稠油水平井均匀注汽技术分析

实现水平井均匀动用是提高水平井开发效果、发挥水平井开发优势的基础。本文主要是针对稠油水平井笼统注汽导致水平段动用不均、动用程度低的问题,研发了水平井双管注汽、多点注汽、分段注汽及分段完井的分段注汽技术等技术展开探讨。     

水平井分段同注技术在超稠油开发中的应用

随着超稠油水平井开发规模的逐步扩大,水平井水平段生产不均匀的矛盾日显突出,已成为影响水平井高效开发的主要因素。根据水平井温度监测资料合理判断水平段剖面动用状况,采用分段同注工艺技术,将水平段分隔成几个独立的注汽腔,灵活调整注汽量,实现水平段整体均匀注汽,调整水平段动用剖面,提高动用程度,改善开发效果,为超稠油开发持续稳产提供技术保障。     

提高水平井水平段动用程度对策研究

随着水平井应用规模的不断扩大,水平井生产矛盾日趋突出,尤其是水平段动用不均成为普遍的问题.水平段物性差异、老区油层动用不均、井间剩余油分布不规律和注汽管柱类型是主要影响因素.通过实施双管注汽、三元复合吞吐、配汽器、优化水平井注汽参数及水平井与直井组合注汽等各类措施,达到提高水平段动用程度的目的,为水平井扩大生产、改善开发效果奠定了基础.     

水平井分段注汽技术在曙光油田的应用

目前曙光油田投产稠油水平井均采用蒸汽吞吐开采方式,受油藏非均质性影响,水平井笼统注汽普遍存在水平段油藏动用不均,蒸汽局部突进严重的矛盾,严重制约了水平井产能的发挥。为此,曙光采油厂自主研发应用了水平井分段注汽技术,该技术利用水平井分段注汽管柱,将水平段油藏分成两个或多个相对独立的注汽腔,实现不同井段按需定量注汽,有效调整了水平段油藏的吸汽剖面,改善了油藏动用不均的状况。     

热采水平井改善吸汽剖面技术研究及应用

热采水平井蒸汽吞吐时水平段吸汽不均衡,造成水平段动用不均。鉴于此,对热采水平井改善吸汽剖面技术进行研究。首先,建立油藏-井筒流动耦合模型及储层热-流-变形三场耦合模型,定量分析了油层物性参数、非均质性及注汽口位置对吸汽剖面的影响。然后,根据上述分析结果,设计了均衡注汽完井工艺管柱。该管柱可实现注采一体化及均匀注汽以及长水平段、非均质储层的均匀注采。现场应用结果表明,热采水平井改善吸汽剖面技术可以改善热采水平井长水平段的吸汽剖面,实现均衡注汽,提高水平井的动用程度。     

均匀注汽工艺技术研究

介绍了均匀注汽工艺技术。新疆油田稠油热采过程中,水平井段注蒸汽效果的好坏直接影响到稠油开发效果,以前采用的单点注汽,双点注汽,都不能很好地解决水平井段均匀注汽问题。根据汽水两相流的相关理论,和传热学相关知识,建立了水平井段均匀注汽的物理模型,并借鉴国内油田的成功技术,结合新疆油田的特殊情况,归纳出水平井段均匀注汽的技术思路,并编制出计算程序,设计出配套工具,制定出现场实施方案。均匀注汽工艺技术的研究,从提高稠油油藏动用程度、提高采收率等方面能够为新疆油田带来很大的的经济效益和社会效益。     

提高热采水平井动用程度的方法与应用

辽河油田水平井的应用已由试验阶段进入到规模应用阶段.依照数值模拟及理论研究,在油层特性参数相近的情况下,水平井生产效果与水平井段长度呈现较好的线性关系,但实际生产中水平井长度的优势发挥不明显、水平段动用不均等问题日益突出.注汽强度不合理、水平段吸汽不均、井间干扰等是影响水平井生产效果的主要因素.文中在采用油藏数值模拟、油藏工程计算等研究手段并结合现场实际的基础上,提出了增大注汽强度、均匀注汽、组合式吞吐等技术手段,提高了水平井动用程度,且现场应用效果显著.     

风城SAGD水平井均匀配汽工艺研究与应用

双水平井SAGD水平段长度通常比常规热采井水平段更长,SAGD生产过程注采水平井间易出现水平井段局部汽窜、动用不均匀情况,影响了SAGD井组开发效果并增大了调控难度。为了提高水平井段动用均匀程度,建立了水平井等质量出流理论模型并设计了均匀配汽管柱。该工艺在风城SAGD先导试验现场应用取得了显著效果,对SAGD推广应用具有重要意义。     

新海27块水平井注汽开发优化研究

对水平井生产动态特征进行分析,认为水平段动用程度不均是制约水平井开发的根本原因.运用数值模拟方法和现场比选确定合理注采参数,并通过双管注汽和多点注汽优化注汽方式,提高水平段均匀动用程度,改善了开发效果,对实现二次开发示范工程持续稳产起到了重要作用.     

水平井均衡注汽技术

水平井泄油面积大,是提高稠油油藏单井产量的有效技术。但由于注汽参数及储层非均质性的影响,常规注汽管柱注汽时水平井的吸汽井段长度只有50~70 m,而目前热采水平井的完井长度一般为200 m左右,因此常规的注汽工艺使130~150 m水平井段控制的储量不能有效动用。为了提高热采水平井的开采效果,胜利油田研究了水平井自动均匀注汽工艺,该工艺在研究设计自动均匀配汽器的基础上,根据注汽设备的能力和油藏 物性优化设计注汽参数及自动均匀配汽器的位置和个数,实现长水平井段的均匀吸汽,保证了热采水平井全井段的有效动用,提高了水平井控制储量的动用程度,不但提高了热采水平井的采油速度,也提高了采收率。     

稠油热采水平井均衡注汽技术研究

针对克拉玛依油田六、九区浅层稠油热采水平井两点式注汽方式造成的蒸汽分布不均、水平段油层动用不均的问题,结合目前国内稠油水平井吸汽能力分析模型,定性分析了目前注汽工艺影响开发效果的主要因素,建立了符合现场实际的两点式注汽水平段加热分析模型;研究使用自调节蒸汽配注器,实现了水平井水平段多点均衡配汽,改善了水平段动用程度,提高了水平井开发效果。     

稠油水平井蒸汽吞吐完井与注汽方式优化

为了解决稠油水平井蒸汽吞吐开发过程中存在的水平段储层吸汽不均衡、动用效果不理想的难题,基于单注汽点有效控制范围理论,优化了水平井完井、注汽管串结构,结合数值模拟方法,对优化的分段完井分段注汽方式与常规完井注汽方式的开发效果进行了对比评价。结果表明,优化的稠油水平井分段完井、分段注汽方式,实现了各单元独立、定量配注,消除了因分流作用和储层非均质引起的蒸汽分配不均衡问题,提高了蒸汽的有效利用率,改善了储层的动用效果。     

多点注汽水平井井筒出流规律数值模拟

基于多点注汽水平井管柱结构,考虑注入蒸汽在水平井筒内的变质量流特性及注汽阀节流压差的影响,建立了多点注汽水平井井筒与储层耦合数学模型,并采用迭代方法对其进行了求解;以此为基础,系统研究了多点注汽水平井井筒出流规律。结果表明:多点注汽水平井注汽过程中,水平段油管内压力、温度和蒸汽干度从水平井跟端到趾端逐渐降低,但压力和温度降低幅度并不显著,蒸汽干度降低幅度较为明显;蒸汽注入量与注汽阀节流压差沿水平段均呈不对称的"U"型分布,且随着时间的增加,蒸汽注入量沿水平井段的不均匀性越来越严重,蒸汽注入量不均匀系数越来越大;通过调整注汽阀沿水平井段泄流面积可以在一定程度上减缓蒸汽沿水平井筒的不均匀注入。     

水平井动用不均治理技术研究与应用

实现水平井均匀动用是提高水平井开发效果、发挥水平井开发优势的基础。针对水平井笼统注汽导致水平段动用不均、动用程度低的问题,开展了水平井分选注技术的研究,理论分析表明,分选注技术可以实现长水平段蒸汽的合理分配,最大限度的均衡水平段动用程度;针对水平井注汽时存在的汽窜问题,开展了调堵技术的研究,室内实验表明,60℃时调堵体系对高渗透岩心的有效封堵率达95%以上。目前,杜84兴隆台西超稠油区块共有效开展水平井分选注及调堵措施99井次,累计增油1.71×104t,平均单井次增油173t,增油效果显著;对比措施前后有效井温数据,水平段平均温度从97℃上升到115℃,说明水平段整体动用程度有所提高,水平段温度离散系数由0.29下降到0.22,说明水平段动用程度趋于均匀化。     

水平井开发油藏横向动用程度监测与配套技术

通过分析水平井油藏横向上吸汽及动用程度不均的影响因素,开展了高温双点式微差井温测试技术,研究水平井水平段油藏横向吸汽状况,针对性地应用了双管注汽、多点注汽和调剖助排配套技术,调整和改善油藏横向上吸汽不均的矛盾,延缓了水平井周期产量递减,达到了提高油藏动用程度和原油采收率的目的.     

曙光油田水平井配套开采技术

随着水平井技术在曙光油田的应用范围逐步扩大,遇到了泵挂浅、水平段动用不均、回采水率偏低、冲砂不彻底等一些新的问题,为此,开展了相关配套技术研究.开发了具有强制开一关闭结构的深井泵、抽油杆导向器及配套扶正器,实现了水平井深抽;通过合理设计出汽口位置、动态调整不同部位注汽速度及注汽量的双管注汽技术改善水平段动用不均问题.此外,水平井助排增产、水平井调剖技术、水平井冲砂技术都已开展现场试验并取得一定效果,提高了曙光油田水平井开采工艺水平.     

双管注汽技术在稠油水平井开发中的研究应用

辽河油田稠油水平井均采用筛管完井,注汽过程中采用笼统方式注汽,受油层非均质及周边采出影响。蒸汽局部突进、水平段动用不均,测试资料显示水平井水平段动用不均的井约占80%.水平井段动用较好的约占总井段的1/3—1/2。针对辽河油田的中深层稠油油藏,为了减少热损失、提高隔热效果.采用同心管双管注汽,井口实现配汽量的调整。实施效果表明,采用双管注汽后.水平段动用得到较大幅度的改善。生产效益也得到了较大幅度的提高。     

双管注汽改善水平井吞吐效果机理分析

对影响水平井水平段动用不均的主要因素进行分析,分类总结了造成各种类型水平井水平段动用不均的因素.在此基础上,结合水平井双管注汽技术在辽河油田公司特种油开发公司2年来的实施效果,主要运用工程热力学和传热学原理,重点分析双管注汽时蒸汽在井筒内管和外管中流动的水力热力情况.论述水平井双管注汽技术改善水平井吞吐效果机理,指出了该技术的应用范围和参数优化方向等.     

辽河油田杜84块稠油油藏水平井开发技术研究及应用

辽河油田杜84块超稠油蒸汽吞吐开发中后期,伴随水平井实施规模不断扩大,开发矛盾日益突出,水平段动用不均一直是普遍存在的主要矛盾。分析认为水平段储层非均质性强、水平段蒸汽超覆、周边直井采出程度差异和注汽管柱工艺存在弊端是造成水平段动用不均的主要影响因素,为此,采取直平井组合吞吐、注化学药剂辅助回采和完善注汽管柱工艺技术,达到调整水平段动用不均、提高动用程度、改善开发效果的目的。     

易起式水平井均匀注汽管柱的研制与应用

水平井均匀注汽管柱可以实现热采稠油水平井长水平段均匀受汽,改善注汽质量。但常规的均匀注汽管柱与常用的Ф73 mm油管比工具外径较大,使得整个均匀注汽管柱存在多处变径,易出现难以起出的问题,且配汽阀出汽位置正对筛管,存在注汽时刺坏筛管的风险。为此设计了由投球式安全丢手接头、小直径侧向配汽阀、小直径单流阀等工具组成的易起式防砂埋水平井均匀注汽管柱。配汽阀侧向出汽,杜绝了刺坏防砂筛管的风险;整个工具串外径小,无明显的变径段,降低了工具被砂埋无法起出的风险;配备了安全接头,管柱被埋后,可以实现丢手,起出上部油管,再打捞处理下部油管。该工艺在出砂严重且采用筛管完井的稠油水平井具有良好的应用前景和推广价值。