氮气辅助SAGD开采技术优化研究

利用物理模拟及数值模拟方法,研究了在蒸汽辅助重力泄油（SAGD）过程中添加氮气提高顶水超稠油油藏开发效果的生产机理,主要包括：形成隔热层,降低热损失,提高热效率;维持系统压力,改善流度比;降低原油黏度,提高流动能力。优选出了氮气注入方式、氮气与蒸汽比和氮气总注入量。研究结果表明,氮气辅助SAGD开采技术在杜84块馆陶油层开采中是可行的,有利于蒸汽腔的侧向扩展,增加蒸汽的横向波及体积;在SAGD过程中添加氮气能够有效控制顶水下泄,延长SAGD生产时间3～4年,提高了油藏采收率和油汽比。     

复合吞吐技术改善F油田超稠油SAGD生产研究

针对超稠油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发存在的蒸汽腔发育不均衡、水平段动用程度低的问题,开展了复合吞吐改善SAGD开发效果研究。高温高压三维SAGD物理模拟结合数值模拟论证了复合吞吐的可行性,阐述了高温分散剂、氮气和蒸汽复合蒸汽吞吐机理,优化了注采参数。研究表明:高温分散剂具有一定的混溶作用和分散作用,可提高SAGD注采井间热连通程度,高温分散剂+氮气+蒸汽复合吞吐可有效改善SAGD蒸汽腔发育程度,提高SAGD开发效果,19口措施井组现场实施后平均单井原油增产4.6 t/d。     

超稠油油藏烟道气辅助SAGD物理模拟实验

烟道气辅助SAGD(蒸汽辅助重力泄油)是改善SAGD开发效果、提高采收率的新技术,能够有效地避免常规SAGD开采过程中蒸汽腔扩展不均匀和热损失大等问题。利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等实验装置,开展了常规SAGD和烟道气辅助SAGD的模拟研究。实验结果表明:注入烟道气可以降低原油黏度,增大体积系数,提高原油的渗流能力和弹性能量。与常规SAGD相比,烟道气辅助SAGD方式能够加快蒸汽腔横向扩展速度,减缓纵向扩展速度,有效抑制蒸汽腔的纵向超覆现象。烟道气聚集在油层顶部形成隔热层,减少了热损失,提高了能量利用效率。在常规SAGD过程中蒸汽与烟道气伴注,可以减少蒸汽注入量,提高累积油汽比,改善SAGD的开发效果。     

烟道气辅助SAGD数值模拟研究

根据杜84块馆陶油层地质特征、多组分流体相态拟合生成的流体组分数据,结合SAGD数值模拟技术,建立烟道气辅助SAGD数值模拟模型。针对常规SAGD技术进行不改变注汽方式开发效果预测,对注汽井注汽进行了可行性分析。模拟结果表明,注汽井注汽较原方式提高采收率8个百分点;针对烟道气辅助SAGD技术,进行蒸汽/烟道气伴注可行性分析,对蒸汽/烟道气注入比和注入总量进行优选,最终优选烟道气和蒸汽总注入量为75 m3/d,注入比为1∶1,最终采收率为47.39%。烟道气辅助SAGD数值模拟结果表明,蒸汽/烟道气伴注对改善SAGD过程中蒸汽腔的扩展及延长SAGD阶段时间效果明显。     

伴注烟道气改善蒸汽辅助重力泄油开发效果的实验研究

蒸汽辅助重力泄油(即SAGD)是开发厚层超稠油油藏的有效技术,但在开发中后期存在注入蒸汽超覆严重、热损失大、油汽比低等问题,影响了开发效果.为此,在室内利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等装置,开展了烟道气对地层原油性质的影响,以及伴注烟道气后蒸汽向上覆地层热损失、蒸汽腔变化规律和生产特征等实验研究.结果表明,注入的...     

二氧化碳气体辅助SAGD物理模拟实验

为进一步提高蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的开发效果,针对辽河油田杜84块馆陶组超稠油油藏SAGD开采的现状,采用二维物理模拟技术,开展了通过添加CO2气体改善SAGD开发效果的机理及技术可行性实验。实验研究结果表明:CO2气体辅助SAGD开发杜84块馆陶组超稠油油藏在技术上是可行的,超稠油SAGD过程中添加的CO2气体具有非凝析气和溶剂的双重作用机理;从CO2气体辅助SAGD实验的温度场发育数据来看,CO2气体有利于SAGD蒸汽腔的侧向扩展,增加蒸汽的横向波及体积;添加的CO2气体使SAGD的采收率、油/汽比及采油速度都明显提高。同时,进一步研究了添加的CO2气体量对SAGD开发效果的影响程度,初步优化出CO2气体与蒸汽的最佳注入比例为20%。     

超稠油SAGD开发蒸汽腔形成及扩展规律研究

SAGD蒸汽腔的形成及扩展与油藏压力、注入蒸汽干度密切相关，是超稠油油藏SAGD开发成功的关键。应用数值模拟技术及动态监测手段对直井与水平井组合SAGD蒸汽腔的形成及扩展规律进行研究，确定了蒸汽腔形成及扩展规律：蒸汽腔形成于注汽井点，初期腔体较小，横向扩展较快；连续注汽时，蒸汽腔纵向扩展速度逐渐加快并超过横向扩展速度，蒸汽腔下部横向扩展最慢。根据蒸汽腔的形成和扩展规律对蒸汽腔进行系统分析，确定了SAGD泄油通道的2种形式，为辽河油区SAGD试验过程中的动态调整提供了依据，同时也为辽河油区未来SAGD规模实施打下了坚实的理论基础。     

碳酰胺辅助SAGD提高超稠油Ⅲ类油藏采收率技术

超稠油Ⅲ类油藏原油黏度高、渗透率低、夹层发育,在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)生产中存在蒸汽腔扩展慢、泄油阻力大、产量与油汽比“双低”等现象,针对该问题,提出了碳酰胺辅助SAGD技术,采用室内实验与数值模拟结合的方法,揭示其机理并进行关键参数优化。研究表明,碳酰胺注入蒸汽腔后具有乳化降黏、提高驱油效率和改善水敏等作用。以地质条件和采出程度为依据,制订油藏筛选标准,优选出风城油田Z井区试验井组,并开展优化设计,设计碳酰胺注入质量分数为60%,注入温度为60～100℃,注入量为42 t,注入井焖井时间为60 min,后续蒸汽顶替段塞为10 t,生产井焖井时间90 min后转正常SAGD操作。与纯蒸汽SAGD相比,1 a期内平均日产油提高3.8 t/d,油汽比提高0.04,按照油价1 988元/t测算阶段投入产出比为1∶5,预测最终采收率提高9.4个百分点,最终达到55.7%。研究成果对提高超稠油Ⅲ类油藏SAGD开发效果具有重要意义。     

X油田F区块烟道气辅助SAGD提高超稠油开发效率研究技术

为改善X油田F区块油藏开发效果,采用物理模拟与数值模拟相结合的方法论证了烟道气SAGD(辅助重力泄油)的可行性并优化了注采参数。溶解特性实验结果表明,烟道气在F区块超稠油中具有降低表面张力和溶解降黏的作用,压力和温度越高,烟道气与超稠油的界面张力越低;烟道气在超稠油中的降黏率随溶解度的增加而升高,随着温度的上升而下降。三维物理模拟实验表明,烟道气SAGD可以减少蒸汽热损失,促进蒸汽腔发育,提高SAGD累计产油量和累计油汽比,能达到最佳的开发效果。     

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。     

蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用

对国外超稠油开发方式进行调研,利用数值模拟技术对辽河油区超稠油油藏进行了蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发可行性及油藏工程研究,确定了在杜84块馆陶组开展4个井组的直井与水平井组合SAGD试验。通过2a的现场应用,馆陶油层SAGD试验获得成功,目前处在蒸汽腔扩展阶段,井组日产油较蒸汽吞吐阶段上升了72t,预测SAGD开发可提高采收率27%。SAGD技术已成为超稠油油藏蒸汽吞吐后期的重要开发方式,可为类似油藏的开发提供依据。     

物理模拟直平组合SAGD与双水平SAGD开发对比

SAGD(蒸汽辅助重力泄油)技术是一种开发超稠油经济有效方式,应用SAGD技术能够大幅提高油藏采收率,对油田的长远发展具有十分重要的意义。SAGD开发主要有两种布井方式,直-SAGD与双水平SAGD。实验以杜84块馆陶组油藏参数,流体性质为基础,采用高温高压三维比例物理模型来描述超稠油油藏直井蒸汽吞吐后转蒸汽辅助重力泄油的开发过程,认识直井与水平井SAGD和双水平井SAGD开发过程中蒸汽腔变化,各生产阶段特征和开采机理,预测油藏采收率和开发动态及生产效果。     

边顶水超稠油油藏SAGD蒸汽腔描述及调控对策

受油藏非均质性影响,无隔夹层边顶水的巨厚块状超稠油油藏SAGD蒸汽腔纵向发育不均衡,存在边顶水下泄风险。针对该问题,通过对辽河油田杜84块SAGD蒸汽腔的精细描述,立体刻画了蒸汽腔空间展布特征,并通过数值模拟对SAGD井组停止注汽、降低注汽量、间歇注汽、注非凝析气4种调控方式进行优化对比,论证不同开发方式对蒸汽腔扩展的影响,提出了SAGD蒸汽腔均衡调控对策。结果表明:4种调控方式均可抑制汽腔继续向上扩展,其中,间歇注汽更易于均衡汽腔,节约蒸汽用量,延长开发期,且具有油汽比高,净产油量高的生产特点。该研究对SAGD汽腔描述及控制技术具有技术指导意义。     

瞬变电磁法在曙一区超稠油SAGD动态监测中的应用

提出利用高分辨的瞬变电磁法(TEM)动态监测和指导超稠油SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发生产的新方法,并在辽河油田曙一区进行了初步试验.试验结果表明,该方法可以通过监测地层电性参数变化来有效地识别蒸汽前缘和监测蒸汽腔发育状况及检测剩余油,为超稠油SAGD的生产部署提供了可靠的参考依据.     

溶剂辅助蒸汽重力泄油室内实验研究

为改善正起辅助重力泄油技术（SAGD）的开发效果,以国内某超稠油油藏为基础,通过二维物理模拟装置开展了三组SAGD对比实验,研究了溶剂辅助SAGD技术对SAGD蒸汽腔发育特征、原油产量以及采收率的影响。研究结果表明,溶剂辅助SAGD中,溶剂以液相和气相共同存于油藏中,溶剂浓度越高,气相组分含量越高;溶剂中的气相组分在油藏中可以减少蒸汽在上覆岩层的热损失,提高蒸汽腔垂向扩展均匀性;合理溶剂浓度下,溶剂辅助SAGD可以显著峰值产量和提高最终采收率;低浓度溶剂辅助SAGD的单位原油产量的能耗明显低于纯蒸汽SAGD。实验结果表明,低浓度溶剂辅助SAGD对于开采超稠油油藏具有较大的应用潜力。     

浅层特超稠油油藏氮气辅助蒸汽吞吐提高采收率研究与应用

新疆浅层特超稠油油藏由于原油粘度高，埋藏浅，地层温度低，天然能量不足，油藏流体不具备流动性；注蒸汽热采，随吞吐轮次增加，递减加大，采油速度降低，存水率升高，油汽比下降，效果变差，开采难度加大。为提高特超稠油开发效果，在普通稠油油藏注氮气辅助吞吐取得了很好效果的基础上，通过对特超稠油注氮气作用机理研究、物理模拟研究、注蒸汽加氮气吞吐数值模拟研究，确定油藏物性界限条件、氮气注入方式及合理的注采参数与时机。进行特超稠油注氮气提高开发效果试验取得成功，并首次大规模工业化注氮应用于新疆九7＋8区齐古组浅层特超稠油油藏开发，效果显著。为改善特超稠油开采效果，提高吞吐阶段采收率，减缓特超稠油产量递减提供一条有效途径。     

超稠油油藏蒸汽与非凝析气驱油数字化实验

在蒸汽辅助重力驱油（SAGD）工艺物理模拟相似准则的基础上,以辽河油田某区块地质特征为原型建立比例物理模型,进行了蒸汽辅助重力驱油（SAED）与蒸汽与非凝析气驱油（SAGP）物理模拟数字实验。得到了两种工艺开采过程的温度场和生产指标结果,对比分析了其开发效果的优劣,并对SAGP过程注非凝析气的种类进行了优化。研究表明：SAGP过程添加非凝析气后,使得蒸汽腔的横向扩展加快,垂向扩展减缓;SAGP过程能减少蒸汽注入量和热损失,增大热效率,提高油汽比,改善蒸汽辅助重力泄油的开发效果;SAGP过程注二氧化碳的开发效果优于注烟道气,注烟道气优于注氮气;SAGP技术可在提高采收率的同时减少开采过程能量消耗,并有效利用温室气体。     

基于正交数值试验的蒸汽吞吐转SAGD关键因素研究

超稠油油藏蒸汽吞吐开采过程中,周期产能递减快且热利用效率不断下降,蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)可以作为有效的开发接替方式。针对蒸汽吞吐转SAGD的最佳时机及转SAGD后的影响因素等问题,利用热采数值模拟手段,以辽河油田馆陶组油藏地质特征为基础建立三维模型进行研究。在此基础上利用正交试验设计和方差分析方法,以采收率和累计油汽比作为评价指标,对影响SAGD开发效果的5大关键因素进行分析。结果表明:蒸汽吞吐6个周期后转直平组合SAGD的开发效果最好;对五个因素的影响程度大小进行排序,以采收率为评价指标时:注汽速度注汽干度采注比注汽压力垂向距离,以累计油汽比为评价指标时:注汽干度注汽速度注汽压力垂向距离采注比;注汽速度和注汽干度是影响SAGD阶段开发效果最重要的两大因素。为矿场开发方式的调整和优化提供了一定的理论基础。     

河南油田超稠油油藏热化学辅助蒸汽吞吐技术研究

超稠油油藏开发是世界性难题,河南油田利用热化学辅助蒸汽吞吐技术成功实现了超稠油油藏的高效开发。分析了氮气和降黏剂改善蒸汽吞吐效果的机理,通过室内实验方法评价优选降黏剂,应用数值模拟方法进行了注汽强度、氮气注入量、降黏剂注入量等因素对开发效果影响的研究。该技术在河南油田超稠油油藏开发中得到了广泛应用,平均单井周期产油量提高117 t,含水率降低8%,油汽比提高0.12,取得了良好的开发效果,具有一定的借鉴意义。     

SAGD注采平衡调控系统研究及应用

SAGD生产是一个注采平衡、精细调控的过程,从蒸汽注入到原油采出整个生产环节需要大量的工况参数作为调控依据,研究SAGD注采平衡对于SAGD开采具有重大意义。通过对注入蒸汽量、抽油机频率、采出液量等生产参数的自动化控制,实现SAGD生产过程的全流程监控,达到蒸汽注入与液量采出平衡。应用SAGD注采平衡系统可满足超稠油开采每一个生产阶段精确调控的要求,实现SAGD试验区所有工况数据实时采集和基本调控措施的自动分析,为SAGD大规模工业开发应用打下坚实的基础。