超稠油开发硫化氢成因分析及治理技术

辽河油田超稠油具有高密度、高黏度、高凝固点、高胶质沥青质含量的特点,其开发方式以蒸汽吞吐为主,SAGD、蒸汽驱为辅,已连续13年保持百万吨产量规模.但在开发过程中,出现了高浓度硫化氢气体,严重威胁到油区员工的身体健康,并对环境造成污染.几种开发方式中,蒸汽吞吐井硫化氢浓度相对较低,SAGD、蒸汽驱油井由于高温高压蒸汽的长期作用,硫化氢浓度较高,达到吞吐井硫化氢浓度的5倍左右.对于硫化氢成因,认为主要有两方面原因:一是超稠油中的含硫化合物在高温高压条件下发生热裂解反应,生成大量硫化氢;二是采油助剂中的磺酸盐类表面活性剂受热分解,产生少量硫化氢.针对硫化氢污染,通过引进新型表面活性剂,减少了硫化氢的释放,通过开展现场干法脱硫试验,有效处理了超稠油井伴生气中的硫化氢.     

电加热辅助SAGD数值模拟研究及现场应用

电加热在辅助稠油降黏开采中已得到广泛应用,但前人主要对电加热SAGD预热数学模型进行了研究,电加热辅助SAGD生产研究相对较少,因此需明确电加热辅助SAGD的相关参数。利用CMG灵活井模块,以风城油田A井组为基础,建立表征电加热-注蒸汽数值模拟模型。实现水平段筛管、长油管、短油管以及加热电缆的复杂管柱结构模拟。对电加热的功率、操作方法等参数进行了优化。模拟结果显示:电加热最佳功率为1.5kW/m,采用脉冲式电加热方法,即加热电缆周期性加热,生产井注入蒸汽循环进行驱液洗油,交替加热9轮以上,可以保证生产效果同时避免原油结焦风险。A井组现场实践结果表明,采用电加热后,水平段动用程度由43%大幅提高至100%,日产油量提高3.2t,油汽比提高0.229,生产效果得到明显改善。因此电加热辅助SAGD具有巨大的应用潜力,对提高SAGD产量水平和采收率具有重要意义。     

烟道气辅助SAGD技术研究与现场试验

烟道气辅助SAGD是将以N_2、CO_2为主要成分的烟道气注入SAGD蒸汽腔内,以实现SAGD汽腔调控,相比辽河油田比较普遍的以N_2、CO_2非烃类气体为注入介质的气体辅助技术,该技术在成本、气源、效果等方面具有较大优势。在前期调研的基础上,结合氮气辅助SAGD开发实践,利用物理模拟、数值模拟等技术,明确了烟道气辅助SAGD可以减小蒸汽热损失、维持汽腔压力、扩大蒸汽波及体积、提高原油流动能力。对烟道气辅助SAGD主要操作参数进行优化,设计采用段塞式注气方式,段塞尺寸为6个月,气汽比为0.02,注蒸汽量降低10%,注烟道气体总量为0.1PV。在辽河油田4个SAGD井组开展烟道气辅助SAGD先导试验,实施后井组产油量保持稳定,油汽比由0.16提高至0.21,蒸汽腔顶部温度明显降低,阶段节约注汽3.5×10~4t,增油0.4×10~4t,创效914万元。     

杜84断块馆陶油藏双水平SAGD优化设计

辽河油田曙一区杜84块馆陶油层为一顶部和四周被水包围的特殊油藏．开发初期按70m井距正方形井网部署直井蒸汽吞吐开发,在油井蒸汽吞吐过程中,射孔井段下部油层动用差,蒸汽超覆现象随周期延长而加剧．带来顶水突破的隐患,同时油藏递减逐渐加大,油藏开发效果逐渐变差。为提高杜84块馆陶超稠油油藏剩余油动用程度．决定采用SAGD开发技术。本文以油藏特点和开发现状为基础,应用STARTS数值模拟软件,采用变深度、不均匀网格进行油藏数值模拟,对双水平井组合的SAGD技术布井方式、水平段长度、水平段在油层中的位置、注采参数等进行了优化设计。实施效果表明,采用双水平井组合SAGD技术,提高超稠油原油采收率是经济可行的。     

直井-水平井组合SAGD物理模拟研究

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术是一种开发超稠油的经济有效方式,国内油藏在直井吞吐后普遍采用直井-水平井组合SAGD开发。以曙一区杜84块兴VI组油层油藏地质参数、流体性质为基础,采用高温、高压三维比例物理模拟系统模型来描述超稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽辅助重力泄油的开发过程,并对实验过程中蒸汽腔变化进行监测分析,根据蒸汽腔发育特征将蒸汽腔的形成和发育过程分为汽腔形成、汽腔扩展和汽腔下降等3个阶段,同时结合温场发育状况及产油量、含水率等实验数据,可以将直井-水平井组合SAGD生产阶段划分为吞吐预热阶段、汽腔形成(SAGD驱替阶段)阶段、汽腔扩展阶段和汽腔下降阶段。物理模拟直井-水平井平组合SAGD实验表明,最终注入倍数为2.8时,阶段采出程度可以达到58.5%,物理模型平均剩余油饱和度为19.40%。     

基于井筒—油藏耦合模拟的SAGD开发规律分析

SAGD开发中井筒及油藏耦合关系较为复杂,常规热采源汇井模型无法模拟SAGD水平井井筒内的流体流动,影响SAGD开发生产规律认识。因此,结合水平井井筒模拟方法,综合考虑井筒管流、井壁入流、油藏渗流等因素的相互影响,采用CMG软件建立水平井井筒变质量管流流动模型与均质油藏渗流耦合模型。数值模拟计算10年生产结果与开发区同类油藏实际开发动态参数对比显示,所建模型参数合理,可用来分析开发规律。在此基础上,深入认识SAGD开发过程中的温度场、压力场、注采剖面变化、生产动态变化特征,并开展了单管注汽、双管注汽、有无尾管的不同井筒结构下的SAGD开发效果对比。研究表明：受水平段压差分布影响,SAGD初期蒸汽腔主要在跟端发育,其他位置上升较慢,多点注汽可有效改善趾端蒸汽腔发育程度,使井筒沿程注采更均匀;水平段下入尾管可以有效改善井筒跟端蒸汽腔发育均匀程度,提高趾端蒸汽腔波及体积;对于均质油藏,三点注汽和两点注汽开发效果差别不大。     

辽河油田多介质组合重力泄油(SAGP)技术研究

辽河油田杜84块馆陶油层为一巨厚块状边顶底水超稠油油藏,在进入蒸汽吞吐开发的中后期,自2005年开始陆续开展了蒸汽辅助重力泄油(SAGD)先导试验,取得了较好开发效果.但随着试验规模的不断扩大和深入,在SAGD中后期采取何种措施,来控制蒸汽腔纵向上扩展,抑制顶水下泄,进一步提高开发效果已迫在眉睫.多介质组合重力泄油(SAGP)是由SAGD演变而来的工艺,在注入蒸汽中加入少量的非凝析气体,以便调整蒸汽腔的扩展方向,降低蒸汽上升速度,从而抑制顶水下泄,有效延长SAGD生产时间.通过对SAGP生产机理的分析,结合杜84块超稠油地质研究和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发效果评价,优选适合杜84块SAGP添加的非凝析气体的种类,研究设计并优化SAGP的有关注采工艺参数,给出了SAGP技术在试验区应用的开发指标预测结果.研究表明,SAGP是提高杜84块蒸汽辅助重力泄油开发效果行之有效的手段.     

氮气泡沫抑制双水平井SAGD井间窜流可视化研究

双水平井SAGD是开发稠油油藏一种有效前沿的技术手段。双水平井SAGD开发稠油油藏时,注采井间局部易发生窜流,导致油井生产汽窜,含水率上升。对此利用二维物理可视化机理模型,以辽河油田曙一区杜84块馆陶油层地面脱气原油为实验原油,研究当水平井注汽开发过程中井间窜流后,注入的氮气泡沫运移、聚集、封堵机理。实验结果表明,由于油水黏度差异及储层非均质性,注采井间易发生窜流,注入蒸汽沿注采井间向前推进,产生明显的主流通道,不利于双水平井SAGD注采井间建立稳定连通关系和剩余油有效动用;注入的氮气泡沫首先进入主流通道并占据大孔道,在喉道的剪切作用下形成大量气泡,泡沫沿窜流通道运移并聚集,起到封堵作用,有利于抑制井间蒸汽或热水的窜通,使得后续注入流体改变流动方向,实现双水平井井间剩余油均匀动用。     

双水平井组合SAGD物理模拟研究

辽河油田在杜84块开展直井-水平井组合蒸汽辅助重力泄油(SAGD)先导试验取得成功。SAGD技术正在由巨厚层向中厚层、薄层油藏,双水平井组合推广。以曙一区杜84块兴Ⅵ组先导试验区油藏和流体参数为基础,采用高温高压三维比例物理模拟系统模型来描述超稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽辅助重力泄油的开发过程,并对双水平井组合SAGD实验过程中蒸汽腔变化进行监测分析,根据蒸汽腔发育特征将蒸汽腔的形成和发育过程分为汽腔上升、汽腔扩展和汽腔下降3个阶段,同时结合温场发育状况及产油量、含水率等生产实验数据,将双水平井组合SAGD生产阶段划分为吞吐预热阶段、汽腔上升阶段、汽腔扩展阶段和汽腔下降阶段。物理模拟双水平井组合SAGD实验表明,最终注入倍数为3.0时,阶段采出程度可以达到60.23%,物理模型平均剩余油饱和度为17.54%。     

SAGD油井产出液热能利用工艺技术研究

直井(水平井)与水平井组合重力泄油(SAGD)开发方式,其原理是:蒸汽经过直井被注入油层,并在油层中形成连续的蒸汽腔,蒸汽冷凝放出热量,地下原油经加热后,与冷凝水一同依靠重力作用流入水平井被大排量采出,采收率可达50%。该工艺目前处于工业化应用阶段。在SAGD开发方式下,油井产出液携带大量的可利用热能,其热能能否有效利用,直接制约着SAGD技术的工业化应用。为此,开展油井产出液热能利用工艺技术研究,将油井产出液携带的可利用热能,用于该区块注汽锅炉使用的软化水升温,其工艺流程为:产出液从井口进入计量接转站脱气,脱气后进入集中换热站换热,温度从155℃降到90℃后,进入联合站脱水;软化水从软化水站进入集中换热站,换热升温后(温度从20℃提到64℃,进注汽站温度为57.6℃),为该区块注汽锅炉供水。产出液热能利用工艺技术实施后,每年可节约燃料油14814t,使超稠油区块采收率从21.6%提高到50%。     

农村家用沼气发电研究

一、沼气的理化特性及发电原理沼气是由多种气体组成的混合气体,它的主要成分为甲烷和二氧化碳,甲烷成分约占60%～70%,二氧化碳成分约占30%～40%。沼气中还含有少量的硫化氢、氮、氧、氢等气体,约占总含量的5%。沼气中的主要可燃成分为甲烷,甲烷在空气中遇火就能燃烧,转变成二氧化碳和水,并放出8%kJ/M 热量,其化学反应方程式为:     

储层流体非均质性在重油评价及开发生产上的应用

原油化学组成和物理性质的剧烈变化在重质油藏内非常普遍,了解引起这种变化的原因及控制因素对深化油藏地质评价、优化重油开发方案设计及提高重油采收率都有非常重要的意义。在重油评价方面,根据原油组成和物性的梯度变化可以帮助判别油层非均质程度和隔层的出现;在混层开采时,原油地球化学组成可以用来判别各层的贡献。在重油开发方面,黏度的梯度变化是造成油藏模拟结果与生产历史难以拟合的主要原因,用均一黏度模型进行油藏数值模拟,过高地估计了蒸汽辅助重力泄油(SAGD)和循环注汽开采(CSS)的累计产油量。油相组成变化必须像渗透率、孔隙度和含油饱和度一样结合到常规油藏描述和数值模拟中去,能否准确预测生产行为就取决于上述变化与数值模拟工具相结合的有效性。流体物性的梯度变化同时表明,目前工业界普遍采用的把SAGD生产井置于油水界面之上1～2m并不是一个完善的设计,按照黏度梯度变化、累计产量和目前油价进行的优化计算显示,在西加拿大盆地Peace River地区理想的完井位置应该在油水界面之上8m。由于原油黏度对生产行为有着非常重要的影响,因此重油生产必须考虑黏度的变化,为此提出了一种新的完井设计思路,把J型生产井与SAGD相结合(JAGD),JAGD生产不仅提高了经济效益,还能降低对环境的影响。同时,由于重油开采主要受流动性控制,在热采之前对油藏进行预处理,待黏度降低后再进行开采也是提高重油采收率、降低能耗的有效手段。     

原油稳定工艺节能技术应用研究

1 概述。中原油田原油稳定工艺为原油经脱水、脱气、加热后,进入稳定塔上部进行负压闪蒸,闪蒸气由负压螺杆压缩机从塔顶抽出,经过循环水冷却,部分冷凝为液体进入储罐,然后装车外销;不凝气进入伴生气管网,进入全局气体处理系统;稳定后的原油从稳定塔底部流出。长时间以来,该工艺存在两方面的问     

后SAGD阶段开发技术探索与实践

杜84块兴Ⅵ组SAGD先导试验区经过8年开发,水平生产井水平段上覆储量采出程度已达70%,进入SAGD开发后期,存在问题较多,主要表现为蒸汽腔压力高、蒸汽用量大,蒸汽腔热损失大、热能利用率低,蒸汽腔进入下降阶段、泄油效率低,且油汽比降至0.15,继续采用SAGD开发已不经济。为改善兴Ⅵ组SAGD先导试验区效果,探索利用SAGP(Steam And Gas Push)方式,向蒸汽腔注入氮气,利用氮气填充蒸汽腔,从而减少蒸汽注入量、降低热损失、提高泄油效率,改善油汽比。根据兴Ⅵ组SAGD先导试验区实际情况,对蒸汽及氮气注入量等参数设计优化,最大限度减少蒸汽用量,提高油汽比,方案设计油汽比由0.15提高至0.30。经过半年的现场实施,试验区各项开发指标明显改善,油汽比达到0.33;监测资料显示汽腔顶部形成低温氮气层,有效降低了热损失;措施实施后已累计创效1402万元。SAGP的成功实施为后SAGD阶段探索出可行的接替技术。     

蒸汽腔立体监测技术在SAGD开发中的应用

在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发中,有效监测蒸汽腔的发育形态,对生产动态调控、剩余油挖潜、延长SAGD开发生命周期及开发效果评价具有重要意义。辽河油田经过十余年的SAGD开发实践,不断摸索研究,利用超稠油油藏SAGD开发前后温度场、微重力场及地震速度场等方面参数的变化,建立了以观察井温度监测、时移微重力及四维地震等开发地球物理技术为主体的SAGD蒸汽腔立体监测技术,实现了SAGD蒸汽腔由单一技术向多技术监测、由单点向点-面-体立体监测、由定性静态描述向定量动态预测的转变。该立体监测技术可以较好地判断蒸汽腔扩展形态,计算蒸汽腔扩展速度及高度,辅助判断SAGD开发阶段,准确判断沉积微相、隔夹层及注采关系等因素对蒸汽腔扩展规律的控制。该立体监测技术在SAGD生产动态调控及开发调整方面也取得了较好的应用效果。     

井口伴生气的回收利用

正油井在开采过程中,套管环形空间伴随着原油的采出产生含甲烷、乙烷、丙烷等成分的伴生气。这些可燃气体因为产量小,不便于储存使用,往往不被采集而放散排放。我们在充分论证试验的基础上,对井场套管气加装简单设备进行收集,为采油区队     

二氧化碳驱油技术

简单来说,二氧化碳驱油技术就是把二氧化碳注入油层中以提高采油率。国际能源机构评估认为,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000×108～6000×108bbl。由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体,当它大量溶解于原油中时,可使原油体积膨胀、黏度下降,还可降低油水间的界面张力。与其他驱油技术相比,二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采油率提高显著等优点。二氧化碳驱油技术是石油公司发展碳封存的重要技术路径,是实现二氧化碳资源利用和封存的最佳结合点之一。大     

原油稳定

<正>原油稳定是为了脱除原油中溶解的CH4、C2H6、C3H8等烃类气体组分,防止它们在挥发时带走大量液烃,从而降低原油在贮运过程中的蒸发损耗。稳定后的原油饱和蒸气压不超过最高贮存温度下当地大气压。在稳定过程中,还可获得液化气和天然汽油。原油稳定可采用负压脱气、加热闪蒸和分馏等方法。以负压脱气法为     

二氧化碳辅助蒸汽吞吐技术矿场试验

以曙一区杜84块兴隆台油层为例,经过18年的蒸汽吞吐开发,区块进入蒸汽吞吐开发末期,生产效果逐渐变差。其原因主要有地层压力低,压力由8MPa下降至3.0~3.5MPa;油藏动用不均,水平井水平段动用程度仅为58%;蒸汽热效率低,注入蒸汽中的40%为无效注汽量。针对超稠油油藏蒸汽吞吐开发中后期油藏"低压"导致吞吐效果变差的问题,提出了二氧化碳辅助蒸汽吞吐技术,通过向油藏内注入二氧化碳补充地层压力,提高水平段动用程度,提高原油流动能力,并利用理论计算、数值模拟等方法 ,对气体注入量、注入介质、井网选择等进行研究。该技术于2014年进行了先导试验,而后进入规模实施阶段,累计实施34井次,注汽压力由5.0MPa上升至6.2MPa,排水期由57天下降至16天,阶段产油由736t上升至1157t,油汽比由0.12上升至0.22。     

物性夹层对SAGD开发效果的影响研究

针对物性夹层是否影响SAGD开发效果的问题,采用测井曲线分析与取心井岩心描述相结合的方法,明确了D块I油层组物性夹层的岩性构成、厚度范围、电性特征以及物性变化。利用CMG稠油热采模拟软件,依据油藏地质特点及开发现状,建立了双水平井组合、直平组合两种布井方式SAGD的数值模型,模拟了夹层厚度与渗透率多种组合方案,取得了"夹层热传导与渗透性关系不大、夹层泄油能力与渗透性关系较大"的基本认识,确定了物性夹层厚度、渗透率对SAGD开发效果影响的技术界限:当物性夹层渗透性小于100m D、厚度大于1.5m时,双水平井SAGD开发适应性较差;当物性夹层厚度为1m、渗透率大于40m D时,对直平组合SAGD开发影响很小;当物性夹层厚度大于2m、渗透率大于100m D时,对直平组合SAGD开发效果影响不大。