结果在九7区的实际生产中取得良好的效果,对指导特、超稠油油田生产具有一定的现实意义。     

中深层超稠油油藏水平井蒸汽吞吐注采参数优化研究

以超稠油水平井吞吐规律及注采参数对蒸汽吞吐效果的影响研究为基础,运用正交试验设计方法,利用数值模拟手段,分别对新区水平井、直井井间加密水平井进行注采参数优选,确定其注采参数界限.运用该研究成果指导现场水平井注采参数设计,增产效果显著,预计可提高水平井蒸汽吞吐采收率1.8%.     

水平井蒸汽吞吐注采参数正交优化设计

水平井蒸汽吞吐热采是超稠油油藏开发的一种有效的方式,蒸汽吞吐的开采效果是注采参数综合作用的结果。本文选取注汽干度、注汽速度、注汽压力、注汽强度、焖井时间和最大排液量6个注采参数并考虑注汽干度、注汽压力及注汽速度之间的交互影响进行正交数值试验研究,得到了较优的参数组合;采用方差分析法对计算结果进行了分析,依据各因素对累积油汽比的影响程度进行了排序。正交数值试验的结果可为现场水平井蒸汽吞吐注采参数的优化提供理论指导,具有一定的实际意义。     

浅薄层特、超稠油注蒸汽吞吐后剩余油分布研究

河南油田的浅薄层特、超稠油油藏注蒸汽吞吐后,,采收率只有15％～18％,要进一步提高资源利用程度,关键是查明蒸汽吞吐后浅薄层稠油剩余油分布规律。蒸汽吞吐后水淹层岩心和电性特征变化明显,根据岩电关系的研究,建立了一套快速、直观的声液时差深侧向电阻率图版水淹层测井解释方法,有效结合矿场测试、动态分析、油藏数值模拟技术和地质综合分析方法,揭示了剩余油分布特征。超稠油油层纵向有3种水淹模式：中厚层均匀韵律油层顶部水淹,薄互层复合韵律油层中部水淹,薄互层正韵律油层底部水淹;平面上剩余油富集区有4种类型：低井网控制程度的剩余油富集区,低采出程度的剩余油富集区,不同微相控制的剩余油富集区,地层倾角影响造成的剩余油富集区。图3表1参6     

特超稠油油藏蒸汽吞吐数值模拟

蒸汽吞吐是增加稠油产量的一种经济而有效的方法。克拉玛依油田九7区稠油在50℃时,地面脱气原油的粘度为2400～961000mPa·s,平均452029mPa·s,属超稠油油藏。针对克拉玛依油田九7区浅层特超稠油油藏的特点,利用数值模拟方法研究了蒸汽吞吐的主要注采参数。对注汽强度、注汽速度、周期注汽量、注汽压力、焖井时间和蒸汽干度等注汽参数进行了优化计算,推荐了注采参数的优化方案,在此基础上对蒸汽吞吐井的吞吐效果进行了预测,得到了不同周期的周期产油量等。计算结果对于克拉玛依油田九7区特超稠油油藏进行蒸汽吞吐开采具有一定的指导意义。     

稠油油藏蒸汽吞吐井注采参数系统优化

蒸汽吞吐热力采油的效果取决于由注采参数决定的注入蒸汽的热能利用程度。将蒸汽在地面管线、井筒及地层中的流动作为一个整体系统，在地面、井筒管流及油藏数值模拟研究的基础上，基于节点分析技术，建立蒸汽吞吐注入系统组合模型，提出蒸汽吞吐井注采参数整体系统优化的设计方法。考虑蒸汽吞吐井的注入、采出费用建立经济评价模型，用模拟退火算法优化注采参数。应用结果表明，采用此方法优选出的参数进行生产，可提高蒸汽吞吐井的热能利用率和开采效果。图2表2参8     

S断块稠油油藏直井与水平井组合蒸汽吞吐工艺参数优化设计

S断块为一中低孔、中低渗、深层稠油油藏,蒸汽吞吐先导试验表明,该断块适于应用蒸汽吞吐技术开采。应用数值模拟方法对蒸汽吞吐开发方式、注采工艺参数进行了优化,结果表明,直井与水平井组合蒸汽吞吐+蒸汽驱技术较其他方式开发效果好,具体优化参数为:水平井段长为300 m,注采井排距、直井井距均为100 m,井底蒸汽干度须大于40%,注汽速度在360 m3/d左右,直井、水平井一周期注汽强度为60 t/m、10 t/m,注汽量为1 800 m3,3 000 m3,注汽压力在18 MPa以上,焖井时间6天左右。     

蒸汽吞吐效果预测及注汽参数优化方法研究

数值模拟是稠油油藏开发的有力工具，但它需要较多的人力和物力。当对新区的多个油藏进行开发效果预测时，仅用数值模拟是困难的。为此，提出了一种简单的预测蒸汽吞吐效果的方法，它以ＭａｒｘＬａｎｇｅｎｈｅｉｍ模型为基础，是在ＢｏｂｅｒｇＬａｎｔｚ模型基础上发展起来的解析解模型。同时提出了一种应用加权方法考虑多个生产指标的优化方法。以此为基础，在ＰＣ机的Ｗｉｎｄｏｗｓ３．ｘ和Ｗｉｎｄｏｗｓ９５环境下开发了相应的软件。应用结果表明：预测模型具有较高的精度；优化方法具有较好的适用性和可操作性。该软件为油藏工程师提供了一个预测蒸汽吞吐效果和优化注汽参数的工具。图２表２参４（郭海莉摘）     

普通稠油油藏蒸汽吞吐后期注汽参数优化设计方法

利用经济平衡点、日收益及动态分析方法，进行了稠油油藏蒸汽吞吐后期的注汽参数确定。在分析普通稠油油藏蒸汽吞吐后期生产特点的基础上，以提高吞吐后期的经济效益为目标，通过多元回归确定了经济平衡点，研究出主要注汽参数的设计方法。现场运用后见到一定效果。     

稠油油藏鱼骨井蒸汽吞吐注采参数正交优化设计

鱼骨井能够有效增加油层的裸露面积、提高油藏动用程度、扩大蒸汽波及体积,最终提高油藏采收率。蒸汽吞吐的开发效果是注采参数综合作用的结果。选取注汽干度、注汽速度、注汽压力、焖井时间、周期注汽量和最大排液量6个注采参数并考虑注汽干度、注汽速度、注汽压力之间的交互影响进行研究,采用直观分析法和方差分析法对试验结果进行分析,得到最优的蒸汽吞吐注采参数组合,依据各因素对累积油汽比的影响显著性进行排序。研究表明,交互作用对累积油汽比的影响并不显著。正交数值试验的结果可为现场鱼骨井蒸汽吞吐注采参数的优化提供理论指导,具有一定的实际意义。     

稠油蒸汽吞吐注采参数优化设计

重32井区齐古组油藏顶部构造为一向东南缓倾的单斜．地层倾角约5,主要受构造与岩性控制。四面被断层遮挡,平面上油层分布受沉积相控制．油层随中一细砂岩厚度减薄而减薄,含油性随岩性变细而变差。油藏类型为浅层超稠油断块油藏。油藏地层沉积厚度10～122m,根据沉积特征和测井响应特征．地层自下而上可划分为J,3q3.J3q。两个砂层组。本文研究层J3q3平均有效厚度为8．0m。     

蒸汽吞吐井流入动态预测

该文用油藏数值模拟方法研究蒸汽吞吐井的流入动态，通过分析吞吐井的生产特征，设计出各动态参数的变化形式，在对草平１井进行历史拟合的基础上，计算出不同注入和采出方案下的动态，并进行回归，得到流入动态关系，最后与草平１井第二吞吐周期实际动态进行了对比分析。     

重18井区浅层特稠油水平井蒸汽吞吐参数研究

重18井区油藏具有油层埋藏较浅,高孔、高渗、原油黏度较高的特征。稠油油藏水平井热采技术已经在重18井区现场得到广泛应用,但在生产过程中存在水平段吸汽不均匀、汽窜严重、油汽比低等问题,影响吞吐开发效果。以重18井区侏罗系齐古组三段为研究对象,利用油藏数值模拟方法,对该层位的稠油水平井在不同注采参数下吞吐3个周期的开发指标进行研究。并通过正交分析法简化油藏数值模拟设计方案,得到了重18井区J3q3层吞吐开采的最优注采参数:注汽强度12t/m、井底注汽干度0.75以上、注汽速度170t/d、焖井时间2d、单井配产液量20~25t/d、生产时间100d。     

深井薄层稠油油藏水平井注采参数优化设计

针对深井薄层稠油油藏注蒸汽散热效应较厚油层大的特点,在蒸汽吞吐增产机理分析的基础上,运用经济概算、数值模拟、分析类比方法,计算了热采水平井经济布井界限,重点对初期注汽强度、注汽强度周期递增量、初期排液量主要注采参数进行优化设计。研究结果为:水平井极限布井厚度为3 m,水平段长度200 m,位于油层中下部,初期注汽强度为12 t/m,将多个吞吐周期分为3个阶段,每个阶段的注汽强度周期递增量分别为20%,10%,0%,合理的注汽速度为10 t/h,初期采液量应控制在35 t/d。矿场应用取得很好的开发效果,该项研究成果为该类油藏的高效开发热采水平井提供了现场实施依据。     

蒸汽吞吐汽窜调剖参数优化设计研究

对稠油油藏蒸汽吞吐的汽窜动态和汽窜方式进行了分析,根据汽窜通道内的蒸汽凝析特征,建立了窜流通道内的蒸汽驱非活塞驱替模型。并根据窜通井对应射孔段的油层物性差异,建立了井间平均连通程度和窜通角计算方法。利用该方法计算出井间窜汽量,然后由非活塞式驱替模型、注汽动态资料和窜通时间确定了井间窜通孔隙体积。注蒸汽油藏数值模拟研究表明,调剖段塞处于井间中部时,调剖效果较好;初次调剖段塞比率为10%-15%时,蒸汽波及系数达到最大。对L1833井进行了调剖参数设计,按照深部调剖原则选取堵剂颗粒粒径,调剖剂用量为32m³。实施调剖后注汽,邻井的汽窜通道得到了封堵,堵调效果较好。     

超稠油烟道气辅助蒸汽吞吐室内实验研究

为解决某稠油油藏纯蒸汽吞吐效果不理想的问题,研究了烟道气辅助蒸汽吞吐技术。为此,在室内进行了气注入流体的膨胀实验和烟道气辅助蒸汽吞吐实验。实验研究中,共提出了10种实验方案,并在实验条件下,评价了各种实验方案的吞吐效果。研究结果表明,CO2和N2均能改善原油的物性,且CO2对原油降黏幅度最大、膨胀能力最好;模拟烟道气中CO2所占的比例越大,驱油效率越高,同时注入量也越大。     

超稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐数模研究

超稠油油藏蒸汽吞吐后期,油汽比低,周期含水量高,开采效果差,注氮气辅助蒸汽吞吐已经成为1种提高超稠油开采效果的有效手段。与常规稠油油藏不同,超稠油对于注氮参数以及筛选条件有更严格的限制。模拟研究得知,超稠油油藏蒸汽吞吐不同时期宜采用不同的注氮模式。因该类型油藏对原油黏度、油层厚度、采出程度敏感性较强,从而确定超稠油油藏选井标准。该研究对同类油藏注氮辅助蒸汽吞吐开采具有指导意义。     

孤岛油田底水稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐的选区新方法

在注入相同蒸汽量的基础上分析注氮气辅助蒸汽吞吐效果时,许多学者忽略了注入总热量对蒸汽吞吐的影响。在注入总热量相同的条件下,通过分析孤岛油田底水稠油油藏特征,选取研究区3种典型地层参数,即油层厚度分别为2~5,5~8和8 m以上,渗透率分别为500×10-3,1 000×10-3,2 000×10-3 μm2,对应的孔隙度分别为30%,35%和40%,利用数值模拟技术从增油量、加热半径和底水锥进程度3个方面,对注氮气辅助蒸汽吞吐的效果进行了对比。建立了强底水和弱底水条件下普通稠油以及特稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐地层参数的筛选图版,利用该图版可有效分析底水稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐的可行性。研究结果表明：孤岛油田东区Ng3和中二北Ng5油层适合注氮气辅助蒸汽吞吐;孤北1区Ng3油层不适合注氮气辅助蒸汽吞吐。