水平井蒸汽吞吐注汽筛管位置调整时机优化研究

针对稠油油藏水平井蒸汽吞吐吸汽不均导致热效率低的问题,采用数值模拟方法,对非均质储层水平井段吸汽规律进行研究,分析了注汽筛管位置对水平井段吸汽规律的影响,引入温度变异系数对比多个周期水平段吸汽不均的程度,并提出了注汽筛管位置调整时机优化方法,根据温度变异系数先降后升的“V”字形变化规律,对比不同阶段调整注汽筛管位置对蒸汽吞吐采油的影响。结果表明:蒸汽吞吐初期温度变异系数不断下降,依据热力学加和性原理,该阶段吸汽较好的储层比热容升高,证明含水量不断增大,剩余油被大量采出,此时调整筛管位置无法充分动用高渗储层的剩余油;若在蒸汽吞吐后期调整筛管位置,则高渗区的油大量采出后至筛管调整前这一阶段,蒸汽注入后富集于高渗低含油区,热利用效率低;在温度变异系数达到最小值时,说明高渗段油藏体系比热容升至较高值,含水饱和度大,剩余油较少,此时调整筛管位置可改善非均质储层动用不均的问题,因此,温度变异系数达到最小值后越早调整筛管位置效果越好。将研究成果应用于乐安油田,通过温度变异系数方法选择时机调整筛管位置后,吸汽剖面更为均衡,平均日产油由上一周期的0.5 t/d提高至3.4 t/d。研究成果对改善蒸汽吞吐吸汽不均有指导意义。

烟道气辅助SAGD蒸汽腔扩展机理

通过研究烟道气对蒸汽冷凝传热的影响,借助可视化物理模型实验,观察了烟道气辅助SAGD蒸汽腔扩展特征。蒸汽冷凝实验结果表明,常规注蒸汽过程中,蒸汽会在冷却壁面迅速冷凝并聚成大液滴,248 ms后大液滴在重力作用下快速脱落。蒸汽内加入烟道气后,1 217 ms后才观察到少量液滴脱落现象,气体增加了蒸汽分子扩散的阻力,大量的液滴在冷凝壁面形成隔热膜,降低了蒸汽与冷却壁面的冷凝传热系数。可视化物理模型实验结果表明,低物性储层阻碍了SAGD蒸汽腔向上发育。随着烟道气和蒸汽的共同注入,烟道气可以促进SAGD蒸汽腔突破低物性储层,蒸汽腔波及系数提高6.6%,采出程度提高9.6%。这是由于烟道气辅助SAGD开发中,烟道气通过降低蒸汽与油藏岩石之间的冷凝传热系数,蒸汽腔遇到低物性储层后没有迅速冷凝变为热水,而是保持蒸汽腔状态突破低物性储层,从而增加了蒸汽腔的扩展范围,提高了储层的动用程度和采油速度。