高温高压注蒸汽采油三维比例物理模拟新技术

为了解决现有热采物理模拟装置模型热损失大、模型内压控制精度低、实验过程监控不足等问题,自主研制成功了新型高温高压三维比例物理模拟实验装置并提出了注蒸汽采油高温高压三维比例物理模拟实验技术路线。该装置采用热流数值模拟、PID自动控制及三维数据场平面设计方法,重点解决了以下难题并形成特色技术:①采用高温高压热采模型热损失比例模化技术,比例控制模型顶底散热量,实现汽腔持续发育;②采用高温高压三维地层温/压模拟技术,实现模型压力均匀稳定控制,高压舱内各点温差小于±2℃;③采用模型三维数据场在线监测与可视化分析技术,实时监测与调控油藏动态。利用该实验装置开展了特稠油水平井与直井组合热采及超稠油双水平井SAGD(蒸汽辅助重力泄油)三维比例物理模拟实验研究,完整刻画了汽腔发育规律,深化了对双水平井SAGD开采机理和生产动态规律的认识。

蒸汽辅助重力泄油改善汽腔发育均匀性物理模拟

针对双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)蒸汽腔沿水平井长方向欠均匀发育的问题,以国内某油田SAGD先导试验区为原型,设计了一套高温高压双水平井双管柱SAGD三维比例物理模型,对影响SAGD过程的重要油藏参数和操作参数进行了相似比例模化,利用高温高压物理模型进行了3组SAGD蒸汽腔发育实验。实验1:模拟现场趾端处汽腔发育迟缓,汽腔沿井长欠均匀发育的现象;实验2:在实验1的基础上采取注汽井长短管协同注汽-生产井长短管协同采油的调控策略;实验3:在实验1的基础上采取U型井SAGD调控策略。实验结果表明:两种调控策略均能使趾端附近发育缓慢的汽腔恢复发育,对于改善汽腔沿井长方向发育均匀性均有较好效果,调控后产油速率明显提高。

SAGD蒸汽腔三维物理模拟装置设计

针对现有与热力采油相关的物理模拟装置模型热损失大、装置耐压性能差和功能单一等一系列问题,参考现有的比例物理模拟实验装置,成功研制出了新型多功能可视化三维物理模拟模型。该装置针对现有热采物理模拟装置模型的弊端,该装置重点解决了以下几个难题并形成了特色技术:(1)增强油藏比例厚度,准确模拟非均质油藏;(2)在模拟过程可视化,实时监测与调控油藏动态;(3)增强保温能力,降低热损,提高热利用率,模拟结果准确化;(4)实验模拟多功能化:双水平井SAGD(蒸汽辅助重力泄油)、直井注蒸汽辅助水平井采油、蒸汽吞吐、VAPEX采油。该装置投入使用后,可以较好地模拟稠油热采特别是SAGD采油的生产动态,监控蒸汽腔发育情况,深化对稠油热采的机理和生产动态规律的认识,更好的指导稠油油藏的开发。

浅薄层超稠油油藏蒸汽吞吐后开发方式实验

应用三维相似准则设计并建立了高温高压注蒸汽三维实验模型,对影响注蒸汽采油过程的重要油藏参数进行了比例模化,研究了3种不同井网的蒸汽吞吐后注蒸汽采油接替开发方式。实验结果表明,与直井汽驱和水平井注汽直井采油相比,直井注汽水平井采油方式高产期较长,采油速率高,实验采出程度可达到70%.对于油层厚度为10~15 m的浅层超稠油油藏吞吐后期,直井注汽水平井采油是可选的接替开发方式。