蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。     

稠油油藏降黏化学驱注入方式优化

降黏化学驱是稠油油藏蒸汽吞吐后的有效接替生产方式,其注入方式对开发效果影响较大。基于降黏化学驱的驱油机理,建立油藏数值模拟模型对蒸汽吞吐后降黏化学驱动态特征进行了分析,基于注采能力和开发效果对注入段塞顺序进行了优化,并基于净现值法建立了蒸汽吞吐后降黏化学驱注入参数的优化模型,将油藏数值模拟技术和粒子群算法相结合,求解获得最优注入参数。研究结果表明,蒸汽吞吐后降黏化学驱可以有效降低地层中原油的黏度,含水率在快速上升后出现明显的下降;先注降黏剂后注聚合物为最佳注入段塞顺序;通过优化,目标区块最优降黏剂质量分数为0.28%,最优聚合物的质量分数为0.32%,最优降黏剂注入量为0.40 PV,最优聚合物注入量为0.36 PV。优化结果可有效提高稠油油藏的开发效果,注入方式优化方法对指导稠油油藏蒸汽吞吐后降黏化学驱的开发实践具有重要的意义。     

孤岛东区稠油油藏控水降黏吞吐技术界限研究

针对孤岛东区稠油区块油水过渡带附近井网不完善;纵向水淹差异大,顶部动用差,储量控制程度低,以及常规完井无法转周引效的问题,建立并完善了孤岛东区普通稠油油藏的典型井地质模型,考察了原油黏度、渗透率、含油饱和度和净总比等因素对稠油化学降黏吞吐生产效果的影响,从而形成化学降黏吞吐的油藏筛选条件。依据现场不同类型油藏实施参数、效果,结合数值模拟研究,明确了稠油油藏化学降黏吞吐油藏技术界限,实现较好的开发效果。     

浅层稠油油藏热采合理井网密度及加密可行性研究

本文针对浅层稠油油藏热采目前生产井网、井距形式及井网密度现状，利用密闭取心、生产动态分析、驱替特征、累积产量特征、油藏热平衡、数值模拟及国外稠油采井网密度类比等研究方法，对优化合理井距、极限井距及经济合理生产井数进行了系统分析，指出了浅层稠油油藏热采目前的井网尚需进行加密，才能真正有效运用油藏、进而改善蒸汽吞吐和蒸汽驱开发效果。     

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。     

深层低渗透敏感稠油油藏降黏引驱技术研究及应用 ——以胜利油区王家岗油田王152块为例

为了有效动用开发难度极大的深层低渗透敏感稠油油藏,以胜利油区王家岗油田王152块为例,在深入分析开发难点和渗流机理的基础上,创新性提出降黏引驱开发技术,利用单管填砂驱油模型实验、油藏工程方法和数值模拟方法,开展深层低渗透敏感稠油油藏的开发技术界限研究。研究结果表明：生产井降黏吞吐引效,注入井早期变浓度连续驱替、后期变浓度段塞降黏驱替的降黏引驱技术开发深层低渗透敏感稠油油藏,能提高采出程度14.3%。同时优化并确定了降黏引驱的驱替方式、引效周期、降黏体系浓度及注入量等开发技术关键参数。王152块王152-斜6井组先导试验结果证实,截至2020年9月,井组日产油量峰值为11.5 t/d,比试验前提高了5.4倍,驱替生产157 d,累积注入量为6 534 m3,所有采油井均已见效,井组累积产油量为856 t,开发效果明显改善,预测提高采收率为11.0%,实现了深层低渗透敏感稠油油藏从未动用到有效动用的转变。     

边底水稠油油藏水溶性降黏剂吞吐技术研究

针对胜利油田沾29块边底水稠油油藏蒸汽吞吐开发过程中油井含水率高、日产油量低的问题,利用岩心驱油实验和微观可视化设备,研究了应用水溶性降黏剂提高稠油采收率的机理;运用非线性混合法则,实现了水溶性降黏剂在数值模拟中的表征;利用数值模拟方法,建立了水溶性降黏剂吞吐数值模型,优化得到了沾29块水溶性降黏剂吞吐的开发技术界限。研究结果表明:相对于水驱,水溶性降黏剂驱油效率提高了4. 6%;水溶性降黏剂提高采收率的主要机理是形成水包油乳状液,可降低原油黏度及界面张力,减少残余油饱和度;非线性混合规则表征了原油黏度随水溶性降黏剂浓度的非线性变化规律;沾29块开发方案中,水溶性降黏剂吞吐的注入浓度为3%～4%,周期注入量为500～600 t;水溶性降黏剂吞吐措施有效期达396d,平均日增油为3. 1 t/d,矿场实验取得了良好的开发效果。研究成果对于改善边底水稠油油藏开发效果具有重要意义。     

敏感性普通稠油水驱油藏化学降黏实践

针对金8块强水敏普通稠油油藏水驱采收率低、蒸汽吞吐注汽困难的问题，开展了化学降黏研究，并选取2个井组进行矿场先导试验，通过室内研究和矿场实践证实了该技术的可行性。研究表明：多孔介质中原油、降黏剂、固相模型相互作用发生原油乳化分散、岩石润湿性改变、液滴变形和架桥封堵3项作用，从而实现降低原油表观黏度、剥离原油及扩大波及体积的作用。水驱后注入0.3倍孔隙体积降黏剂溶液，水驱残余油被分散乳化，由不可动油变成可动油重新流动，含水下降，采收率提高了7.29个百分点。采用数值模拟方法对试验井组进行设计，在目前反九点水驱井网上，先注入单一化学降黏溶液，当含水超过75%时添加泡沫进行降黏复合驱，化学剂段塞注入量应为0.4倍孔隙体积。对比试验井组注水和化学降黏开发1 a的指标，化学降黏具有减缓含水上升速度、提高采油速度、增加驱替见效期、提高储层吸水能力和提升开发经济效益等优势。该成果对同类油藏具有重要借鉴意义。     

反九点井网加密前后流场变化及驱油效率实验研究

为了弄清疏松砂岩稠油油藏反九点井网至排状加密后的剩余油分布规律,采用基于实际井组物性特征的三维大尺寸物理模型,进行反九点井网加密前后的流场变化及驱油效率实验,研究反九点井网至排状加密后的压力场、饱和度场以及驱油效率的变化。加密前物性越好的区域驱油效率越高,驱油效率增长率越大。加密后,在一定渗透率范围内,由于水窜的影响物性越好的区域驱油效率反而越差;反九点井网排状加密、生产井转注可以有效改善水驱控制程度,提高油藏驱油效率,加密后采收率提高了11.8%。对于有边底水的油藏,加密前剩余油纵向上在中、上部层位富集,平面上分布在物性较差的区域以及边角井之间的区域;加密后,剩余油主要分布在生产井排的加密井与原生产井之间的低渗透带。     

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。     

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     

提高低效热采吞吐井开发效果的技术发展动向

目前我国稠油开发以蒸汽吞吐为主,但随着蒸汽吞吐轮次的增加,周期产油量、油气比下降,含水率高,开采效果变差,且蒸汽吞吐采收率较低,一般在20％左右。针对这一问题,采取各种措施提高蒸汽吞吐后期的开采效果,主要包括多井整体吞吐、一注多采、复合蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层等热采技术和化学吞吐、CO2吞吐等冷采技术以及各种改善蒸汽吞吐效果的工艺措施。综述各种改善蒸汽吞吐效果的工艺技术及其增产机理,分析各种稠油开采技术存在的问题和不足,指出稠油复合开采及水平井应用是稠油开采的发展方向。     

底水稠油油藏水平井复合增产技术

针对桩西油田强底水稠油油藏水平井单井产液量高、含水率高、开发效果差、剩余油动用难度大的问题,进行了底水稠油油藏复合增产技术研究。利用水平井二氧化碳吞吐可视化试验,分析了底水油藏水平井二氧化碳吞吐提高采收率的机理,同时针对单一二氧化碳驱易指进的问题,优选发泡剂和稳泡剂,研制了增黏型泡沫体系,并配制了乳化沥青堵水剂以封堵高渗透通道,形成了包括二氧化碳吞吐、增黏型泡沫体系和乳化沥青堵水剂的水平井复合增产技术。复合增产技术在桩1块底水稠油油藏应用7井次,平均含水率降低27.5百分点,累计增油量3 205 t,取得了明显的降水增油效果。现场应用表明,复合增产技术可以解决底水稠油油藏水平井含水率高、剩余油动用难度大的问题。      

胜利油田稠油开采技术现状

稠油的流动性差,粘度大,开采的关键问题是降粘,改善其流动性,胜利油田根据不同油藏的条件选择了多种降粘开采方式,逐步建立了并开成了具有自己特点的筒油油藏水驱开采技术和热采技术。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘,井筒加热,稀释降粘,化学降粘,微生物单井吞吐,抽稠工艺配套等,筒油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐,蒸汽驱,丛式定向井及水平井,火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。     

减氧空气吞吐技术在鲁克沁深层稠油油藏的应用

鲁克沁三叠系深层稠油油藏经过多年的注水开发,出现了含水率上升快、水驱效率低、采出程度低等问题。为了解决水驱矛盾,提高单井产量,提出了减氧空气吞吐的方案。通过室内物理模拟实验和数值模拟研究,分析了减氧空气吞吐的机理,优化了注入参数。基于理论研究结果,在鲁克沁三叠系深层稠油油藏开展了减氧空气吞吐矿场试验,结果表明：减氧空气吞吐降水增油的机理是稠油注减氧空气后存在拟泡点,形成泡沫油流分散降黏,同时封堵水流优势通道,扩大波及体积。注气量、注气速度和焖井时间对减氧空气吞吐效果影响较大,建议单井注气量40×10⁴ m³,注气速度4×10⁴ m³/d,焖井时间8~10 d。鲁克沁三叠系深层稠油油藏共实施减氧空气吞吐400余井次,有效率82%,单井平均初期日增油量4.5 t,综合含水率下降42%,有效期达168 d,有效期内单井增油量480.0 t。因此,减氧空气吞吐是深层稠油的一种有效降水增油技术,对同类型油藏注水开发后提高采收率具有重要的借鉴意义。     

边水淹稠油储量蒸汽吞吐技术对策

针对油层温度条件下脱气原油粘度大于10 000mPa.s的稠油油藏,在注蒸汽吞吐长期降压开采过程中,油藏压力下降导致边水推进,水淹井区采油井含水急剧上升,生产效果变差,资源浪费严重。对井楼油田一区楼1254、2107两口井的边水油层蒸汽吞吐试验结果表明,厚度不小于8 m的特稠油边水淹油层,通过优化射孔和优化注采参数,实施短周期注汽、短周期生产的开采方式,能够取得较好的吞吐效果和经济效益。目前,该技术已成为河南稠油油田进一步提高边水淹油层储量资源利用程度的主要措施之一。     

稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术

为进一步提高稠油蒸汽吞吐井的防砂有效期,从防砂工具、充填材料及充填工艺等方面对长效防砂技术进行了研究。根据充填口重复开关的思路设计了充填工具,并对其密封件的材料进行了优选,研制了长效防砂工具;利用多层覆膜方法研发了耐高温高强度覆膜支撑剂;采用多段塞充填工艺进行施工,形成了稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术。长效防砂工具密封件4轮次吞吐试验后,其压缩永久变形率小于55%、抗拉强度8.9 MPa、拉断伸长率102%,能满足蒸汽吞吐井防砂要求;耐高温高强度覆膜支撑剂耐温300 ℃,4轮次吞吐试验后固结强度7.1 MPa、渗透率96 D,完全满足蒸汽吞吐井防砂生产要求;多段塞充填工艺降低了防砂成本及后期处理难度。稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术在胜利油田11口井进行了现场应用,平均防砂有效期长达930 d,满足了蒸汽吞吐井对防砂的要求。      

新疆稠油油藏复合吞吐技术研究与应用

针对新疆油田红003井区蒸汽吞吐开采效果较差的现状,引进了高效复合化学药剂配合氮气辅助蒸汽吞吐的复合吞吐开采技术。室内实验结果表明,氮气对原油黏度的影响很小,但可以增加地层的弹性能量;加入复合降黏剂可以使稠油在高温下转变为牛顿流体,启动压力消失。对注蒸汽+氮气+降黏剂复合吞吐的压力场、温度场和黏度场进行数值模拟,开采效果显著优于单纯注蒸汽方式,可以明显延长蒸汽吞吐生产周期。现场对12口井开展了稠油复合吞吐技术试验,增产效果明显,可为同类型稠油油藏的合理开发提供经验和借鉴。     

蒸汽吞吐加密开发边界技术界限研究

本文针对克拉玛依油田和红山嘴油田的稠油开发现状,在分析吞吐生产特征和加密适应性的基础上,从地质和油藏工程的角度,研究总结了吞吐后期加密井的边界技术界限,制定了加密筛选标准,为今后稠油老区的加密调整提供了重要依据.