超稠油直井辅助双水平井SAGD技术研究

超稠油SAGD开发技术在风城油田历经10年的实践开发,已成为超稠油开发的主体技术,但受隔夹层、工艺条件等方面影响,部分井组水平段动用不均,蒸汽腔呈现局部到顶、发育不均、横向扩展缓慢的特点,限制了产油水平上升。通过多年生产实践和分析,结合双水平井SAGD开发特点,针对存在的问题,风城油田应用了一套适合风城超稠油的SAGD老区开发调整技术—直井辅助双水平井SAGD技术,持续稳步推进了SAGD工业化进程。     

直井与水平井组合的蒸汽辅助重力泄油产量预测

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）是一种利用液体自身重力作为主要驱动力的热采方式。国外的SAGD先导实验,大多数是利用双水平井的组合方式进行,注入井和采出井都是水平井,而在辽河油田进行的先导实验,是利用直井作为注入井、水平井作为生产井的组合方式。针对辽河油田先导实验的注采方式,利用保角变换,将水平井转化为像平面上一口环形生产井的一部分;垂直注汽井变成像平面上的原点。对直井与水平井组合的SAGD井组,按照直井划定流动单元,分别计算叠加,可以得到水平井的产量,提供了直井和水平井组合的重力泄油产量预测方法。依据辽河油田杜84块SAGD先导实验区实际生产数据,利用文中提供的方法进行计算,预测的产量结果与油田实际数据非常吻合,证明文中推导的直井与水平井组合的SAGD预测方法是可靠的。     

水平井试井解释方法及应用研究

针对不同地层的特点和最大限度地发挥气藏的潜能,近年来提出了一些新的水平井钻井方法。为了高效开发低渗透气藏,最大限度地提高低渗透气藏的采收率,长庆油田相继打了一些水平井,以提高气井的产量。本文针对XX气田的地质特点,介绍了水平井修正等时试井与常规修正等时试井的差异,推导出了水平井产能计算公式;研究了XX气田水平井试井解释方法,并用×××井实测资料进行了验证,取得了满意的解释结果;同时也形成了一套在高压集气流程下适合于低渗透气藏水平井试井资料的解释方法,为长庆油田水平井的合理高效开发提供依据。     

SAGD平行水平井和直井连通钻井技术

为了解决SAGD平行水平井在后期采油过程中遇到的采油泵下入困难、抽油杆磨损以及沉没度不够等问题,提出了SAGD平行水平井和直井连通的钻井试验方案,即下方的采油水平井与直井连通,利用直井采油,从而有利于简化有杆泵举升工艺。在试验中,采用了大尺寸套管段铣、连通井段扩孔、水平井与直井的连通以及井下砾石充填等技术,均获得圆满成功,为新疆油田浅层超稠油的有效开发提供了新的技术途径。     

超稠油油藏直井与水平井组合SAGD技术研究

辽河油田曙一区杜84块兴隆台油层兴Ⅵ组为厚层块状超稠油油藏，50℃下脱气原油黏度大于100Pa·s。针对该油藏的地质特征、原油性质与开发现状，分析了直井与水平井组合蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术的适应性，在现有直井已吞吐多个周期、地层压力已大幅下降的情况下，应用数值模拟技术研究了直井与水平井组合SAGD技术的水平井部署方式并对SAGD注采参数进行了优化。研究结果表明，直井与水平井组合SAGD技术是杜84块兴Ⅵ油层组超稠油油藏蒸汽吞吐后的有效接替技术，可提高原油采收率30％，累计油汽比可达到0．296。最佳的布井方式为水平生产井在两排垂直井中间，且位于侧下方，垂向距离为20m，水平井段长度为280m；井底注汽干度必须大于70％，且生产井排液速度必须与注汽井注汽速度相匹配。图6表4参11     

压裂水平井试井解释模型研究

水平井分段压裂是低渗油气藏增产的重要措施之一。针对压裂水平井的试井分析,开发出压裂水平井无限导流多裂缝渗流的半解析数学模型。该模型是一类求解无限导流多裂缝系统的井底压力和流率分布的通用机制,通过更换离散裂缝单元的压力响应,即可计算其它的油藏条件下的压力响应。分析讨论了压裂水平井的典型曲线可能展现出的裂缝线性流、裂缝拟径向流、系统线性流和系统拟径向流的4种流动机制,裂缝线性流之后的可能出现裂缝拟径向流期压力导数水平段,容易被误解为全系统的径向流段。通过现场实测资料证实了与理论动态的一致性。针对试井解释计算的实时性要求,提出了压裂水平井压力动态的快速近似计算模型,该模型可进一步应用于压裂水平井产能评价与生产动态预测。     

高各向异性油藏水平井试井解释

油藏各向异性的确定于涉及水平井的油气开发方案的制定十分重要，以便能编制最优的定向开采策略。油藏各是性的评价必须通过有效的试井解释技术完成。文献中压力不稳定试井分析常常使用的一些假设在各向异性油藏变得无效。在水平各向异性油藏井的方向就是这样。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油生产井控制机理与应用

结合现场监测资料和解析方法,对双水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采的机理进行了研究。分析表明,在蒸汽腔中,流动以重力泄油为主,压力梯度较低;在注汽井和采油井间汽液界面下的流体流动规律与蒸汽腔中靠重力泄流为主不同,汽液界面下的流动以注汽井和采油井间的压力驱替为主,压力梯度相对较高。在认识采油井压力梯度分布的基础上,运用离散化井筒模型对采油井的汽阻温度（sub-cool）控制进行了优化,并与现场分析结果进行了对比。结果表明,双水平井蒸汽辅助重力泄油采油井的汽阻温度控制在10~15℃为宜。     

油砂SAGD水平井钻井液体系

针对SAGD水平井在油砂开发过程中井壁失稳、托压易黏附卡钻及沥青沾染钻具和固控设备等难题,室内通过核心处理剂的优选,研发了一套强抑制高润滑水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液抗温180℃,抗沥青20%,抗钻屑25%,岩屑滚动回收率为91.7%,润滑性能与油基钻井液基本相当。强抑制高润滑水基钻井液在麦凯河区块5对（10口） SAGD水平井施工过程中性能稳定易调整,润滑效果突出,机械钻速高,无任何复杂事故。结果表明,强抑制高润滑水基钻井液完全满足浅层油砂SAGD水平井施工工艺的技术需求,具有推广应用价值。      

风城超稠油双水平井蒸汽辅助重力泄油开发试验

风城油田超稠油黏度大、埋藏浅,常规开采难度大,采出程度低。借鉴国外类似油藏开发的经验,结合油藏自身特点,运用双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发技术,建立了重32、重37井区SAGD试验区。在实际生产中由于循环预热压差控制和管柱结构不合理,导致水平段连通性差,动用程度低,极易汽窜,生产波动大。为了提高开发效果,以强化精细地质研究为前提,应用三维地质建模研究储集层物性及隔层空间分布,精细认识油藏地质特点;对SAGD循环预热阶段进行总结梳理,认识到预热阶段核心调控技术是压差控制;在SAGD生产阶段,保证汽腔供液能力、注汽和采出三者的动态平衡是关键,对整个试验区不断探索、分析和总结,逐渐形成一套成熟的SAGD开发调控技术。     

A New Rotating Magnet Ranging Method for Drilling Twin Parallel Horizontal SAGD Wells

A new method for determining the distance and direction from a wellbore being drilled to an existing wellbore is disclosed. A permanent magnetic field source is placed on the end of the bit. Two sensor packages detect the alternating magnetic field generated by the source, and this measurement can determine the distance and direction from a wellbore being drilled to an existing wellbore. The method can be used to drill twin parallel horizontal SAGD wells. In the ranging process, the magnetic sub does not need to pass over the measuring tool, so the method needs less time than existing methods need.     

Design and Numerical Study of a New Hybrid CSS-SAGD Process Using Horizontal Wells for Recovering Heavy Oil

Abstract

The cyclic steam stimulation (CSS) and steam-assisted gravity drainage (SAGD) processes have extensively been applied as standard methods for Canadian oil sands extraction. Recently, many studies have been concentrated on CSS with horizontal wells and hybrid CSS-SAGD processes. In this article, a new hybrid CSS-SAGD process with two CSS horizontal wells and a single SAGD well is developed and investigated for shallow reservoirs by using the fourth SPE Comparative Solution Project adapted for oil sands reservoirs. Compared with the conventional CSS process, it is shown from simulation results that this new hybrid CSS-SAGD process is a more efficient recovery process.     

SAGD水平井尾管控液技术研究

风城油田重32 SAGD试验区4组井在先导试验有杆泵举升过程中,水平井段前端均不同程度发生汽窜,采用多种措施均未能有效改善井下连通的状况。鉴于此,采用在生产井泵下接尾管控液工艺技术,可有效改善水平井段后端的连通状况,提高水平井段动用程度,从而提高SAGD水平井的工艺开发效果。现场试验结果表明,采用尾管控液技术之后,该井组水平段动用长度由150 m提高到250 m,动用率由37%提高到63%,日产油由16.3 t上升到25.1 t,日增油8.8 t,油气比由0.23提高到0.28。     

利用单井经济性评价模型对水平井和直井的经济性分析

钻井选型正确与否,决定了钻单井的经济性。目前生产井的钻井选型,主要是对钻直井还是钻水平井的选择。介绍了进行评价的计算公式、计算方法及主要参数。通过应用实例,阐述了如何应用单井经济性评价模型来解决生产井的选型。     

水平井测试技术的研究与推广

由于水平井井深结构的特殊性，传统的监测手段无法将仪器下入水平段。为了解稠油水平井水平段动用情况，提高水平井开采效果，提出了一种水平井测试方法，通过研制一种新型单探头或多探头存储式水平井测试仪，采用随油管测试工艺，实现温压剖面测试，得到全井段的温度和压力数据。经现场应用表明，该技术简单、实用、成本低，解决了水平井温度压力监测难题。     

水平井直井联合井网产能研究

研究运用保角变换法、镜像反映和势叠加原理等渗流力学理论推导水平井直井联合井网产能公式,采用电模拟实验手段针对所建立的井网产能公式进行了验证、对比。结果表明,所建立的产能模型与实验结果比较相符,精度较高。     

直井辅助SAGD扩容及地质力学-热采耦合数值模拟

针对非均质油藏双水平井SAGD扩容启动后水平段动用不均匀的问题,从改善渗流条件和优化驱动机理两方面出发,提出直井辅助SAGD水平井扩容启动的复合扩容新工艺.通过地质力学有限元方法与热采油藏数值模拟模型的耦合,分析了疏松砂岩地质力学扩容储层物性参数及流体流动行为变化,预测了采用新工艺扩容后注蒸汽热采开发效果.研究结果表明...