火烧油层技术综述

在国内外火烧油层技术文献调研的基础上,结合辽河油田近几年火烧油层物理模拟、数值模拟、火驱跟踪效果评价及跟踪调控措施研究取得的一系列成果,对火烧油层技术进行了全面的概括和总结.火烧油层技术又称火驱,是一种能大幅度提高稠油油藏采收率的开采技术,按注入空气和燃烧前缘的移动方向分为正向燃烧和反向燃烧,随着辽河油田对火驱技术认识的加深及水平井技术的发展,将水平井与火驱技术相结合,在直井网火驱的基础上发展了稠油直井-水平井组合火驱技术,从而扩大了火驱的适用范围,为稠油油藏转换开发方式提供了有力的技术支持.     

稠油油藏火烧油层吞吐技术与矿场试验

通过室内物理模拟实验和油藏数值模拟的方法,研究了稠油油藏火烧油层吞吐开发的机理和相关油藏工程问题。研究表明:火烧油层吞吐具有热力降黏、原油裂解改质和烟道气溶解降黏等多重作用机理,火烧油层吞吐开发理念在理论上是成立的。结合火烧油层吞吐面临的油藏特征和转火驱的要求,给出了火烧油层吞吐开发模式的井网设计原则、周期注气量和注气速度的优化方法,并指出了火烧吞吐实施过程中对点火工艺和防腐工艺等关键环节的技术要求。研究结果应用于内蒙M8井区火烧油层吞吐矿场试验中,取得了技术上的成功。该技术适合于深层、超深层以及水敏性等难以注蒸汽开发的油藏。     

气—汽发生器装置可提高中质稠油油藏的采收率

气－ 汽发生器装置是一种新型热采设备,该装置产生的气－ 汽混合物主要成分为 Ｎ２ 、 Ｃ Ｏ２ 及水蒸汽。设备具有的能力：产生压力１６ Ｍ Ｐａ ,温度２５０ ℃～３００ ℃。利用该设备在曙光油田杜６６ 块中质稠油油藏进行了气－ 汽段塞驱工艺试验,试验期为６５ 天,设备运行１ １０６ 小时,注入压力７ Ｍ Ｐａ ～８ Ｍ Ｐａ ,注入温度２００ ℃～２５０ ℃,井口压力６ Ｍ Ｐａ ,累计注入量７２ ×１０４ ｍ ３ ,试验取得了明显的开采效果。井组日产液由试验前的１４２ｔ 上升到４８５ｔ ,日产油由１７ｔ 上升到２９２ｔ,含水由８４ ％ 下降到３９ ％ 。此项工艺技术的试验成功不仅为中质稠油油藏蒸汽吞吐热采后期的开采方式转换提供了有效途径,同时为中质稠油油藏提高最终采收率提供了新的方法。     

超稠油燃烧基础参数特征研究

针对超稠油油藏开展火烧油层技术可行性研究的需要,利用自行设计研制的火烧油层物理模拟实验装置,分别采用超稠油、特稠油、普通稠油开展了火烧油层燃烧基础参数物理模拟实验。对比了不同类型稠油门槛温度、燃料消耗量等燃烧基础参数,结合产出油组分及温度场发育特征,分析了超稠油燃烧基础参数特征。研究认为,超稠油油藏开展火烧油层试验是可行的,超稠油门槛温度、燃料消耗量等燃烧基础参数值均高于其他类型稠油;稠油火烧油层的驱油效率与黏度相关,黏度越大其燃料消耗量越大,其最终的驱油效率相对较低;火烧后原油性质发生了明显改善。     

郑408块火驱物理模拟结果与模型解析解差异分析

为了研究敏感性稠油油藏火烧驱油机理，针对郑408火驱先导试验区块的现场实际，采用真实地层岩心和地层原油，进行了室内火烧油层物理模拟实验。火驱实验结果与所建立的干武燃烧一维数学模型解析计算结果相比较，存在较大差异。经理论分析认为，在高含水饱和度油藏火烧过程中，存在着湿武燃烧机理，促使火烧前缘超越式推进。该燃烧机理有助于提高火驱效果。     

茨34块CO2驱参数优化与方案设计

茨 34 块在目前注水开发的过程中存在的着油水流度比大,油层压力下降快,油层能量低,地层亏空严重等一系列问题.为了进一步提高茨 34 块的开发效果,进行了普通稠油注 CO2 驱数值模拟研究,优化了注入周期、注入压力、注入气水比、油井排液量等参数,预测了最佳开采方案.数值模拟研究表明,保持现有注采井网进行注水开发,到 2011 年茨 34 块累积产油量为 308 961 t;茨 34 块注气方式为气-水交替注入,注气周期为 60 d,单井注入量为目前注水量的 2.0倍,气水比为 1.0:2.0,油井排液量为目前日产液酌 1.0 倍时,开采效果最佳;在现场注气试验中注气量选用 1 200 t 时最好.     

浅井薄层稠油油藏注蒸汽开采

以ＪＬ油田零区试验区浅井薄层稠油油藏为例，总结了该油藏注蒸汽开采具有周期生产时间短、产油量递减快、产油量及油汽比低的特点。在分析了油藏地质参数，注汽参数及注汽方式对开采效果影响的基础上，得出：①提高蒸汽干度可增加单位厚度油层周期产油量；②第１周期合理注汽速度为１００ｔ／ｄ左右；每米油层最佳注入热焓为２．５×１０＾８ｋｊ，以后各周期按１５％递增；在蒸汽干度为４０％的情况下，每米油层周期注气量为１３０     

深层厚层块状稠油油藏直平组合火驱技术研究

G块油藏为一深层、厚层块状普通稠油油藏,在开展直井网火驱现场试验时,存在火驱平面波及不均及纵向火线超覆的问题,从而影响火驱效果。利用数值模拟方法,对直井水平井组合火驱布井方式、注气井射孔位置及厚度、注气速度等注采参数进行研究,将水平井引入到直井网火驱试验,进行直平组合火驱开发。设计水平井部署在注气井侧下方,水平井长度300m,注气井射开油层上部1／3,注气井最大注气速度为3×10⁴ ～4×10⁴m³ ／d。直平组合火驱现场实施后,水平井产量稳定,周围直井产量上升,获得了较好的开发效果。     

厚层稠油油藏火驱射孔层段优化探讨

火烧油层(火驱)技术已成为辽河油田稠油油藏蒸汽吞吐后主体接替技术之一,目前主要应用于厚层块状普通稠油油藏、薄互层状普通稠油油藏以及超稠油油藏厚层油藏在火驱过程中火线超覆严重,影响了火驱开发效果。重点针对制约火驱开发效果的注采井射孔技术进行研究探讨,通过室内物理模拟研究认识了厚层火驱二次燃烧现象,通过现场测试及数值模拟认识了厚层油藏平面及纵向火驱动用状况,并应用数值模拟和油藏工程方法对厚层常规火驱、重力火驱注采井射孔层段进行了优化设计,提出了不同火驱方式注采井射孔优化方案。该研究可为厚层稠油油藏火驱开发提供一定的技术借鉴。     

边底水稠油油藏火驱开发技术

为了解决稠油火驱开发技术在油藏水侵入后热效率低且火线无法形成和扩展的问题,以辽河油田J1块为例,对边底水油藏转火驱开发技术进行了研究。主要通过室内物理模拟及数值模拟研究,揭示了水侵油藏实施火驱开发具有抑制边底水、湿式燃烧等作用机理,验证了技术的可行性,并通过油藏工程计算等方法,结合边底水油藏火驱开发机理,优化了火驱操控参数,初步形成了边底水油藏转火驱设计方法。研究成果为稠油油藏实施开发方式转换储备了新技术。     

注蒸汽后油藏火驱见效初期生产特征

克拉玛依油田红浅1 井区将火驱作为稠油油藏注蒸汽(蒸汽吞吐、蒸汽驱)后的一种接替开发方式,进一步提高原油采收率。通过油藏数值模拟、物理模拟等方法,研究了该种方式下次生水体对火驱进程的影响,并给出了火驱开发过程中一线生产井的5 个生产阶段及各阶段生产特征。结合矿场试验实际生产动态,分析了生产井见效初期的3 种产状及不同产状的形成机理。这对分析类似油藏的火驱动态具有重要意义。     

郑408块火烧驱油工程设计

在国内外筛选评价标准的基础上,结合物理模拟试验对郑40块油藏地质条件进行综合筛选和评价,综合论证了敏感性稠油油藏火烧驱油的可行性,详细分析了影响火烧驱油的主要因素,根据物理模拟结果和国内外经验,选取了开展火烧驱油试验的最佳井区。以油藏数值模拟为手段,针对敏感性油藏特点,进行火烧驱油方案优化设计,优化主要参数。现场实施效果良好,为同类油藏的开发提供了借鉴和指导。     

套保稠油油藏出砂冷采后提高采收率技术

通过分析区块开发形式和存在的问题,进行了出砂冷采后多种开发方式的标准筛选以及此技术在该油藏的适应性研究,结合火驱物理模拟实验,明确了该区块进行火驱的可行性;利用数值模拟技术,优选了火驱合理的井网方式和注气参数。2007年开始,通过开展现场试验,见到了较好的效果,为提高区块采收率提供了技术支持。     

高含凝析油集气站分离器运行参数数值分析

针对中原油田濮76断块沙三中气层现场凝析油产量异常偏低的现象,设计并开展了凝析气藏高压物性分析与分离器数值模拟实验,优化了濮76断块高含凝析油气藏的地面分离条件。高压物性分析表明,该区块凝析油质量浓度为523 g/m~3,属于高含凝析油气藏。应用PVT专业软件,拟合该区块流体的高压物性参数,并利用该软件的分离器模拟功能模拟了集气站分离器运行时的温度、压力和分离级数等参数,进行了相关参数的优化实验研究。研究结果表明:二级分离模式下,通过提高一级分离器压力,凝析油产量最高可以由目前的15.0 t/d达到25.1 t/d左右;三级分离模式下最高可以提高产量到26.1 t/d,相对于二级模式提高4%,结合集气站设备固化和区块控制储量较小的情况,二级分离模式更适合濮76断块集气站。     

油砂SAGD开发后期转火驱数值模拟

当蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发进入平台期末时,日产油量降低,汽油比急剧升高,在蒸汽腔发育的楔形区域存在大量剩余油,造成热量的损失,并降低了开发的经济性。文中提出了SAGD开发后期转火驱的接替方式,基于加拿大某油砂区块储层、流体特征建立数值模拟机理模型,将蒸汽腔波及至油层顶部边缘位置时作为转火驱的开发时机,利用在SAGD井两侧添加的垂直注气井排与原水平生产井分别作为火驱开发的注、采井,对转驱开发进行油藏数值模拟研究。结果表明:转驱开发分为4个阶段,即气驱次生水期、火驱见效期、火驱稳产期以及产量递减期;转驱采出程度达到20.9%,平均空气油比仅为788 m~3/m~3,最终采收率达到82.1%。该研究对于油砂高效开发具有积极的推动作用。     

Z411块敏感性稠油油藏蒸汽吞吐开采数值模拟研究

针对Z411块油藏地质特征．开展了稠油蒸汽吞吐开采数值模拟研究。建立了地质模型，进行了生产动态历史拟合．对Z411块吞吐开采注采参数进行了优化及生产动态预测。经过注采参数的优化研究．最佳注采参数为：注汽量第一周期1000t．第二周期1100t．第三周期1200t．第四周期及后续周期1400t。生产井排液速度30t／d；最小井底流压2．0MPa。对王庄油田Z411块蒸汽吞吐开采的采收率、累积产油、累积油汽比等开发指标进行了预测。     

厚层稠油油藏直平组合火驱机理研究与试验

针对厚层稠油油藏常规直井火驱火线超覆严重、纵向动用程度差、采出程度低等问题,采用数值模拟方法,明确直平组合火驱中火线波及规律,分析直井、水平井在不同阶段的生产特征,明确直井、水平井作用机理.研究结果表明:采用直平组合火驱的井网模式改变了原有直井的火驱流场,起到向下牵引火线作用,提高了纵向波及体积;采用直平组合式井网进行...     

辽河稠油油藏火驱辅助重力泄油技术探索及实践

为了改善辽河油田稠油的开发效果,以S块大凌河油藏为研究对象,分析了应用火驱辅助重力泄油开发稠油的技术可行性,运用物模、数模和油藏工程等方法对开发参数进行了优化设计,根据设计结果,部署了试验井组5个,目前第1个火驱辅助重力泄油先导试验井组已成功点火,并见到初步效果。     

乐安油田草31断块气顶稠油油藏开发技术界限研究

针对乐安油田草31断块的气顶稠油油气藏，在落实天然气储量规模和油气分布的基础上，运用油藏工程方法．借助数值模拟手段，对小气顶油藏的开采方式、布井方式、注水时机等开发技术界限进行了优化研究，确定出适宜该油气藏的开发方案。