浅层超稠油油藏FAST-SAGD提高采收率技术研究

新疆油田浅层超稠油油藏部分SAGD部署区储层物性差,非均质性强,为了增加蒸汽热利用率,提高SAGD开发效果,运用数值模拟技术,以风城油田重18井区为例,开展SAGD与水平井组合的FAST-SAGD技术研究,优化了FAST-SAGD井网部署方式、操作方法及关键参数。结果表明:加密水平井部署在距油层底部2 m,前期进行溶剂浸泡及微压裂处理,在SAGD井组生产2 a后加密水平井以吞吐的方式启动效果最佳;与常规SAGD相比,FAST-SAGD开采周期缩短3 a,最终采收率提高9.3%,油汽比提高0.02。研究结果对浅层超稠油油藏SAGD高效开发有一定指导意义。

稠油油藏FAST-SAGD技术储层筛选标准

为加速FAST-SAGD技术的现场推广,以阿尔伯塔冷湖先导试验区为研究对象,运用油藏数值模拟软件研究了地层韵律、页岩夹层、漏失层等非均质条件对FAST-SAGD开发效果的影响,通过量化分析得到了FAST-SAGD的储层筛选标准。研究表明：正韵律FAST-SAGD开发效果远远优于反韵律FAST-SAGD,前者要求垂水渗透率之比大于0.15,渗透率级差在4左右,后者要求垂水渗透率之比大于0.25,渗透率级差小于3;注采井间的页岩尺寸约为15 m时,蒸汽的窜流现象能够得到有效控制,页岩夹层位于上部储层1/2及以上位置时,其对蒸汽腔发育的阻碍作用可以忽略;顶底水不利于FAST-SAGD的开发,但对于气顶油藏,当气顶与油藏体积比为0.10~0.20时,保留气顶开采效果较好。明确FAST-SAGD技术对于各种地质因素的适用性,有利于现场稠油开采技术的筛选,规避开发效果欠佳区块,实现稠油油藏的经济高效开发。

超稠油FAST-SAGD技术影响因素分析

利用稠油热采数值模拟手段,以辽河油田超稠油油藏为基础,对比FAST-SAGD与传统双水平井SAGD的开发效果,并分析影响FAST-SAGD的关键因素,以提高SAGD的开发效果。研究结果表明:FAST-SAGD蒸汽腔横向发育速度比传统SAGD明显加快,采收率提高2.5%,累计油汽比增加0.039 m3/m3,生产时间缩短46.6%。以采收率与热效率作为评价指标,得到FAST-SAGD影响因素的最优值:添加井与SAGD井组的生产井之间垂向距离为6m,启动时间为12个月,吞吐周期数为2,注汽压力为10 MPa,注汽速度为800 m3/d,SAGD井组注气井注汽速度为200 m3/d。研究成果对FAST-SAGD的矿场应用具有一定的理论指导意义。

井中微地震逆时干涉震源定位在风城重油油田SAGD快速预热中的应用

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)快速预热技术利用短时间的注入高压蒸汽在生产井和注入井之间形成一个高孔隙度和高渗透率的扩容蒸汽腔,其几何形态与扩展规律可由微地震技术进行监测和描述。笔者选取风城重油油田的一组SAGD快速预热注入与生产井组进行井下微地震监测,采用三维弹性波逆时干涉震源定位算法获取弱微地震事件的空间分布,定量计算高温蒸汽注入期间形成蒸汽腔体的长度、宽度、高度、方位和扩容体积,对蒸汽腔体几何形态和震级能量分布的动态变化进行分析,探讨蒸汽腔前缘在深度上针对非均质性夹层的延伸趋势与形态。研究结果表明,注入井与生产井之间已经联通,且扩容区域已部分延伸至油层底界面。此外,注入井上方储层产生了较多的微地震事件,表明本次施工已击破注入井上方的非均质物性夹层,完成了注入井上方储层改造的任务。

快速均匀启动技术改善蒸汽辅助重力泄油预热效果

预热效果对蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开发井组的见产速度和生产效果均有直接影响，研究高效的预热方式对提高SAGD开发效果有重要意义。以现场快速均匀启动试验为例，采用数值模拟方法揭示了快速均匀启动技术的高压扩容机理，并优化了快速均匀启动操作压力。研究结果表明：通过在注采井间形成高孔隙度、高渗透率和高含水带，可以加速蒸汽与岩石之间的热对流，从而实现双水平井井间快速均匀热连通；快速均匀启动存在最佳操作压力，该压力与油藏地应力及岩石变形特征相关。进一步结合现场生产动态数据，分析了快速均匀启动技术的实施效果。分析结果表明，实施快速均匀启动井组的预热天数明显减少，预热阶段节省了蒸汽注入量，转生产后早期生产效果有显著提高，对指导稠油油藏SAGD高效开发具有重要意义。

非均质超稠油油藏SAGD快速启动技术界限——以风城油田侏罗系齐古组超稠油油藏为例

以风城油田侏罗系齐古组非均质超稠油油藏为例,利用室内岩石力学实验结果,建立耦合应力场的数值模型,进行SAGD快速启动扩容过程的数值模拟分析,描述了风城超稠油油藏储集层的扩容特征,结果显示:在快速启动结束时,近井筒地带孔隙度提高2%,渗透率增加10%～100%,体积扩容率最大为1.74%,储集层可实现有效扩容。在此基础上,分别研究了水平井轨迹、储集层岩性、物性变化对快速启动技术的影响,得到SAGD快速均匀启动技术界限。研究结果表明:沿水平段无大段泥岩发育,水平段渗透率级差小于3,SAGD上下井轨迹垂向偏移小于1 m或平面偏移小于2 m的井组均适合采用快速启动,现场可针对SAGD井组及油藏实际情况选择性实施快速启动技术。

新型SAGD技术在稠油开采中的应用

蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是开采稠油和油砂的有效技术。由于SAGD技术具有能耗大、CO2排放等缺点,在应用过程中,出现了多种对传统SAGD技术改进的新型SAGD技术,包括改变注采模式的SAGD技术和改良注入介质的SAGD技术。通过调研SAGD技术在国内外研究与应用情况,对U型井SAGD、快速SAGD、单井SAGD、SAGP、溶剂辅助SAGD及化学剂辅助SAGD等技术进行了介绍。分析认为,不同的新型SAGD技术具有不同的应用特点,所适应的地质条件和操作条件也有较大差异,应综合考虑油藏地质特征、经济效益等因素进行筛选与应用:存在顶水的油藏,建议采用SAGP技术减少蒸汽热损失;较为成熟的稠油油藏,建议采用溶剂辅助SAGD技术或化学剂辅助SAGD技术提高产量和采油速度;埋藏较浅的油藏,建议采用单井SAGD技术开采;非均质性较强的稠油油藏,可采用直井单井SAGD技术使蒸汽均匀扩展;渗透率较低的油藏,可优先采用快速SAGD技术。

双水平井SAGD快速启动技术研究进展

针对双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)启动阶段循环预热期长、蒸汽消耗量大的问题,介绍了溶剂辅助启动、泡沫辅助启动、电磁加热启动和应力扩容启动4种双水平井SAGD快速启动技术的作用机理及其在应用方面的优缺点。认为应力扩容启动具有明显优势,建议在现有基础上继续开展相关研究,提高双水平井SAGD快速启动技术适应性;将不同快速启动技术联合使用是改善启动阶段效果的一条有效途径。