一种确定蒸汽重力采油(SAGD)蒸汽腔前缘发育速度及范围的新方法

蒸汽腔发育程度是蒸汽重力采油(SAGD)开发的一个重要指标。及时掌握蒸汽腔发育方向及范围有助于提高SAGD生产管理,掌握稠油生产递减规律。利用温度监测资料建立一种移动边界的热传导模型,通过该模型可计算出蒸汽腔边界移动速度和范围。同时对影响地层温度分布及蒸汽腔边界移动的一些关键性因素(地层热传导系数、注汽温度、监测温度上升速率等)进行了敏感性分析。通过对新疆风城油田现场应用,该模型可快速准确地计算出蒸汽腔移动速度,确定蒸汽腔边界范围,为SAGD的高效开发提供决策依据。

蒸汽辅助重力采油法(SAGD)研究

稠油是一种常见的有机混合物,其主要特点为沥青质和胶质含量较高、轻质馏分很少、粘度较大、组成非常复杂。在地层条件下其粘度较高,不易开采。鉴于当前常规油气开采进入瓶颈期的局面,稠油的开发利用日益成为石油行业关注的热点。本文具体地对SAGD法,即蒸汽辅助重力采油法这一稠油热采的新技术进行了阐述。并从稠油特征、开采先决条件、开采机理和布井方式等多方面分析了其利弊。力图为稠油开采的研究提供了一定参考,为该新技术的研究和实施提供了建议。

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采稠油技术

本文阐述了 SAGD 技术的原理及其对地质、流体等条件的适应性。详细讨论了 SAGD 技术在布井方面的最新进展和应用现状,指出 SAGD 技术的发展趋势。

蒸汽辅助动力采油法(SAGD)研究

石油业是我国的重要产业,近年来,我国政府不断加大了对油田开采的重视程度和支持力度,这使得我国的油田开采工作取得了巨大进展。稠油是一种有机混合物,部分油田的稠油油藏由于油品黏度高、性质差、密度大,因此开采起来难度相对较大,加之近年来稠油热采区块正不断递减,采油产量连年下降,所以当前亟需加强对稠油开采方法的研究。SAGD是一种新型稠油热采方法,本文主要阐述了SAGD的技术手段及优缺点,希望对我国石油业的发展有所助益。

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采方法的数值模拟和物理模拟

对于复杂的石油开采方法，为了研究其开采机理，往往需要进行物理模拟和数值模拟。本文开展了蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采方法的物理模拟和数值模拟研究。数模研究的目的之一就是确定数模结果与相似比例物理模型所得结果的吻合程度。研究中应用了计算机模拟集团（CMG）的STARS热采模拟器。数模所得产油速度和累积产油量与实验室物理模拟结果是一致的。另外，蒸汽腔体积和温度分布也通过模拟得到了验证。本文研究了不同参数，例如蒸汽注入压力、注采井之间的垂直距离、油层厚度对SAGD开采效果的影响。这些参数对物模和数模结果的影响是一致的。还用该数模软件研究了岩石和流体物性参数的影响，这些参数包括原油粘度、油层渗透率和孔隙度以及损失到油藏围岩中的热量。

蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）——中厚层超稠油油藏蒸汽吞吐后期主要接替方式

蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）是开发超稠油的一项前沿技术，其理论首先是由加拿大罗杰·巴特勒博士于1978年提出的，对于在地层原始条件下没有流动能力的高粘度原油，要实现注采井之间的热连通，需经历油层预热阶段。形成热连通后，注入的蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面移动，与油层中的原油发生热交换，加热的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄到下面的生产井中产出。

GE为阿尔伯塔省油砂蒸汽助力重力采油项目提供水回用技术

美国特里沃斯-2012年3月26日-GE废水蒸发系统被运用于加拿大阿尔伯塔省麦梅利堡附近的一个油砂项目以提高其废水回用率。该项目利用直排式锅炉（OTSG）产生蒸汽，通过蒸汽辅助重力采油（SAGD）技术生产沥青，即从油砂产出的重质原油。

GE为阿尔伯塔省油砂蒸汽助力重力采油项目提供水回用技术

2012年3月26日，GE废水蒸发系统被运用于加拿大阿尔伯塔省靠近麦梅利堡的一个油砂项目以提高其废水回用率。该设施利用直排式锅炉（OTSGs）产生蒸汽以驱动蒸汽助力重力采油（SAGD）工艺生产沥青，即从油砂产出的重质原油。GE的系统可循环一部分OTSG的排污，从而减少设施的废水排放量并增加用于生产蒸汽和沥青的锅炉给水量。

稠油注蒸汽开采蒸汽腔扩展形态4D微重力测量技术

4D微重力测量技术利用不同时期重复测量的重力数据研究地下介质,特别是地下流体的变化状态及过程。根据辽河油田杜84块馆陶组超稠油油藏蒸汽辅助重力泄油开采实际情况,建立了微重力变化计算模型。利用不同时期测得的研究区4D微重力场,经小波变换剥离目的层区域场,得到反映注汽层和稠油层密度变化的剩余重力异常分布,以20μGal为主体异常,分析得到蒸汽腔分布图,作出2次观测的蒸汽腔叠合图,以定量描述蒸汽辅助重力泄油开采过程中蒸汽腔的变化形态。数值模拟及井温测试验证了该技术的可行性。现场可根据蒸汽腔的形态及变化及时调整注汽方案,如Gh12井调整后产量明显改善,由2010年5月的65.4 t/d恢复到2012年5月的82.8 t/d。

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。

水平井蒸汽辅助重力驱双模研究初探

蒸汽辅助重力驱是水平井结合注蒸汽技术开采稠油的一种方式。国内在这一技术的研究和应用上几乎还是空白。本研究将通过物模及数模的双重工作，结合我国油藏地质特点验证这一新技术在我国应用的可行性。通过研究，对蒸汽辅助重力驱开采中的一些规律有了较为明确的认识，并对某些参数作了初步筛选。此项工作对蒸汽辅助重力驱技术在我国的推广应用有着一定的参考价值。

水平裂缝蒸汽辅助重力泄油物理模拟试验研究

通过自行研制的三维高压模型本体 ,利用原有蒸汽驱三维物理模拟试验系统 ,进行了超稠油油藏的水平裂缝蒸汽辅助重力泄油 (FSAGD)室内物理模拟试验。试验表明 ,FSAGD具有和水平井蒸汽重力泄油 (SAGD)相类似的渗流及传热机理。与常规蒸汽驱和SAGD相比 ,FSAGD可以明显提高蒸汽波及系数和最终采收率。根据试验结果可将FSAGD过程分为 3个阶段 :预热阶段、稳定泄油阶段和降压开采阶段。为实现稳定泄油 ,应保证一定的注汽速度和较高的注汽干度。对射孔、蒸汽附加氮气、储层纵向非均质性等因素对FSAGD开采效果的影响进行了模拟试验。结果表明 ,生产井适当补孔和蒸汽附加氮气均有助于提高采油速度和累积油汽比 ,但不能提高原油最终采收率 ;

蒸汽辅助重力泄油技术的研究进展及应用类型

深层及超稠油油藏具有埋藏深、原油粘度高、储层物性差及启动压差大等特点,现有的热采技术尚不能实现经济高效的开发。蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是开采特、超稠油最有效的技术之一,近年来在加拿大已广泛应用于生产实践。根据钻井方式、到达目的层的方法、井的数量、组合方式、井在油田中的位置以及注蒸汽的方法等几个方面,国外将SAGD技术划分成几种类型,在现场实施中取得了很好的效果。

基于全生命周期与组合模型的蒸汽辅助重力泄油产油量与可采储量预测

为了快速、准确地预测蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drain,SAGD)开发方式下的产油量及可采储量,及时完成方案优化与生产调控工作,通过广义翁氏模型、Rayleigh模型、Weibull模型、Hubbert模型、HCZ模型、Maxwell模型全生命周期模型进行预测研究,评估其适用性。基于SAGD不同开发阶段的产能计算公式,提出了SAGD分段产能公式回归预测模型,用其预测产油量及可采储量。为了提高预测精度,基于上述方法提出了组合预测模型。结果表明:通过组合预测模型计算出的可采储量为30.67×10^(4) m^(3),SAGD开采单元的采收率可达64.4%。全生命周期模型及SAGD分段产能公式回归预测模型可较好地应用于预测SAGD开发油藏的产油量及可采储量,方法简单实用,可操作性强,而组合预测模型可进一步提升对应的预测精度。

水平井蒸汽辅助重力泄油凝结水膜对泄油率的影响

前人建立的水平井蒸汽辅助重力泄油采油工艺理论求解方法是将凝结水和被加热原油作为一个均匀混合体 ,并按原油来处理 ,即忽略了凝结水膜的影响。笔者在此基础上进一步考虑了凝结水膜的客观存在和实际影响 ,导出了新的泄油率计算公式 ,并首次推导出水膜层厚度及泄水率的计算公式 ,证实原有理论对泄油率作了过高估计。运用新的计算公式可准确地预测泄油率 。

基于正交数值试验的蒸汽吞吐转SAGD关键因素研究

超稠油油藏蒸汽吞吐开采过程中,周期产能递减快且热利用效率不断下降,蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)可以作为有效的开发接替方式。针对蒸汽吞吐转SAGD的最佳时机及转SAGD后的影响因素等问题,利用热采数值模拟手段,以辽河油田馆陶组油藏地质特征为基础建立三维模型进行研究。在此基础上利用正交试验设计和方差分析方法,以采收率和累计油汽比作为评价指标,对影响SAGD开发效果的5大关键因素进行分析。结果表明:蒸汽吞吐6个周期后转直平组合SAGD的开发效果最好;对五个因素的影响程度大小进行排序,以采收率为评价指标时:注汽速度>注汽干度>采注比>注汽压力>垂向距离,以累计油汽比为评价指标时:注汽干度>注汽速度>注汽压力>垂向距离>采注比;注汽速度和注汽干度是影响SAGD阶段开发效果最重要的两大因素。为矿场开发方式的调整和优化提供了一定的理论基础。

稠油油藏双水平井SAGD蒸汽腔上升阶段产量预测解析模型

蒸汽腔的上升阶段是双水平井蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,简称SAGD)开发的关键阶段。蒸汽腔的上升速度、时间以及对应的产量是SAGD上升阶段需要关注的重要指标。解析模型是指导SAGD开发的重要理论方法,有利于实现现场SAGD项目的快速设计、评价及综合调整。然而,目前缺乏简单、准确的针对蒸汽腔上升阶段的产量预测解析模型。本文首先根据质量守恒原理和蒸汽腔发育规律,假设蒸汽腔上升阶段的斜坡角度为与油藏参数和操作参数相关的变量,同时考虑油藏渗透率受各向异性影响,建立了双水平井SAGD上升阶段的产量预测模型。然后,综合利用数值模拟方法和正交试验分析方法,确定了蒸汽腔上升阶段的初始斜坡角度和蒸汽腔有效泄油高度系数与油藏参数和操作参数的关系,修正和完善了蒸汽腔上升阶段的产量预测模型。进一步地,结合现场实际,将新模型预测结果与Butler模型预测结果以及现场实际生产数据进行了对比验证。研究结果表明,初始斜坡角度与蒸汽腔有效泄油高度不是常数,而是与油藏参数、操作参数相关的变量。初始斜坡角度越大,蒸汽腔上升至油层顶部所需的时间越短,蒸汽腔上升阶段的产量越大。油藏渗透率越大,渗透率纵横比越大,注汽压力越大,则初始斜坡角度越大,相同时刻的瞬时产油量越大。其影响大小排序为:渗透率纵横比>渗透率>注汽压力。另外,油层厚度越大,则初始斜坡角度越小,蒸汽腔上升至油层顶部所需的时间越短。新模型具有理论简单、计算快、计算结果准确的优势,可以为SAGD开发的快速优化提供理论指导。

蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔体积计算公式

目前,有关蒸汽辅助重力泄油(SAGD)蒸汽腔体积计算的研究较少,针对这个问题,通过Butler模型画出了蒸汽腔形状图形,利用Butler模型画出的蒸汽腔形状图形与实际蒸汽腔的形状不符,需要对图形进行修正。过原点做蒸汽腔形状曲线的切线,通过做切线对蒸汽腔形状进行了修正,根据修正后的蒸汽腔形状得出了蒸汽腔体积计算公式。