直井-水平井组合蒸汽氮气泡沫驱物模实验

稠油开采在蒸汽吞吐（CSS）阶段出现的高渗层蒸汽窜流影响了开采效果,利用稠油油藏水平井开采可以增加泄油面积,增强导流能力,提高最终采收率,但用水平井开采稠油更易受窜流通道的影响,造成水平井段动用不均、高含水等问题。笔者采用三维物理模拟手段研究了直井-水平井组合蒸汽氮气泡沫驱提高采收率机理,用不同驱替阶段平面和剖面三维温度场数据评价了蒸汽驱转蒸汽氮气泡沫驱温度场发育效果。在高含水下采用氮气泡沫辅助蒸汽驱后,含水率先降、后升,最终采收率为63.3%,相比蒸汽驱提高了6.2%。蒸汽氮气泡沫驱降低了蒸汽单井突进和蒸汽超覆现象,增加井间波及区域,扩大了整体的波及体积,改善了蒸汽驱效果。     

稠油油藏气体- 泡沫辅助注蒸汽实验与数值模拟

针对蒸汽吞吐过程中由于能量不足以及严重汽窜等导致热效率低、吞吐效果变差的问题,从室内物理模拟以及数值模拟两方面,开展了在蒸汽中添加气体及高温泡沫以改善蒸汽吞吐开发效果的研究。首先,通过引入泡沫综合指数,筛选了合适的发泡剂;其次,进行了4 组室内平行双管实验,分别为单纯蒸汽驱、蒸汽- 烟道气泡沫驱、蒸汽- 氮气泡沫驱以及蒸汽- 氮气驱。实验结果表明:在注入条件相同的情况下,蒸汽- 烟道气泡沫驱和蒸汽- 氮气泡沫驱均能够有效地封堵高渗管,启动低渗管,与单纯蒸汽驱相比,采出程度最高分别提高了28.98% 和26.04%;蒸汽- 氮气驱调剖效果有限,不能有效地启动低渗管, 采出程度比单纯蒸汽驱提高了10.56%。结合物理模拟的结果,采用数值模拟方法,分析了地层参数对烟道气- 泡沫辅助吞吐和单纯蒸汽吞吐开发效果的影响,结果显示,对于层薄、油稠的非均质油藏,烟道气- 泡沫辅助吞吐与单纯蒸汽吞吐相比具有显著的优势,能够有效地提高蒸汽吞吐开发效果。对河南油田井楼零区烟道气- 泡沫辅助蒸汽吞吐方案进行了参数优化,得到最佳日注汽量为100 m3,最佳气汽比为12,最佳焖井时间为7 d。     

稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效率影响因素——以孤岛油田中二北稠油油藏为例

为了研究稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效果及影响因素,分析蒸汽吞吐后转蒸汽驱提高稠油油藏采收率的潜力及有效开发方式,以胜利油区孤岛油田中二北稠油油藏蒸汽吞吐后密闭取心岩心为实验对象,开展了在原始油水饱和度状态下的驱替实验,对不同驱替介质、不同介质温度及不同驱替方式下的剩余油驱油效率进行了研究.结果表明:驱替介质类型、介质温度及驱替方式是影响转驱效果的主要因素,相同温度下蒸汽驱的驱油效率要好干热水驱,250℃蒸汽驱比同温度热水驱可提高采收率5%以上,驱替介质温度与采收率提高幅度之间存在良好的对数关系,研究区块蒸汽吞吐后直接转蒸汽驱可提高采收率30%左右.     

普通稠油油藏大井距蒸汽驱技术界限研究——以乐安油田草4块沙四段4砂层组为例

乐安油田草4块Es44(沙四段4砂层组)为弱边水普通稠油油藏,采用蒸汽吞吐开发,井距200m×283m,目前已进入多轮次吞吐阶段,面临周期产量递减快、压力下降快、采收率低等难题。为实现该块大幅度提高采收率,考虑经济效益,结合该块实际地质情况,通过油藏工程分析和数值模拟研究等手段,研究了该块在200m×283m大井距下实施蒸汽驱的可行性和大井距下蒸汽驱的见效时间,明确了注汽方式,建立了蒸汽驱技术界限。预计实施蒸汽驱后提高采出程度19.1%,可为同类油藏实施大井距蒸汽驱开发提供借鉴经验。     

井楼油田零区稠油热采组合吞吐技术实验研究

井楼油田零区热采汽窜现象严重,已经形成大面积汽窜,为此,开发过程中通过物模方法探索面积汽窜井区扩大蒸汽波及体积、提高采收率的技术。实验采取单井轮流蒸汽吞吐后转组合蒸汽吞吐、组合蒸汽+氮气、组合蒸汽+氮气+泡沫三组平行实验,通过汽窜井区周期产油量、周期油汽比和温度场变化,研究组合吞吐方案的实施效果。结果表明,氮气辅助组合蒸汽吞吐和氮气泡沫辅助组合蒸汽吞吐均能够有效封堵汽窜通道,扩大蒸汽的热波及;组合吞吐技术是扩大汽窜井区蒸汽波及体积、提高采收率的有效手段。     

尿素在稠油油藏注蒸汽开发中的实验研究及应用

对稠油注蒸汽添加尿素及泡沫剂开采技术的机理进行了研究,并在河南油田进行现场应用.研究表明:尿素水溶液可降低油-水界面张力,使原油粘度大幅度下降;蒸汽添加尿素驱、尿素及泡沫辅助蒸汽驱技术不仅能改善蒸汽的波及体积,提高采收率,而且还能明显提高采油速度.现场试验效果表明,该技术可使阶段油汽比提高114%,采注比提高116%,并且成功率达100%,累计增油17 003.34 t,获得了较高的经济效益.该技术可在蒸汽吞吐后期不适宜转蒸汽驱的边际油藏及蒸汽驱效果不理想的稠油油藏考虑应用.     

浅层特稠油油藏氮气泡沫驱主控因素分析

特稠油油藏在蒸汽驱后期往往存在吸汽剖面不均、蒸汽波及体积减小、热效率降低等问题,严重制约了蒸汽驱采收率的提高,而蒸汽驱后转氮气泡沫辅助蒸汽驱能有效提高波及系数,增加蒸汽波及体积。以河南油田某井区油藏参数为基础建立机理模型,在此基础上对特稠油油藏蒸汽驱后转氮气泡沫辅助蒸汽驱各影响因素进行分析,最终通过正交数值实验分析方法确定其主控因素。结果表明,采注比为氮气泡沫辅助蒸汽驱的主控因素,各因素对采出程度的影响程度大小的排序为采注比、注入段塞体积、注汽强度、发泡剂浓度、气液比。研究结果为特稠油油藏蒸汽驱后期最优方案的制订提供了依据。     

添加增效剂改善稠油油藏开发效果研究及应用

介绍了稠油注蒸汽添加增效剂及泡沫剂开采技术的机理及现场应用效果。室内研究表明,增效剂水溶液在一定温度下反应,使原油黏度大幅度下降,油-水界面张力从30.5mN/m降到12.3mN/m;热水添加增效剂驱,岩心残余油饱和度降低4.7个百分点,并且较大幅度地提高了采油速度;蒸汽添加增效剂驱、增效剂及泡沫辅助蒸汽驱技术不仅能改善蒸汽的波及体积,采收率提高17.5个百分点,而且还能明显地提高采油速度。现场已开展37井次的试验,应用增效剂及泡沫剂辅助蒸汽驱技术,使阶段油汽比平均提高114%,采注比平均提高116%,工艺成功率100%,有效率100%,累计增油17003.34t,获得较高的经济效益。蒸汽吞吐后期不适宜转蒸汽驱的边际油藏及蒸汽驱效果不理想的稠油油藏均可考虑转注热水添加增效剂及泡沫剂技术开发。     

孤东油田九区稠油油藏化学蒸汽驱提高采收率技术

稠油油藏在经历了蒸汽吞吐和蒸汽驱开发后,随着注蒸汽井吞吐次数和开采时间的增加,产量递减快、汽窜严重等现象成为开发中后期面临的共性问题,同时也严重制约了该类油藏采收率的大幅提高。化学蒸汽驱在注入蒸汽或热水的同时,加入泡沫体系,利用泡沫体系"堵水不堵油"和"堵低更堵高"的特点,改变注入介质的流动方向,抑制蒸汽超覆和汽窜,补充地层能量,可达到提高稠油油藏采收率和经济效益的目的。根据数值模拟研究和开发实际,设计了孤东油田九区化学蒸汽驱注采参数:泡沫驱后平均注汽速度为3.9 t/h,采注比为1.3,泡沫剂质量分数为0.5%,段塞长度为氮气与泡沫剂段塞注30 d停60 d,在整个过程中蒸汽连续注入。研究结果表明,与未调整的老井相比,调整后泡沫辅助蒸汽驱可生产11 a,新增产能为1.15×10~4t,提高采收率为14.63%。     

提高蒸汽分配系统中蒸汽干度的研究

方法 运用湿饱和蒸泡汽水两相流在井口相分离及离子测定技术、热力学流动牧场生及热传递原理，研制出稠油井口蒸汽干度取样装置；优化选择适合新浅层稠油井场注汽管网特点的保温条件。     

利用蒸汽超覆作用提高注蒸汽开发效果

利用解析解方法及数值模拟方法,对辽河油田洼38块特稠油油藏注蒸汽开发的热能分布进行了分析,并对有效利用蒸汽及提高注热效果进行了研究。优选出了合理的注采井段,确定了蒸汽的注入方式。综合分析表明,连续注蒸汽的开采方式适合该油藏,下注上采的线性驱动开采方式可以有效地利用蒸汽超覆作用,提高蒸汽的波及体积,进而提高多轮次吞吐阶段油藏的采收率。     

齐40块蒸汽驱蒸汽波及规律研究

齐40块蒸汽驱先导试验取得了较为理想的开发效果，但由于受油藏非均质性的影响，蒸汽驱过程中出现了蒸汽波及效率低、稳产时间短等现象。针对蒸汽波及程度不均匀等问题，通过开展油藏地质、射孔资料及注汽井吸汽剖面、蒸汽驱开发动态及数值模拟研究等，对蒸汽驱过程中的蒸汽波及规律进行研究，分析并总结了影响蒸汽波及程度的主要因素。根据研究结果，及时调整蒸汽驱方案，有效地保障了蒸汽驱的效果。     

齐40块蒸汽吞吐后转蒸汽驱开发研究

齐40块莲花油藏1987年投入蒸汽吞吐开发，截至2005年底，采出程度已经高达30．3％，区块年递减率达到13．3％，转换开发方式势在必行。针对齐40块油藏特点，开展了转蒸汽驱方式开发的可行性研究。研究结果表明，齐40块油藏适合进行蒸汽驱开发，可提高采收率24．58～26．9个百分点（理论值）；根据油藏工程研究结果，可以利用现有井网，在主体部位分莲Ⅰ、莲Ⅱ2套层系，边部采取1套层系进行蒸汽驱开发，并对汽驱注采参数进行了优化。共部署汽驱井组139个，预测阶段采出程度22．93％，全块蒸汽吞吐＋汽驱采收率51．9％。2006年底在齐40块转蒸汽驱65个井组，已经见到初步效果。     

稠油注汽管网蒸汽流量干度调控装置研究

为解决稠油注汽开采输汽主干线与分支管线连接处因相分离现象而造成的注汽井蒸汽流量和干度分配不均的问题,研制了蒸汽流量干度调控装置。装置主要由储液管、旁通管线、孔板、支管线和阀门等组成。室内试验表明,只要蒸汽通过孔板处产生的压差与旁通管线及调节阀上液体产生的摩阻压降保持平衡,对分支管蒸汽干度的控制基本上不受其蒸汽流速变化的影响;当装置入口蒸汽干度由20％～70％变化时,若流速及其它条件保持不变,则分支管蒸汽干度基本恒定。     

利用副产蒸汽降低1-丁烯装置蒸汽消耗

中国石油大庆石化分公司通过管线改造,将高压聚乙烯二车间的副产蒸汽用于1-丁烯装置后,使该装置1.0 MPa蒸汽的平均单耗由3.813 t/t(以每吨产品计,下同)降至1.252 t/t,节约操作费用483.05万元/a,从而达到了减少资源浪费,降低能耗的目的。     

提高稠油油藏蒸汽吞吐后期油汽比研究

伴随着油井多轮次蒸汽吞吐开发,油层低压力、低油汽比的矛盾越来越突出,严重影响了区块油井产量。通过开展提高油汽比技术研究及应用,油井平均日产油明显提高,周期油汽比提高了个0.2个百分点。     

原油蒸汽蒸馏作用对蒸汽驱开发效果的影响

根据原油蒸汽蒸馏特性，建立蒸汽蒸馏的理想模型，利用模拟方法分析蒸汽驱中的蒸汽蒸馏机理，以分析原油蒸汽蒸馏作用对蒸汽驱开发效果的影响。蒸汽蒸馏作用对蒸汽驱开发有一定的贡献，特别是轻油的贡献不可忽略；对于稀油油藏，如果进行蒸汽驱，需要考虑所蒸馏作用的影响。原油的蒸汽蒸馏率与原油粘度有一定的关系，原油粘度越小，其蒸汽蒸馏率越大；对于蒸汽蒸馏率大的原油，忽略蒸馏作用所造成的计算偏差过大；当原油粘度小于50mPa.s时，蒸馏作用不可忽略。     

直角弯头在控制注汽管网端点放汽中的应用

将直角弯头应用于控制注汽管网端点放汽中,在防止管网冻堵的基础上,可有效解决阀门损坏、蒸汽损失、污染环境等问题。