稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

辽河油田稠油蒸汽驱和SAGD集输与处理工艺技术

辽河油田稠油主要开采方式是蒸汽吞吐开采,近年来,稠油蒸汽驱开采和SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开采也得到了工业化应用,在蒸汽吞吐基础上大幅度提高了采收率,为辽河油田稳产奠定了坚实的基础.辽河油田齐40块蒸汽驱实现了中深层稠油蒸汽驱开采,在同类型油藏规模实施蒸汽驱开发方面处于领先地位;辽河油田曙一区杜84块SAGD开发在国内尚属首次.目前,辽河油田已形成一整套成熟可靠的稠油、超稠油蒸汽驱开采和SAGD开采地面集输与处理工艺技术,并在稠油区块得到了全面的推广和应用,具有广阔的发展前景.     

水平压裂辅助蒸汽驱开采稠油油藏的研究

阐述了河南稠油油藏“浅、薄、稠、散”等基本特点,指出常规蒸汽驱无法成功地开采这样的油藏。水平压裂辅助蒸汽驱不但可以变蒸汽超覆盖这个不利因素为有利因素,而且极大地降低了蒸汽驱全系统的热损失,从而提高了蒸汽驱全系统的热效率。在国外,该方法成功地开采了超稠油油藏和浅薄层稠油油藏。综合研究表明采用水平压裂辅助蒸汽驱开采河南稠油油藏是可行的。     

浅层特稠油油藏氮气泡沫驱主控因素分析

特稠油油藏在蒸汽驱后期往往存在吸汽剖面不均、蒸汽波及体积减小、热效率降低等问题,严重制约了蒸汽驱采收率的提高,而蒸汽驱后转氮气泡沫辅助蒸汽驱能有效提高波及系数,增加蒸汽波及体积。以河南油田某井区油藏参数为基础建立机理模型,在此基础上对特稠油油藏蒸汽驱后转氮气泡沫辅助蒸汽驱各影响因素进行分析,最终通过正交数值实验分析方法确定其主控因素。结果表明,采注比为氮气泡沫辅助蒸汽驱的主控因素,各因素对采出程度的影响程度大小的排序为采注比、注入段塞体积、注汽强度、发泡剂浓度、气液比。研究结果为特稠油油藏蒸汽驱后期最优方案的制订提供了依据。     

水平压裂辅助蒸汽驱开采稠油油藏的研究

阐述了河南稠油油藏“浅、薄、稠、散”等基本特点，指出常规蒸汽驱无法成功地开采这样的油藏。水平压裂辅助蒸汽驱不但可以变蒸汽超覆盖这个不利因素为有利因素，而且极大地降低了蒸汽驱全系统的热损失，从而提高了蒸汽驱全系统的热效率，在国外，该方法成功地开采了超稠油油藏和浅薄层稠油油藏。综合研究表明采用水平压裂辅助蒸汽驱开采河南稠油油藏是可行的。     

潭口稠油氮气辅助蒸汽吞吐增产试验

目前对于稠油油藏的开发具有很多方法,其中蒸汽吞吐是开发稠油油藏最有效、最直接的方法;但蒸汽在注入过程中热量损失较严重,同时随着蒸汽吞吐开发稠油油藏的进行,地层能量亏空,蒸汽吞吐效果变差,单一注蒸汽的开采方式已不适用。在分析稠油特点以及蒸汽吞吐的缺点基础上结合氮气绝热性好和压缩性大的优点,进行了氮气辅助蒸汽吞吐的增产试验,通过研究发现该方法对当前稠油开采效果非常明显,能够对稠油油藏的开发起实际指导意义。     

稠油油藏氮气辅助蒸汽驱增油机理实验

蒸汽驱虽能大幅提高稠油油藏采收率,但由于受到储存非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低蒸汽波及体积。针对齐40区块稠油油藏特点,在单一蒸汽驱后设计了2种不同注入方式的氮气辅助蒸汽驱,通过对驱替压差、瞬时(累积)油汽比、含水率和驱油效率的分析,得到了氮气辅助蒸汽驱提高采收率增油机理。自行研制了双管长岩心模型,通过改变双管长岩心长度模拟了4组不同流线比下氮气辅助蒸汽驱实验,分析了不同流线长度比对开发指标的影响,根据实验数据得出了流线长度比与驱油效率的多项式函数。实验结果表明:蒸汽驱后开展氮气辅助蒸汽驱能进一步提升最终采收率;同一流场内不同流线的采出程度随着流线长度的增加而降低,注采主流线上原油的产出量占总原油产出量的50%以上。     

直井-水平井组合蒸汽氮气泡沫驱物模实验

稠油开采在蒸汽吞吐（CSS）阶段出现的高渗层蒸汽窜流影响了开采效果,利用稠油油藏水平井开采可以增加泄油面积,增强导流能力,提高最终采收率,但用水平井开采稠油更易受窜流通道的影响,造成水平井段动用不均、高含水等问题。笔者采用三维物理模拟手段研究了直井-水平井组合蒸汽氮气泡沫驱提高采收率机理,用不同驱替阶段平面和剖面三维温度场数据评价了蒸汽驱转蒸汽氮气泡沫驱温度场发育效果。在高含水下采用氮气泡沫辅助蒸汽驱后,含水率先降、后升,最终采收率为63.3%,相比蒸汽驱提高了6.2%。蒸汽氮气泡沫驱降低了蒸汽单井突进和蒸汽超覆现象,增加井间波及区域,扩大了整体的波及体积,改善了蒸汽驱效果。     

中深层稠油油藏开采新技术

目前，中深层稠油油藏开采方式以蒸汽吞吐和蒸汽驱为主，并取得了较好的开发效果。由于蒸汽驱开发会导致边底水侵入和厚油层蒸汽冷凝水体的大量积存，增加开发难度，国内外石油公司都在进行其它开发方式的室内实验和先导试验，并取得了较大进展。本文通过近儿年的国内外资料调研，重点介绍蒸汽辅助重力泄油、稠油出砂冷采等5项稠油油藏开发技术的研究和试验进展。     

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。     

超稠油水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术

为了改善超稠油油藏蒸汽吞吐开采效果,通过室内驱油实验研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率,利用数值模拟方法研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐的降黏机理。研究表明：CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率(80.8%)明显高于常规蒸汽驱驱油效率(65.4%);水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术实现了降黏剂、CO2与蒸汽协同降黏作用的滚动接替,从而有效降低了注汽压力,扩大了蒸汽波及范围即扩大了降黏区域,提高了产油速度。根据温度分布和降黏机理的不同可将降黏区分成4个复合降黏区,即蒸汽复合降黏区、热水复合降黏区、低温水复合降黏区和CO2-降黏剂复合降黏区。矿场应用表明,水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术在深部薄层超稠油油藏、深部厚层超稠油油藏和浅部薄层超稠油油藏开发过程中取得了显著的降黏增油效果。图6表5参15     

烟道气强化蒸汽驱提高稠油油藏采收率实验

为了搞清烟道气与蒸汽混合注入稠油油藏进一步提高采收率机理,进行了烟道气强化蒸汽驱模拟实验研究。利用PVT装置研究了不同温度、压力条件下,烟道气在原油中的溶解特性及原油物性变化特征,开展了烟道气强化蒸汽驱一维管式驱替实验与三维物理模拟实验。通过一维驱替实验,可确定不同温度条件下烟道气强化蒸汽驱比单纯蒸汽驱的驱油效率增加值,并优选了最佳注入温度;利用三维物理模拟实验,对比了蒸汽驱转烟道气强化蒸汽驱的生产动态变化规律及温度场扩展特征,分析了厚层油藏内热采过程中不同流体组分的分布特征。基于三维物理模拟实验结果,利用数值模拟方法优化设计了厚层稠油油藏水平井热采开发的布井模式。结果表明:高温降黏助驱、CO_2溶解降黏和N_2分压增容是稠油油藏烟道气强化蒸汽驱提高稠油采收率的机理。     

井下自生气复合泡沫技术在稠油热采中的研究与应用

针对乐安稠油老区吞吐末期开发效果日益变差的状况，开展了井下自生气复合泡沫技术研究。根据室内研究，在高温下引发剂迅速分解产生的CO2等气体，能扩大蒸汽扫油面积，降低原油粘度，提高注汽效果。当引发剂与泡沫剂混合注入时，则兼具气驱、活性液驱与泡沫驱的功效。该工艺现场施工简单，费用低，在草20区块开展了3口井的现场应用试验，收到了较好的增油效果。     

稠油油藏多轮次蒸汽吞吐后注CO2的可行性

针对我国稠油油田的许多区块或油藏已进入多轮次蒸汽吞后期，开发效果逐渐变差的实际情况，运用数值模拟及油藏工程的方法，以辽河冷家堡油田的几个典型的稠油区块为例，进行了蒸汽吞吐之后注CO2开采的可行性研究，并对数模和矿场先导试验的结果进行了经济评价，给出了不同原油粘度的稠油油藏在注蒸汽吞吐之后注CO2吞吐的可行性。对于前期进行过多软次蒸汽吞吐的普通稠油，随原油粘度增大，注CO2吞吐的换油率增大，可行性增加；对于特稠油和超稠油，前期必须进行1～3轮次以上的蒸汽吞吐，之后实施CO2吞吐工艺才能获得良好的效益，所得的结论对现场生产具有一定的指导意义。     

中国石化东部老油田提高采收率技术进展及攻关方向

针对中国石化东部老油田的油藏特点和开发矛盾,介绍了水驱、化学驱、稠油热采、CO2驱等不同开发方式下提高采收率技术的主要进展和矿场应用效果.水驱调整以局部注-采关系完善为主,配套工艺采取智能分注分采技术,特低渗油藏开展了压驱注水试验;化学驱形成了无碱二元复合驱和非均相复合驱技术并已工业化推广应用,研发了耐温、耐盐、抗钙镁...     

井下自生CO2复合泡沫封堵汽窜技术

针对新疆油田稠油注蒸汽开采存在汽窜严重的问题,研制了自生CO2复合泡沫封窜剂,并对封窜剂性能进行了实验评价,形成自生CO2复合泡沫封堵汽窜工艺。即在注蒸汽前将自生CO2复合泡沫封窜剂预先注入地层,引发剂在高温下分解产生CO2、N2等气体,和发泡剂形成的高温泡沫,封堵汽窜通道,提高注汽效果。该工艺现场施工简单,在新疆油田进行10口井的现场试验,都取得了较好的增油效果。     

中原油田CO2驱提高采收率技术及现场实践

系统总结了中原油田近十年来研究和实践形成的CO2驱提高采收率技术系列,包括CO2驱油机理、适宜性筛选评价技术、油藏工程技术和配套注采工程技术;评价分析了濮城沙一段下亚段油藏、胡96块等试验区的实施效果,总结不同类型油藏实施CO2驱的得失。研究结果表明,对于特高含水油藏,CO2溶于油斑和油膜,可驱动水驱残余油;对于深层低渗透油藏,CO2与原油界面张力小,毛管阻力小,可以驱替半径为0.01μm以上孔喉中原油。现场实践证实,CO2驱在防腐、剖面监测、分层注入及流度控制等方面已经形成了较成熟的技术,在深层低渗透油藏、特高含水油藏的应用中均取得了较好效果。同时,CO2驱具有不受温度、矿化度影响的优势,在高温高盐油藏具有巨大推广价值,为其他类型油藏注气提高采收率技术和实践提供借鉴。     

稠油油藏多轮次蒸汽吞吐后注co2的可行性

针对我国稠油油田的许多区块或油藏已进入多轮次蒸汽吞吐后期。开发效果逐渐变差的实际情况,运用数值模拟及油藏工程的方法,以辽河冷家堡油田的几个典型的稠油区块为例.进行了蒸汽吞吐之后注co,开采的可行性研究,并对数模和矿场先导试验的结果进行了经济评价给出了不同原油粘度的稠油油藏在注蒸汽吞吐之后注CO,吞吐的可行性。对 于前期进行过多轮次蒸汽吞吐的普通稠油随原油粘度增大。注co,吞吐的换油率增大、可行性增加.对于特稠油和超稠油,前期必须进行1~3轮次以上的蒸汽吞吐,之后实施co,吞吐工艺才能获得良好的效益。所得的结论对现场生产具有一定的指导意义。     

烟道气辅助蒸汽吞吐开采机理实验研究

某稠油油藏的纯蒸汽吞吐的效果不好,而烟道气辅助蒸汽吞吐开采稠油是一种有效的开采方式。为了研究烟道气辅助蒸汽吞吐,提高采收率的机理,在室内主要从CO_2和N_2角度研究提高稠油的采收率机理。研究结论表明,CO_2对原油产生的降粘和膨胀能力最好;提高采收率机理主要为原油膨胀机理、溶解驱机理、降粘机理。     

氮气及降粘剂辅助水平井热采开发浅薄层超稠油油藏

准噶尔盆地西缘春风油田的超稠油油藏具有埋藏浅、粘度高、厚度薄的特点,常规直井注蒸汽开发效果差。根据油藏开发难点,提出了氮气及降粘剂辅助水平井热采(HDNS)强化开发技术,揭示了各要素的作用机理,即水平井降低注汽压力、增强吸汽能力、减少热损失;降粘剂有效降低井筒周围的原油粘度,提高注汽质量;氮气提高浅层油藏能量,具有助排、隔热作用,提高开发效果;蒸汽具有加热降粘和蒸馏作用。在春风油田排601超稠油油藏投产水平井54口,通过运用HDNS强化采油技术,第1a平均单井产油能力为8.2t/d,累积油汽比为0.48t/t,平均单井峰值产油量为32t/d,实现了浅薄层超稠油的高效开发。