海上稠油油藏多元热流体吞吐开采技术优化研究

针对我国渤海A油田稠油油藏原油粘度高、冷采效果差的问题,在分析多元热流体吞吐开采机理的基础上,开展了多元热流体吞吐数值模拟研究,对多元热流体吞吐参数进行了优化,并针对该油田进行开发井网部署,制定多元热流体吞吐整体开发方案,预测开发效果。现场先导试验表明:对稠油油藏进行多元热流体吞吐开发,可以有效提高油井产能,改善开发效果,对海上稠油油藏开发模式的转变具有重要的指导意义。     

渤海N油田普通稠油多元热流体驱可行性研究

渤海N油田为我国海上一典型的薄互层普通稠油油藏,自2008年投入多元热流体吞吐开发,取得了显著的增产效果,但随着吞吐开采的进行,油藏压力下降、边水突进等问题逐渐显现,周期产量递减快。为提高采收率,针对油藏特点,从多元热流体驱油机理、油藏适应性、工艺参数等方面,对多元热流体驱可行性进行了系统分析研究,结果表明,采用多元热流体驱替开发可在吞吐开发基础上提高采出程度14.13%。     

渤海某油田南区多元热流体吞吐试验井生产特征研究

针对渤海某油田南区采用常规开发方式油井产能低、采油速度低、预测采收率低的问题,结合海上油田开发特点,开展了多元热流体吞吐热采试验。对多元热流体吞吐试验井生产特征进行了分析总结,矿场试验证实各井注热动态正常,油田产量、单井产量增幅明显,含水下降快,回采水率较高,回采气率较低,流温、流压呈指数递减趋势,表明海上稠油油藏进行多元热流体吞吐开发增产效果明显。     

小洼油田中-深层特稠油多元热流体吞吐技术研究与应用

多元热流体吞吐技术在海上油藏已有较大范围应用,但在陆上中-深层特稠油油藏中还缺乏经验,应用较少。以辽河小洼稠油油藏为例,运用数值模拟方法建立典型地质模型,对陆上中-深层特稠油油藏多元热流体吞吐技术进行研究。建立多元热流体吞吐选井依据,对措施注入参数进行优化。结果显示,注入温度控制在355℃以下,干度控制为0.4,提高气体组分中CO₂含量,控制注入速度为5t/h,周期累计注入量为1000t,气汽比为600m³/t,焖井时间为3～5d时,对油藏有显著的提温增压效果。多元热流体技术在辽河小洼稠油油藏应用后单井增油明显,可为同类油藏改善开发效果提供借鉴。     

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。     

海上多元热流体吞吐先导试验井生产规律研究

针对渤海湾某稠油油田常规开发单井产能低、采油速度低、预测采收率低的问题,提出采用多元热流体吞吐改善海上稠油开发效果同时,借助小型化热采设备研究的新突破,开展了海上稠油多元热流体吞吐的先导试验对先导试验井不同阶段的生产特点进行了分析,探讨了周期内产量递减规律和含水变化规律,并借助数值模拟软件研究了其合理生产压差实践表明,多元热流体吞吐产能是常规开采产能的1．5～3．0倍,开创了国内外海上稠油热采的先例。     

海上稠油两种热采方式开发效果评价

为了给海上稠油油田选择热采技术提供依据,对多元热流体吞吐和蒸汽吞吐2种热采方式的开发效果进行了评价。根据实际地质油藏参数建立了热采单井地质模型,运用数值模拟方法,设置了注入热焓相同和注入量相同2种方案,并结合现场先导试验对比分析了多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的开发特征和效果。通过数值模拟得出:在注入热焓相同（4.3×1013 J）的条件下,多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的采收率分别为18.3%和12.4%;在注入量相同（227 m3/d）的条件下,多元热流体吞吐和蒸汽吞吐的采收率分别为17.5%和13.3%,多元热流体吞吐的采收率是蒸汽吞吐的1.3~1.5倍。在现场先导试验中,多元热流体井的产能是蒸汽吞吐井的1.5倍。研究结果表明,多元热流体吞吐比蒸汽吞吐提高采收率的幅度大,更适于开发海上稠油油田。      

基于井筒离散模型的多元热流体吞吐机理

海上稠油油藏在多元热流体多轮次吞吐后,产量明显递减,开发效果变差。由于缺乏对多元热流体吞吐机理的认识,很难提出吞吐后开发调整的有效措施,有必要对水平井多元热流体吞吐开发机理进行研究。采用数值模拟方法,优选出井筒离散模型,通过与热水吞吐对比,剖析了多元热流体吞吐过程。结果表明,考虑多元热流体变质量流动影响以及井筒与地层耦合作用的井筒离散模型,能更真实反映稠油油藏水平井多元热流体吞吐的温度场和黏度场变化。井筒离散模型下的多元热流体吞吐模拟结果表明,沿水平井加热范围呈“长勺”状,且气液分离导致降黏范围逐渐增加。多元热流体吞吐通过热气复合降黏、扩大波及系数、气体辅助重力泄油和提高热效率,达到提高采收率的目的。     

渤海稠油不同吞吐方式效果对比及优选

针对海上稠油热采方式优选问题,参考渤海Ａ 油田南区实际油藏数据建立典型模型,利用数值模拟技术,对比不同油藏的渗透率、Ｋｖ ／ Ｋｈ 值、韵律性、有效厚度、原油黏度和控制储量等油藏、流体参数条件下,蒸汽吞吐及多元热流体吞吐的开发效果。结果表明,原油黏度小于１ ０００ ｍＰａ·ｓ 时,对于有效厚度大于１０ ｍ,Ｋｖ ／ Ｋｈ 小于０􀆰 １,渗透率较高的正韵律储层更有利于多元热流体吞吐。首次总结出不同热采方式适宜的油藏流体参数技术界限,达到了快速筛选目标油藏吞吐方式的目的,为渤海稠油油田的开发提供借鉴,也为热采吞吐技术的推广应用提供指导。     

海上稠油开采烟气利用技术探究

渤海油田有着丰富的稠油资源。针对海上稠油特点开展了多元热流体吞吐采油现场试验,取得了较好的驱油效果。但是,多元热流体吞吐采油技术需要消耗大量的柴油资源。为充分利用海上平台的烟气资源以降低柴油消耗,提出了烟气替代柴油生成多元热流体注入油层进行驱油的工艺思路。分析了多元热流体吞吐技术采油机理,论述了烟气替代柴油资源生产多元热流体的工艺流程及节能效果,为海上平台烟气利用和海上稠油开采技术提供了一种新思路。     

化学吞吐技术在海上稠油油田的试验研究

为了改善海上A稠油油田低产井生产状况,针对原油流动性差的问题,提出采用化学吞吐降黏改善原油流动性以提高产量。运用室内实验、油藏工程方法和数值模拟研究方法,研究化学吞吐试验选井原则、进行化学吞吐体系室内实验和注入量优化,并在海上A稠油油田现场试验应用。结果表明:①选井原则为主力油层井控制储量大于50×104 m 3,储集层厚度大于3 m,泥质含量小于15%,孔隙度大于25%及渗透率大于200 mPa·s等;②化学吞吐体系为CH-4作为稠油乳化降黏主剂,添加防乳化剂和润湿反转剂形成;③推荐试验井最优注入量为500 m 3,吞吐后有增液增油效果,有效期为113 d,累增油756 m 3。以上成果认识,对同类油田具有一定的推广及应用前景。     

提高低效热采吞吐井开发效果的技术发展动向

目前我国稠油开发以蒸汽吞吐为主,但随着蒸汽吞吐轮次的增加,周期产油量、油气比下降,含水率高,开采效果变差,且蒸汽吞吐采收率较低,一般在20％左右。针对这一问题,采取各种措施提高蒸汽吞吐后期的开采效果,主要包括多井整体吞吐、一注多采、复合蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层等热采技术和化学吞吐、CO2吞吐等冷采技术以及各种改善蒸汽吞吐效果的工艺措施。综述各种改善蒸汽吞吐效果的工艺技术及其增产机理,分析各种稠油开采技术存在的问题和不足,指出稠油复合开采及水平井应用是稠油开采的发展方向。     

陆上A稠油油藏蒸汽吞吐开发效果评价及海上稠油油田热采面临的挑战

对陆上A稠油油藏采用蒸汽吞吐开采方式的现场试验结果进行了分析,对其开发效果进行了评价,并对其采收率进行了预测,以期为即将进行的海上稠油油田热采提供指导.指出了海上稠油油田热采面临的挑战.     

海上热采防砂封隔器研制与室内试验

海上稠油热采开发过程中,通常采用蒸汽吞吐的方式进行原油开采。为满足稠油热采长效密封要求,研制了HPHT-215型热采防砂封隔器。封隔器胶筒采用特制的氟硅基复合材料+玻璃纤维网结构,并开展了材料性能评价测试。通过有限元分析和室内胶筒组合测试,对胶筒材料和组合结构进行了评价优化。室内全尺寸整机测试表明:封隔器能够满足耐温350 ℃、耐压21 MPa密封性能要求,并开展了高低温多轮次密封性能评价测试。该型热采防砂封隔器的研制成功,为海上稠油蒸汽吞吐多轮次开发提供了保障,具有广泛的应用前景。     

提高陈家庄南区薄层稠油油藏开采效果的技术及应用

胜利油田河口采油厂陈家庄薄层稠油油藏蒸汽吞吐开发中存在的主要问题有：热采防砂有效期短,层薄、净总比低,热损失严重。针对以上问题,采油厂进行了提高薄层稠油热采效果配套工艺技术研究,取得了显著效果。开展了薄层稠油热采防砂新工艺模式的研究及应用,有效延长了防砂有效期;开展了油溶性降黏剂＋CO2＋蒸汽的复合吞吐工艺的研究及应用,优化了CO2注入强度以及油溶性降黏剂的注入量和浓度,有效提高了蒸汽在薄层稠油油藏的波及体积,同时也有效补充了地层能量;开展了薄层稠油水平井配套技术的研究,优化了水平井注汽参数,研究应用了均匀注汽管柱,现场应用取得了显著效果。     

特低渗透油田复合热载体吞吐室内试验

为解决某特低渗透油藏开发难度大、采用常规开采方式采收率低的问题,在模拟地层条件下,进行了5种热流体含量的复合热载体吞吐室内试验,分析了热流体含量对复合热载体吞吐采收率、含水率、气油比、注入能力等指标的影响,评价了5种热流体含量复合热载体吞吐的效果。结果表明:复合热载体吞吐对于开采该油藏具有非常好的效果,但其效果与热流体含量、吞吐周期有关;在同样条件下,随着复合热载体中热流体含量的增大和吞吐周期的增多,采收率先升高后降低、含水率升高、气油比先降低后升高、注入能力降低。这表明对于特定油藏,在进行复合热载体吞吐设计时应首先进行室内试验,根据室内试验结果选择复合热载体的最佳热流体含量和吞吐周期。      

稠油复合吞吐配套管柱研制与应用

稠油油藏进入开发中后期,动用不均、低压低产、汽窜等矛盾日益突出,严重影响稠油开发效果。二氧化碳、氮气助排等复合吞吐技术在现场应用中存在措施针对性差、施工周期长、生产时率低等问题。为此,研制了投球器、双作用封隔器、可逆注入阀球等核心工具,将分层注汽机械管柱与复合吞吐技术有机结合,形成了稠油复合吞吐配套管柱技术,一次投放管柱即可完成油井复合吞吐和精细注汽,实现了不同介质按需定量注入的目的。现场应用表明,该技术解决了常规复合吞吐技术应用效率低的问题,有效提高了稠油油藏油井复合吞吐效果和生产时率。该技术对稠油开发后期复合吞吐技术的规模应用具有技术支撑作用,具有较好的应用前景和潜力。     

新疆稠油油藏复合吞吐技术研究与应用

针对新疆油田红003井区蒸汽吞吐开采效果较差的现状,引进了高效复合化学药剂配合氮气辅助蒸汽吞吐的复合吞吐开采技术。室内实验结果表明,氮气对原油黏度的影响很小,但可以增加地层的弹性能量;加入复合降黏剂可以使稠油在高温下转变为牛顿流体,启动压力消失。对注蒸汽+氮气+降黏剂复合吞吐的压力场、温度场和黏度场进行数值模拟,开采效果显著优于单纯注蒸汽方式,可以明显延长蒸汽吞吐生产周期。现场对12口井开展了稠油复合吞吐技术试验,增产效果明显,可为同类型稠油油藏的合理开发提供经验和借鉴。     

中国稠油热采开发技术与发展方向

稠油是重要的石油资源类型,实现稠油资源持续、高效开发,对保障国家能源安全具有重要的现实意义。针对中国热采稠油的主要特征进行了分析和总结:在地质和油藏特征方面,中国稠油油藏类型多、埋藏深、油层薄、储层非均质严重、油水系统复杂;在组成特征方面,胶质和沥青质分子之间相互作用形成空间网状结构导致稠油黏度大;在流变特性方面,稠油存在临界温度,当温度大于临界温度时,稠油流变行为呈现牛顿流体流变特性,当温度小于临界温度时,稠油流变行为呈现具有屈服值的宾汉流体特征;在渗流特征方面,稠油在地下渗流呈现非达西渗流特征,存在启动压力梯度,其受温度、储层渗透率、地层原油黏度及沥青质含量影响。综述了国内外稠油开发技术现状,详细阐述了蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、火烧油层、热复合开发等技术的主要机理、适用条件、应用实例、存在问题和发展方向,蒸汽吞吐仍是稠油热采的主要方式,蒸汽驱是蒸汽吞吐后有效接替技术之一,SAGD技术在引进吸收中取得重要进展,火烧油层成为大幅度提高采收率的重要技术,热复合开发技术实现难采稠油高效开发。研究结果表明,未来稠油开发需要发展高质高效的热力开发技术,协同采收率和油汽比"双目标"最大化,持续加强油藏描述、动态监测和注采调控,积极探索产热方式转变,从而实现稠油效益开发和绿色低碳发展。