新疆油田SAGD快速启动技术再创新纪录

<正>2014年10月23日,新疆油田SAGD重大试验区FHW322P井下测试系统的顺利下入,标志着该井组由SAGD启动阶段转为生产阶段。该井组于2014年5月底开展快速启动现场试验,后续注蒸汽循环仅1个月即达到转SAGD生产条件,创下风城SAGD井启动时间最短的新纪录。与该井区同批次SAGD相比,启动时间缩短160天,单井节约蒸汽1.9万吨。随着第1井组取得成功,相继在重18、1号油砂     

新疆油田公司工程技术研究院顺利完成2014年首口SAGD并高效启动现场试验

<正>2014年4月25日至5月3日,工程技术研究院在风城油田作业区、红都公司的配合下,顺利完成风城油田重1井区SAGD产能井FHW322高效启动工艺现场试验,这也是2014年首口应用此项工艺的SAGD井。SAGD高效启动技术是新疆油田重大现场试验项目《风城超稠油SAGD采油工程配套工艺研究》中的一项研究内容。随着SAGD规模化推广应用,由于SAGD预热周期长而导致的蒸汽能耗大、产出液处理困     

双水平井SAGD循环预热阶段调控及认识

准噶尔盆地西北缘的风城油田蕴藏极其丰富的浅层超稠油资源,该油藏具有储量丰度高（519.6×104t/km2）、埋藏浅、地层温度低的特征,原油性质具有黏度高（50℃时13768mPa？s）、凝固点高的特点。该油藏采用常规蒸汽吞吐开采难度大,采收率相对较低。而蒸汽辅助重力泄油是开发超稠油的一项前沿技术,其启动技术主要有蒸汽吞吐预热启动和循环预热启动;相对于蒸汽吞吐,注蒸汽循环预热启动吸汽加热均匀,启动平稳,但循环预热机理仍需进一步研究。针对风城油田重32井区超稠油双水平井SAGD开发试验及生产现状,深入研究分析了该井区SAGD循环预热阶段所面临的一系列问题;并以理论结合实际,探讨了双水平井SAGD循环预热阶段现场操作中的一系列优化技术,对双水平井SAGD在循环预热阶段的现场优化操作形成了初步认识。     

工程院开展国内首次SAGD蒸汽腔前缘光纤监测现场试验

<正>2014年5月23日至25日,由新疆油田公司工程技术研究院与清华大学合作研制的SAGD蒸汽腔前缘监测仪,在风城重32井区SAGD试验区观察井中进行了首轮测试。在SAGD开采过程中油藏蒸汽腔发育监测非常重要,通过监测蒸汽腔推进方向与发育状况,有助于了解SAGD机理、蒸汽腔扩展速度及扩展方向,从而进行实时生产调控,及时掌握生产调控效果。目前,     

新疆风城油田SAGD蒸汽腔非标准发育治理技术研究

综合应用SAGD蒸汽腔发育监测技术发现,风城双水平井SAGD试验井蒸汽腔发育呈现非标准化、非均衡性和上升速度缓慢的特征。在掌握了影响SAGD蒸汽腔发育主要因素的基础上,针对风城SAGD特殊汽腔发育存在的问题,开发了一系列蒸汽腔发育改善治理技术,包括注采管柱工艺、生产调控、关键操作参数设计。现场应用结果表明,该技术系列有效改善了蒸汽腔发育程度,油藏动用程度和产油速度得到显著提高,现场应用效果良好。     

工程院顺利完成风城油砂矿区FHW21002井控液工艺现场作业

<正>2014年7月21日,新疆油田公司工程技术研究院顺利完成风城油砂矿SAGD井FHW21002均衡产液控制工艺现场作业,这是风城油砂矿区今年第二口应用此项工艺的井,此次作业得到工程技术公司、风城作业区大力支持和配合。SAGD均衡产液控制配套工艺技术是一项针对SAGD水平井组局部汽窜、水平段动用程度低等问题专门攻关形成的技术,由工程院自2010年开始研制,前期已在风城SAGD井中应用16井次,前期试验井平均单井产油     

双水平井SAGD循环预热技术及现场应用

SAGD循环预热效果是影响SAGD开发的关键因素之一,它关系到SAGD生产阶段调控难度和最终采收率,SAGD循环预热效果决定着井对之间热连通效果及蒸汽腔的初始发育状态。通过优化设计循环预热管柱结构、关键操作参数及调控方法,并在风城重37SAGD先导试验区进行现场实施。现场试验表明,优化后的双水平井SACD循环预热技术提高了循环预热连通均匀程度和缩短了循环预热周期,转SAGD生产初期生产状态较好,该技术效果显著,是一种值得推广的技术     

SAGD循环预热阶段加速连通方法的研究及应用

SAGD循环预热阶段的预热效率和连通速度,都对生产阶段的生产效果具有重要影响。通过数值模拟研究,提出一种加快SAGD循环预热阶段连通速度的方法,建立了"低压—高压—拟SAGD"的预热模式,实现了在较短时间、形成优先渗流通道风险较低的情况下,注采井之间的水力连通速度得以有效提高的目的。该方法在风城超稠油油藏SAGD规模开发中的应用效果良好,具有一定的推广价值。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔扩展速度计算模型及其应用

蒸汽腔发育扩展是蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发成败的重要特征,蒸汽腔扩展速度是评价蒸汽腔发育扩展情况的关键指标。以SAGD技术理论与传热学原理为基础,提出观察井温度法和蒸汽腔边缘法2种计算模型计算蒸汽腔水平扩展速度;根据新疆风城超稠油SAGD典型区块生产监测数据和数值模型计算结果,明确了不同阶段蒸汽腔发育形态和观察井的温度变化规律;利用观察井温度数据进行了蒸汽腔扩展速度分析,并采用不同时间蒸汽腔的扩展速度预测了蒸汽腔边缘泄油带温度分布和SAGD产量。研究表明,观察井测温曲线高温带的温度函数与测深呈线性关系,该特征段可用于计算泄油界面倾斜角、蒸汽腔扩展边缘和蒸汽腔扩展速度等关键参数,经实际生产数据验证,观察井温度法和蒸汽腔边缘法2种模型计算蒸汽腔扩展速度结果可靠,可为SAGD的高效开发提供理论支持。     

SAGD水平井启动阶段汽腔加热边界预测模型

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术分为启动和生产两个阶段。量化计算SAGD启动阶段水平段的汽腔发育边界是判断转入生产阶段最佳时机的重要依据。根据SAGD启动过程分析、蒸汽加热地层的热传导方程,并通过引入井下温度衰减测试方法,建立了水平段各测温点的加热半径计算模型。该模型可以用来计算水平段沿程蒸汽加热边界,判断汽腔发育形态。以新疆油田某SAGD水平井井底测温数据为基础,将该模型计算结果与监测数据进行对比分析,发现模型定量计算结果与监测数据的定性判断结果一致。研究结果为SAGD转生产阶段时机的判断与汽腔发育均匀性监测提供了新方法。     

溶剂辅助SAGD开采油砂快速启动技术

双水平井SAGD技术是油砂开采的主要方式。针对SAGD预热启动时间长的问题,采用蒸汽循环前注入溶剂方式,缩短预热时间,提高蒸汽利用效率。对溶剂与原油混合后降黏效率进行了测试;采用一维填砂模型,开展溶剂注入性能研究;采用三维物理模型,开展不同预热启动方式实验研究,分析SAGD不同启动方式的温度场、压力场随时间的变化规律。并以加拿大油砂为目标进行了SAGD启动方式及工艺参数优化。结果表明,溶剂可以大幅度降低原油黏度,前置注入溶剂可提高蒸汽注入能力,蒸汽-溶剂复合循环启动时间沿程平均降低幅度达15%,蒸汽注入量可减少21.4%。通过油藏数值模拟方法对比得出,加入溶剂井间达到80 ℃需要90 d,时间减少50%。因此,采用蒸汽-溶剂复合循环启动技术,可以有效提高加拿大油砂开采启动效率,并大幅度降低成本。     

快速均匀启动技术改善蒸汽辅助重力泄油预热效果

预热效果对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发井组的见产速度和生产效果均有直接影响,研究高效的预热方式对提高SAGD开发效果有重要意义。以现场快速均匀启动试验为例,采用数值模拟方法揭示了快速均匀启动技术的高压扩容机理,并优化了快速均匀启动操作压力。研究结果表明:通过在注采井间形成高孔隙度、高渗透率和高含水带,可以加速蒸汽与岩石之间的热对流,从而实现双水平井井间快速均匀热连通;快速均匀启动存在最佳操作压力,该压力与油藏地应力及岩石变形特征相关。进一步结合现场生产动态数据,分析了快速均匀启动技术的实施效果。分析结果表明,实施快速均匀启动井组的预热天数明显减少,预热阶段节省了蒸汽注入量,转生产后早期生产效果有显著提高,对指导稠油油藏SAGD高效开发具有重要意义。     

储集层非均质性对蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响

在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发过程中,生产效果主要取决于蒸汽腔的大小,储集层非均质性对蒸汽腔发育具有重要的影响。以克拉玛依风城油田重32井区和重37井区SAGD试验区典型非均质地质模型为基础,利用数值模拟方法详细研究了储集层渗透率、夹层物性及夹层空间分布对SAGD开发的影响。结果表明,注汽水平井上方的夹层主要影响SAGD生产阶段蒸汽的垂向上升,阻碍了蒸汽腔正常的垂向发育,迫使蒸汽腔沿夹层底部横向扩展,推迟产油峰值时间;注采井井间的夹层导致水平段动用程度低,影响循环预热效果,增加预热时间,导致热流体无法正常采出,生产效果较差。为获得较好的开发效果,SAGD水平井组应部署在水平段渗透率级差小于3.0的位置,以避开渗透率小于100 mD的夹层,确保不连续夹层距离注汽水平井上方3 m以上,注采井间夹层以及注汽井上方夹层的夹层闭合度分别小于40%和50%.     

SAGD三管循环预热工艺在杜84—馆H23—1CH井的现场试验

介绍了一种改进的稠油水平井的SAGD(蒸汽辅助重力泄油)循环预热工艺在杜84-馆H23-1CH井的现场试验情况。该工艺针对目前双管循环预热工艺不能进行温度、压力实时监测的问题,研究了平行三管结构循环预热工艺,对油井可以同时实现注汽、采油、测试三项功能,有效提升了SAGD循环预热阶段针对性和时效性,并取得了良好的试验效果,为SAGD循环预热乃至整个SAGD采油技术的研究与改进提供有效的技术支持。     

强非均质超稠油SAGD储集层升级扩容数值模拟

新疆风城油田超稠油油藏储集层属陆相辫状河沉积,非均质性强,SAGD井组存在循环预热周期长、蒸汽腔发育不均等问题。前期储集层扩容试验能够显著提高蒸汽注入能力,缩短预热时间,但缺乏储集层扩容的全流程岩石力学耦合分析,不利于SAGD储集层升级扩容施工参数优化设计。基于岩石三轴压缩等室内实验,获取强非均质储集层岩石力学参数,建立耦合岩石力学的双水平井SAGD扩容热采数值模型,开展储集层升级扩容影响因素分析。通过对强非均质储集层开展分级分段扩容模拟,明确储集层升级扩容应包括井筒孔压预处理阶段、注汽井及分支应力扩容阶段、注汽井及分支大体积扩容阶段、注汽井与生产井井间连通阶段和注汽井上方大体积扩容阶段5个主要阶段,形成鱼骨井分段扩容等针对强非均质储集层的升级扩容策略。实践表明,储集层升级扩容技术适用于强非均质储集层,可使启动时间缩短50%,采油速度提高20%,可为强非均质储集层SAGD升级扩容施工参数优化提供借鉴。     

双水平井SAGD循环预热传热计算及影响因素分析

双水平井SAGD开采正式生产之前需要对上下平行的注采井对之间的油层进行预热,预热效果对SAGD的成功开发至关重要。通过建立双水平井SAGD循环预热的计算模型,以风城油田SAGD水平井为例,模拟计算了循环预热过程中的相关参数,研究了水平井对之间的空间距离、蒸汽循环的速度以及循环蒸汽的干度对预热效果的影响。分析认为,循环预热蒸汽干度为0.8时,蒸汽循环速度应不低于30 t/d;若以较高的速度60 t/d循环预热时,蒸汽干度不宜低于0.4. 水平井对距离为5 m时,循环预热时间约为93d     

双水平井蒸汽辅助重力泄油注汽井筒关键参数预测模型

依据普通水平井注蒸汽井筒内参数预测模型,结合双油管质量流速耦合计算,推导出SAGD循环预热及生产过程中,不同管柱结构组合条件下注汽井筒内蒸汽流动的质量守恒、能量守恒及动量守恒方程,建立了双油管注汽井井筒沿程参数计算模型。利用该模型对某SAGD注汽井循环预热过程中井筒内沿程温度、压力等参数进行了计算,结果与现场监测结果吻合,证明了模型的准确性。利用该模型计算得出现有管柱结构下SAGD循环预热阶段最低注汽速度为60 t/d,注汽井最大水平段长度为564 m;针对现有管柱结构在SAGD生产过程中为两段式配汽,A点存在段通及点窜风险等缺点,对现有水平段内的长、短油管组合进行了优化,优化后的短油管下入水平段A点后150 m、长油管下入水平段B点,数值模拟结果表明,采用优化后管柱结构组合,在SAGD生产阶段可实现三段式配汽,有效降低了A点段通及点窜风险。     

风城浅层超稠油双水平井SAGD井带压检泵技术攻关与实践

随着风城SAGD生产规模的逐步扩大,泵卡、杆卡等待检泵问题井逐年增加,非机抽生产状态时出液温度、压力、液量波动大、油汽比低。而现场缺乏针对油藏埋深浅的双水平井SAGD带压检泵配套技术,待检泵井仅能采用"排液降压"的方式处理,因蒸汽腔逐步扩展,排液降压天数由2012年28d增加至2017年40d,最长达185d。针对这一问题,通过分析风城SAGD井检泵作业难点,开展带压检泵技术攻关,利用机械工具封堵井下压力,研发系列抽油泵及堵塞工具,优化施工工艺,形成SAGD井带压检泵配套技术,解决排液降压周期长、检泵作业难度大的问题,为风城油田及新疆油田SAGD规模应用提供强有力技术保障,并为国内油田同类问题的处理提供了借鉴经验。     

风城浅层油砂SAGD 项目注汽压力优化

为加快风城浅层油砂SAGD 循环预热启动速度,改善生产初期汽腔发育程度,优化不同阶段注汽压力,在岩石力学实验和地应力测试基础上,分析了储层弹性力学性质和地应力分布,根据Mohr-Coulomb 准则,建立了注汽压力与抗剪强度的关系,同时通过CT 扫描实验获得了风城油砂剪切裂缝特征。研究表明,风城浅层油砂的刚度和剪胀程度随温度升高而减弱; 提高注汽压力能够降低有效应力,促进油砂产生垂直微裂缝;SAGD 过程中,抗剪强度为应力圆半径1.5 倍时可得出最小注汽压力,应力圆极限状态时可计算最大注汽压力;循环预热和生产初期阶段采用高注汽压力,稳定生产阶段采用低注汽压力,优化结果现场应用后效果良好。     

超稠油Ⅲ类油藏夹层发育模式及SAGD提高采收率技术

风城超稠油油藏属陆相辫状河流相沉积,夹层广泛发育,特别是超稠油Ⅲ类油藏,非均质性强,导致SAGD开发过程中存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题,严重影响SAGD开发效果。针对该问题,在风城超稠油油藏辫状河储层发育特征研究的基础上,将夹层发育状况归纳分类为4种典型模式,分析了4种模式下SAGD蒸汽腔的发育形态,并对应提出了直井辅助SAGD、多分支SAGD及储层改造等开发技术,形成了一套针对超稠油Ⅲ类油藏SAGD高效开发技术体系,在现场应用取得了较好效果。该成果对强非均质性储层超稠油油藏SAGD高效开发提供了技术支持,值得推广应用。