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。     

空气和 CO2辅助蒸汽吞吐室内实验研究

为了改善常规蒸汽吞吐中后期的开发效果,通过高温高压物性分析仪测定空气和CO_2对普通稠油的溶胀和降黏作用;开展了空气辅助蒸汽吞吐和CO_2辅助蒸汽吞吐室内物理实验,通过对回采水率、采注比、油层平均温度和采出程度等指标分析,评价了不同吞吐方式的开发效果。研究结果表明,空气和CO_2溶于原油后均能使其黏度降低、体积系数增加,但CO_2的降黏溶胀效果更好。蒸汽波及系数和油层平均温度随着吞吐周期的增加而增大,同周期内气体辅助蒸汽吞吐的波及系数和油层平均温度比常规蒸汽吞吐的高。常规蒸汽吞吐中后期注入空气和CO_2,可明显提高周期回采水率、油汽比和采注比。与常规蒸汽吞吐相比,CO_2辅助蒸汽吞吐和空气辅助蒸汽吞吐均能够大幅度提高采出程度,其中CO_2辅助蒸汽吞吐开发效果最好。     

浅薄层特超稠油油藏冷热交替开采技术研究

针对浅薄层特超稠油油藏蒸汽吞吐开发初期面临的油层厚度薄、原油黏度高、蒸汽热损失大、吞吐有效期短等问题，提出了冷热交替大周期吞吐开发模式，有效改善开发效果。为此开展了浅薄层特超稠油油藏冷热交替开采三维物理模拟研究，结果表明：受顶底盖层热损失影响，蒸汽吞吐温度下降迅速，峰值产量较高，但单周期生产时间较短，约100 min；降黏吞吐可以降低吞吐井附近含油饱和度，提高产油速度，降低含水率，延长吞吐周期50 min 以上；提高温度可以增强降黏剂的降黏效果，第二周期开始冷热交替改善效果优于第一周期，其生产时间延长60 min，含水率降低45%，周期采出程度提高1.7%。利用数值模拟方法优化了冷热交替的注入参数，建立了该技术的政策界限：最佳转冷热交替的时机为2～3 周期，注入强度为0.02 t/m；适用的油层厚度小于8 m，原油黏度小于200 000 mPa?s，含油饱和度大于0.6，渗透率大于1 000 mD。     

稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法

针对组合蒸汽吞吐技术缺少简单明确、科学可靠分区方法的问题,依托数值模拟方法,建立稠油油藏蒸汽吞吐井间汽窜的数值模拟模型,研究渗透率突进系数、原油黏度、油层厚度、井间压力梯度等因素与蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期的定量关系。利用多元非线性回归方法建立多因素影响下蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期的预测模型,利用蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期的不同,实现组合蒸汽吞吐区的定量划分。以王庄油田坨82块为例,采用所建立的模型对相邻蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期进行了计算,实践证明,该模型应用简单方便,结果可靠,实现了不同注汽能力下的组合蒸汽吞吐区的定量划分,满足矿场应用的需要。     

影响水平井蒸汽驱效果地质因素分析

以辽河油田某区块稠油油藏为例,通过数值模拟方法,系统研究了各种地质因素(地层倾角、渗透率、初始含油饱和度、油层厚度、油层深度和原油黏度)对水平井蒸汽吞吐转蒸汽驱的转驱时机以及对水平井蒸汽驱开发效果的影响。分析结果表明,影响较大的因素是初始含油饱和度、油层厚度以及原油黏度。该研究可为筛选稠油油藏水平井蒸汽驱开发的地质条件提供可靠的理论依据。     

提高蒸汽吞吐阶段采出程度的数值模拟研究

针对辽河油区不同稠油油藏类型，选取典型蒸汽吞吐井进行数值模拟研究。分析了影响蒸汽吞吐开发效果的主要因素是渗透率、地层系数、油层在射孔井段位置。并以此为基础提出了提高该阶段采出程度的三种措施是选注合采、交互式注汽合采及加深注汽管柱注汽。从而不同程度地提高了开发效果。     

浅薄层稠油蒸汽吞吐规律

通过对井楼零区注蒸汽开采先导试验区及井楼油田蒸汽吞吐生产的大量数据统计分析,揭示了浅薄层稠油油藏蒸汽吞吐生产具有采出程度高、采油速度高、油汽比较低和产量递减快、含水率上升快的特征及规律.指出:只要针对油藏特点,优化注采参数,油层厚度>5m的浅层(特)稠油油藏注蒸汽开采,在技术上和经济上可以取得成功.     

水平井蒸汽吞吐经济技术界限

利用水平井蒸汽吞吐开发薄层、超稠油以及具有边底水等复杂条件的稠油油藏具有较好的优势,但是水平井投资大,风险高,研究水平井蒸汽吞吐经济技术界限十分必要.基于油藏数值模拟和动态经济评价方法,研究了无边底水、边水以及底水3类稠油油藏水平井蒸汽吞吐的油层有效厚度界限、油价边界值以及地面原油粘度界限.底水稠油油藏含水率上升最快,开发效果最差,因此经济技术界限也最为苛刻.当油价为50美元/bb1时,地面原油粘度为10 000 mPa·8的无边底水、边水以及底水稠油油藏进行水平井蒸汽吞吐开发的油层有效厚度界限分别为2.7,2.9和13.8 m.建立不同油价下的经济技术界限图版以及定量关系式,便于根据油价波动动态地指导不同类型稠油油藏水平井蒸汽吞吐经济开发.     

营13断块薄层边底水稠油油藏开发技术及效果

针对营13断块稠油油层厚度薄、具有强边底水、含水上升快、采出程度低、储层敏感性强的问题,开展了提高稠油油藏开发效果技术研究.研究结果表明,热复合化学水平井开发技术能有效提高开发效果;对薄层边底水稠油油藏,水平井蒸汽吞吐开发效果要明显好于直井蒸汽吞吐;优选的高温防膨剂经过300℃高温处理后防膨率达到96.23％,且具有良好的耐水洗性能,可作为注汽前的地层预处理;高温氮气泡沫具有良好的油水选择性和封堵性能,能有效抑制边底水影响;二氧化碳辅助蒸汽吞吐与单纯蒸汽吞吐相比,可提高原油采收率22.09％.     

特薄层稠油油藏开采技术研究

对井楼、古城油田特薄层稠油资源分布及油藏地质特征进行了研究,根据油藏特点,利用数值模拟的方法研究了不同类型的特薄层稠油油藏蒸汽吞吐开采界限条件,找出了不同原油粘度的油层有效厚度、含油饱和度、净总厚度比、和油藏渗透率等开采限值。并对目前各井区井网条件下注汽强度、井底蒸汽干度、焖井时间等注汽参数进行了优化,为特薄层开采提供了技术支持。     

多元热流体吞吐窜流影响灰色关联定量分析

稠油油藏进行多轮次吞吐热采时,由于地质和工艺条件差异易造成井间窜流现象,为分析各因素对多元热流体吞吐窜流的影响程度,运用灰色关联方法,通过计算各因素关联度以量化确定它们的影响大小及主次关系。研究结果表明,影响多元热流体吞吐井间窜流因素的敏感性大小排序为:渗透率、油层厚度、注采压差、注入强度、原油黏度,并据此提出有针对性的治理措施。该研究成果可为多轮次吞吐热采方案设计及后期窜流治理提供参考依据。     

蒸汽驱开发采收率预测新方法

本文利用热采数值模拟手段和回归分析方法研究了油层厚度、原油粘度、含油饱和度、渗透率变异系数、油层净决厚度比 油藏埋深等主要油藏参数对蒸汽驱开发效果的影响，并且得到了蒸汽驱开发采收率与诸油藏参数之间的关系式，作出了它们之间的关系曲线。在此基础上，进一步得到了不同稠油油藏汽驱采收率预测公式。通过国内外几个蒸汽驱先导试验的实例证明了所得预测公式的有效性。     

裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐动态预测模型

在常规稠油油藏蒸汽吞吐动态预测模型的基础上,运用能量平衡理论,建立了裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐开采动态预测模型,给出了热膨胀作用、重力驱替和毛管渗吸作用下的分析解。在求解过程中,考虑了温度对粘度、含油饱和度和油水相对渗透率的影响。该模型的实例计算结果与数值模拟计算结果相近,这表明该模型能用于裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐动态预测。     

稠油油藏水平井热采应用研究

本文油藏数值模拟技术研究了不同类型稠油油藏水平井注蒸汽开采的可行性、相应的开采方式及油层厚度与原油粘度对水平井注蒸汽开采效果的影响。     

河南稠油油藏氮气辅助蒸汽吞吐机理及氮气添加量优化研究

针对河南稠油油藏"浅、薄、稠、散"的地质特征,利用数值模拟技术对1～3m、3～5m和5～10m三种薄层稠油油藏实施氮气辅助蒸汽吞吐的开发效果进行研究。通过对不同厚度稠油油藏分别实施氮气辅助普通湿蒸汽、高温湿蒸汽和过热蒸汽的增油能力、节约蒸汽效果及油藏特征进行对比和分析,总结了氮气辅助蒸汽吞吐提高采收率的机理。研究结果表明,由于氮气自身的压缩性、膨胀性、小热容、低粘度等特点,蒸汽吞吐添加氮气后有利于保持地层压力,延长吞吐周期,改善了蒸汽的波及体积,增加了近井地带的洗油效率。     

对蒸汽驱几个问题的探讨

方法利用数值模拟法，研究了影响蒸汽驱的主要油藏参数和操作参数，并阐明了蒸汽吞吐与蒸汽驱及蒸汽驱与水驱、聚合物驱的相互关系。目的为了选择合理的开发方式，保证蒸汽驱有效的运作，提高原油采收率。结果影响蒸汽驱开发效果的油藏参数是油层净厚度、原油粘度、含油饱和度、油层非均质性、净总厚度比及油藏埋深；对于适合蒸汽驱的油藏而言，只有在注汽速度床注比、蒸汽干度均高于其临界值时，才能取得好的开发效果；地层原油粘度在很大程度上决定了油藏的开发方式，只有当地层原油粘度大于30mPa·s时，蒸汽驱才能比水驱更经济有效。结论在注蒸汽前，应对油藏条件做出充分评估，同时满足蒸汽驱操作参数，通过不同的开发方式评价选取最佳的开发方式。     

超临界蒸汽开发特稠油提高采收率机理实验研究

超临界蒸汽技术可将油田采出污水作为燃料,且产生的超临界蒸汽具有更高的热晗值,采用该技术开发海上特稠油具有广阔前景,但目前超临界蒸汽开发特稠油的增产机理尚不明确。以渤海油田LD5-2N典型特稠油油藏为例,利用新建立的超临界蒸汽驱实验装置模拟超临界蒸汽开发稠油过程,开展了超临界蒸汽开发特稠油的增产机理研究,分析了超临界条件下原油物性及储层物性变化规律,研究发现:超临界蒸汽驱技术可大幅度提高采收率,其增产机理主要体现在蒸汽具有更高的热晗值可大幅度降低原油黏度,具有高溶解性可产生近似混相驱的效果,具有高扩散性更容易进入岩心微孔结构。超临界蒸汽驱的驱油效率提高率可达94%;超临界条件下特稠油中的沥青质与胶质组分会发生热裂解反应使原油黏度进一步降低30%左右;岩石会发生溶蚀可增大储层孔隙度和渗透率,渗透率的最大增加幅度可达21.7%。研究成果为海上特稠油油藏采用超临界蒸汽开发提供了理论依据。     

海上多元热流体吞吐提高采收率机理及油藏适应性研究

多元热流体吞吐热采作为海上稠油热采开发创新技术,已在渤海油田稠油开发中进行了先导性试验,但对其提高采收率机理及油藏适用范围的研究尚不够深入。通过理论分析、物理实验分析和数值模拟等方法,研究了热流体中各个组分的作用机理以及各组分之间的耦合作用,深入剖析了多元热流体提高采收率机理;同时,利用渤海油田稠油油藏的地层原油粘度、渗透率和非均质性等参数,对比研究了多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的开发效果及各自的油藏适应条件。研究结果表明:多元热流体提高采收率机理与单纯蒸汽吞吐相比,增加了扩大热波及半径、提高地层能量及减少热损失等作用,但所携带热焓总量略有下降,因此,更适用于原油粘度相对不高、储层非均质性弱、油层较薄、天然能量较小的稠油油藏。