用水平生产井提高蒸汽驱效率

Emlichheim油田位于德国西北部的德国-荷兰边界处，Schoonebeek背斜的下倾部分。该油田发现于1943年并于1944年投产。Wintershall公司为该油田的经营，拥有90％的股份，与其联合经营的莫比尔Erdgas-Erdoel GmbH公司拥有10％的股份。平均年产原油15万吨(105万储罐桶)的产量已保持了50多年：60年代未开始蒸汽吞吐和热水驱，1981年执行第一个蒸汽驱项目。油田各地区进一步的蒸汽驱项目分别始于1989、1992、1993、1994和1998年。1997年以前油田钻的都是垂直生产井。当时对在未固结的砂岩储层钻水平井来说，井筒稳定性看来是个大问题。1999年，围绕一口垂直注蒸汽井新钻了3口水平生产井，开始了一个新的蒸汽驱项目。初步效果显示，与早先的项目相比，动态显改善并为油田的进一步开发提供了新的机会。现在，大约95％的油田生产来自热采。本概述了油田及其生产史、目前应用水平井技术的蒸汽驱项目的计划和实施以及与早先项目相比的动态。此外还描述了在未固结砂岩中钻水平井的经验。简要展望了未来油田的开发。     

海上油田水平井蒸汽驱工艺研究与先导试验

为探索海上非常规稠油多轮次热采吞吐后有效接替开发方式,以渤海A油田Bm井组为例首次开展了海上油田水平井蒸汽驱先导试验。针对蒸汽驱开发面临井筒安全控制要求高、汽窜防治难度大、设备吊装摆放困难等问题,开展了水平井蒸汽驱关键工艺研究,包括水平井蒸汽驱注热安全控制工艺、高温堵调工艺等,并试制了一套适用于海上的小型化/分段卧式过热蒸汽锅炉及配套水处理设备。水平井蒸汽驱先导试验项目于2020年6月进行现场实施,过热锅炉及配套水处理设备运行平稳,水平井蒸汽驱井口、井下管柱工具性能稳定,现场通过注入泡沫段塞实现了液流调控和化学堵调增效的目的。截至2022年12月底,先导试验累产油20.70×10⁴m³、累增油5.97×10⁴m³,取得了良好的增油效果,为后续渤海油田蒸汽驱扩大应用奠定了基础,可为海上稠油热采高效开发提供借鉴。     

国外稠油开发技术新进展

目前 ,世界上的稠油生产大国主要是美国、加拿大、委内瑞拉和中国。近几年来 ,国外围绕热力采油的稠油开发技术发展较快 ,稠油开采技术中水平井的应用也越来越广 ,其它开采技术 ,如出砂冷采等也有一定的应用 ,但其采收率较低 ,后期仍然要依靠注蒸汽来采出大量剩余油。在美国 ,稠油蒸汽驱热采技术属国际领先。由于采用了天然气热电联供及污水处理再利用技术 ,稠油蒸汽驱的成本大幅度降低。美国稠油开发区主要集中在加州 ,并于上世纪 70至 80年代初由蒸汽吞吐开采转入蒸汽驱开采。KernRiver及SanArdo油田最下面的 2个油层组已结束蒸汽驱 ,其…     

孤岛油田稠油油藏高轮次吞吐后提高采收率技术研究与实践

孤岛油田热采稠油油藏已进入高轮次吞吐后期,面临周期产量递减大、含水上升快和无有效接替技术等难题。为实现孤岛油田稠油油藏大幅度提高采收率及产量稳定,通过数值模拟、油藏工程分析、密闭取心井监测等手段,对200m×283m井网稠油,应用井网一次和二次加密、水平井与直井联合布井、高含水氮气泡沫调剖等技术,继续实施吞吐开发技术,保持孤岛油田稠油热采年产量120×104t规模并稳产。针对井网完善的热采老区,通过储层精细描述、剩余油新认识、蒸汽驱井网优化,在封闭性断块孤气9区块实施转蒸汽驱先导试验成功的基础上,转换开发方式,实施中二北馆5稠油化学蒸汽驱和中二中馆5水驱稠油转蒸汽驱技术,挑战稠油油藏50%~55%的采收率,探索稠油高轮次吞吐后有效接替技术。     

多层砂岩油田热采油藏管理提高采收率

概述了美国科恩河油田多层砂岩稠油油藏的特征和开发历史,重点讨论了强化热采油藏管理提高采收率的实践。科恩河油田为水动力圈闭的单斜油藏,蒸汽驱开采后期,碳氧比能谱测井、四维时移热采动态及注采井动态监测结果,孤立单河道砂体识别、追踪,全油田三维地质建模及数值模拟研究为识别剩余油和提高采收率提供了依据。人工智能、蒸汽泡沫驱、双油管完井分层注蒸汽等措施扩大了蒸汽驱波及体积。加密井、水平井钻井及浅部油藏侧钻水平井可大幅度增加可采储量,水平井产量达到相邻直井的3倍以上。为开采油藏下倾部位油水界面附近未动用的“冷油藏”,在下倾部位水层钻产水井泄压,使蒸汽驱得以有效波及到该部位剩余油。     

水平井技术在老区剩余油挖潜中的应用

为改善老区开发效果，近年曙光油田加强了老区水平井开发技术的研究与应用，通过精细前期地质研究，结合水平井开发技术优势，共优选处于开发中后期的4类油藏（稀油薄层油藏、稠油薄互层油藏、块状油藏、边底水油藏），部署水平井和侧钻水平井11口，投产后均取得了较好效果，充分显示了水平井技术在老区剩余油挖潜中的重要作用，为油田实施水平井二次开发提供了有利依据和技术积累。     

国外水平井稠油热力开采技术

综述了国外水平井稠油热力开采技术效果和应用规模。介绍了十种热采技术特点和应用方式：水平井蒸汽吞吐；水平井蒸汽驱；加热通道蒸汽驱；重力辅助蒸汽驱（ＳＡＧＤ）；改进的重力辅助蒸汽驱（ＥＳＡＧＤ）；水平井电加热开采；坑道式水平井开采；多底水平井开采；顶部燃烧重力辅助水平井开采（ＣＯＳＨ）；水平井火烧油层。对比分析了某些方式下水平井与垂直井的开采效果，认为水平井稠油热采前景广阔。     

薄油层提高采收率技术应用——以克拉玛依油田J391井区J3q3层稠油油藏为例

克拉玛依油田J391井区J3q3层稠油油藏油层厚度薄,为了实现油藏整体动用和提高采收率的目的,先后开展了稠油出砂冷采、水平井开发、加密调整及薄油层蒸汽驱试验等新技术应用。通过各种措施应用发现,稠油开采新技术能够提高薄层稠油油藏采收率,使全区油藏实现了整体经济有效开发,增加了油藏的可采储量。提高油藏采收率新技术的应用对J391井区J3q3层稠油油藏的稳定开发意义重大,对同类油藏开发具有指导或借鉴意义。     

陈家庄油田南区薄层特稠油油藏高效开发关键技术及其应用

陈家庄油田南区为薄层特稠油油藏,具有储层薄、油稠、出砂严重、含油饱和度低的特点,常规开发单井产量低。针对以上问题,在精细地质研究的基础上,开展了水平井开发及蒸汽驱技术政策界限研究,数值模拟优化结果表明:水平井布井极限厚度在3 m以上,吞吐阶段注汽强度为15 t/m,初期尽量提高采液量;当地层压力降至5 MPa以下开始转驱,蒸汽驱阶段采用水平井与水平井组合方式,水平井合理井距为150 m左右,合理生产井段长度为200～250 m,合理的转驱时机是吞吐4个周期左右,注汽速度为6～8 t/h,连续蒸汽驱的开发方式为最优方案。通过以上关键技术研究成果的应用,实现了研究区薄层特稠油油藏的有效动用,预计采收率可达到17%。     

薄油层提高采收率技术应用——以克拉玛依油田J391井区J_3q_3层稠油油藏为例

克拉玛依油田J391井区J3q3层稠油油藏油层厚度薄,为了实现油藏整体动用和提高采收率的目的,先后开展了稠油出砂冷采、水平井开发、加密调整及薄油层蒸汽驱试验等新技术应用。通过各种措施应用发现,稠油开采新技术能够提高薄层稠油油藏采收率,使全区油藏实现了整体经济有效开发,增加了油藏的可采储量。提高油藏采收率新技术的应用对J391井区J3q3层稠油油藏的稳定开发意义重大,对同类油藏开发具有指导或借鉴意义。     

孤岛油田河流相正韵律厚油层水平井射孔参数优化

孤岛油田是河流相正韵律沉积的大型整装稠油疏松砂岩油气藏。油田已经进入特高含水、深度开发阶段。应用水平井可以挖掘正韵律厚油层顶部剩余油潜力。将水平井井身轨迹与储层内夹层的钻遇关系，归结为6种样式，确定孤岛油田水平井射孔参数，并在孤岛油田中一区Ng^53进行应用，取得初期单井日产油28t／d，是同期周围直井的2～3倍，含水比周围直井低20％～50％。     

胜利水平井技术一年闯三关 全年开钻9口交井7口

胜利石油管理局钻井总公司为适应老油田增产的需要,积极发展水平井生产技术,先后打成了中长曲率半径、巷道式、稠油热采三种类型水平井。全年共钻水平井7口,一次中靶率100%。     

辽河油区稠油开采技术及下步技术攻关方向探讨

辽河油区是中国重要的稠油生产基地，经过近20年的技术攻关和实践，形成了以中、深层稠油和特、超稠油开采技术为代表的特色技术，主要包括稠油热采、防砂、举升、集输及稠油钻、完井等工艺技术。辽河油区稠油油藏开采目前也面临着一系列突出的矛盾，应在广泛调研国内外稠油开采技术新进展的基础上，发挥油藏地质研究、钻完井工艺技术、采油工艺技术的综合优势，重点在蒸汽吞吐后经济的接替技术、薄层稠油开发技术、大幅度提高稠油热采水平井（侧钻水平井）生产寿命技术、海上稠油经济开发方式几方面开展系统研究和试验。参10     

埕东油田稠油底水油藏水平井钻井技术

以埕东油田西区埕30—9块稠油底水油藏的西部钻热采水平井埕42-平3井为例，介绍了稠油底水油藏水平井的钻井技术。实际应用表明，钻井过程应采用短起下钻、大排量洗井等措施，以保证井眼平滑、及时清除井底岩屑，以便斜井段的顺利钻进。     

水平井蒸汽驱技术政策界限优化研究

以胜利油田稠油油藏的平均油藏地质参数为基础,采用数值模拟方法,建立不同类型油藏水平井井组概念模型,系统研究了不同类型稠油油藏水平井蒸汽驱开发的井网形式、合理井距、布井极限油层厚度、地面脱气极限原油黏度、井底蒸汽最低干度等技术政策界限,首次针对不同类型稠油油藏建立了一套完善的水平井蒸汽驱技术政策界限筛选标准,对稠油油藏水平井蒸汽驱各项关键技术参数选取具有较强的指导意义和借鉴作用。     

春风油田排601块水平井蒸汽驱井网类型优化物理模拟实验

蒸汽驱是稠油油藏水平井蒸汽吞吐进入开发后期主要的接替技术，而水平井的井网形式影响着蒸汽驱的开发效果。以春风油田排601块浅薄层稠油油藏为研究对象，依据相似准则，建立了高温高压三维比例物理模型，并开展了排状井网、五点井网、反九点井网条件下蒸汽驱物理模拟实验。研究结果表明:蒸汽驱过程中温度场的发育主要受注入井与生产井间的驱替压差的控制，注入蒸汽主要流向流动阻力小的区域（临近井、高渗条带、高温低黏油带）；蒸汽突破初期，依然有大量的原油从模型产出；实验结束后，蒸汽未波及区域存在大量剩余油。在排601块油藏条件下，排状井网、五点井网和反九点井网蒸汽驱的最终采收率分别为45.10%、41.90%和38.30%；排状井网、五点井网和反九点井网最大累积油汽比分别为0.69、0.63和0.53，综合对比排状井网效果最优。蒸汽驱过程的主要作用机理和现象包括:高温降黏作用、高温体积膨胀、高温蒸汽蒸馏和原油裂解作用、高波及效率和蒸汽超覆。研究结果可以有效支撑春风油田排601块水平井蒸汽驱设计。     

侧钻水平井技术在新疆油田的应用

近年来，随着一些老区进入高含水期，侧钻水平井技术这一挖潜增效的技术措施又为人们所重视，该项技术发展很快。文章就侧钻水平井技术在新疆油田的应用做了一个回顾，它包括九五期间所完成的8口侧钻水平井完井方式的选择、完井工具的优选配套以及完井的成本构成等。叙述了侧钻水平井技术在彩南油田C2133井的应用。对侧钻水平井技术在新疆油田的应用前景做了展望。     

通过激励出砂提高稠油产量

应用稠油出砂冷采技术开采加拿大稠油，许多稠油油藏的产油量奇迹般增加了，这些油藏储层为疏松砂岩， 孔隐度约３０％，＿原油粘度一般在５００－１２０００ＣＰ之间。而目，矿场实践已经证明，这些油藏中的相当一部分，不管是采用水平井生产还是采用热采，都几乎不可能有经济效益。位于萨斯喀彻温的洛斯兰德（Ｌｕｓｅｌａｎｄ）油田稠油开发就是一个典型例子。该油田在一个小区域范围内尝试常规开采、水平井开采和出破冷采等多种开采方式．结果表明，激励出砂后，日产油量提高了４倍以上＿，＿平均采出程度超过１１％。稠油出砂冷采之前，该油田进行了多年的常规开采，并开展了一个６口水平井的生产项目。事实上，常规开采处于边际经济状态，水平共开采是失败的。     

哈萨克斯坦北布扎奇油田侧钻短半径水平井钻完井技术

应用套管开窗侧钻短半径水平井技术对老井进行改造,可有效开发老井未受控面积内的储油和死角残余油,恢复并提高单井产量和最终采收率。2004-2005年CNPC在哈萨克斯坦北布扎奇油田浅层稠油油藏成功实施NB31、NB30两口套管开窗侧钻短半径水平井,投产后均获得高产能。针对这2口侧钻短半径水平井,从井身结构优化、剖面优选、套管开窗工艺、浅稠油层高造斜率的实现、大弯角螺杆钻具与井口的相容性分析、短半径水平井套管柱下入摩阻分析及完井工艺等几方面进行了介绍,为今后该项技术在北布扎奇油田及国内油田的推广应用提供了经验。     

海上稠油热采水平井配套技术的研究与实践

稠油热采一直是困扰渤海油田开发的一大难题,为了更好的开发稠油油藏、提高产量,首次开展稠油油藏水平井热采钻完井配套工艺研究。在对埕北稠油油田油藏地质概况分析的基础上,为满足油田热采需要,采用特制套管及高低密度两段式水泥浆固井、梯级筛管加砾石充填防砂完井,实行双重防护井筒安全生产保障。钻完井配套技术及所选择入井的各种器材均满足热采开发要求,现场应用效果良好。埕北稠油油田水平井热采的成功,将为渤海油田进一步大力开发稠油提供技术指导。