超稠油SAGD开发蒸汽腔形成及扩展规律研究

SAGD蒸汽腔的形成及扩展与油藏压力、注入蒸汽干度密切相关,是超稠油油藏SAGD开发成功的关键。应用数值模拟技术及动态监测手段对直井与水平井组合SAGD蒸汽腔的形成及扩展规律进行研究,确定了蒸汽腔形成及扩展规律:蒸汽腔形成于注汽井点,初期腔体较小,横向扩展较快;连续注汽时,蒸汽腔纵向扩展速度逐渐加快并超过横向扩展速度,蒸汽腔下部横向扩展最慢。根据蒸汽腔的形成和扩展规律对蒸汽腔进行系统分析,确定了SAGD泄油通道的2种形式,为辽河油区SAGD试验过程中的动态调整提供了依据,同时也为辽河油区未来SAGD规模实施打下了坚实的理论基础。

杜84断块超稠油蒸汽吞吐汽窜机理分析及防窜措施初探

通过对超稠油蒸汽吞吐汽窜的实质及汽窜造成危害的研究,对杜84断块汽窜的油藏因素、开发因素等进行了分析,并对该块防治汽窜的实践进行了初步探讨,提出了适合超稠油蒸汽吞吐开发的汽窜防治措施。

二氧化碳和氮气及烟道气吞吐采油物理模拟实验——以辽河油田曙一区杜84块为例

针对辽河油田曙一区杜84块超稠油主力含油区块在开采过程中普遍存在的吞吐周期高、开发效果逐渐变差等问题,通过室内实验,分析了二氧化碳和氮气在杜84块超稠油中的溶解性及其对原油粘度的影响;通过物理模拟实验,模拟了在注蒸汽辅助的条件下,单纯注CO2、单纯注N2及模拟烟道气等多种吞吐方式的采油规律及增产机理;研究了CO2与N2的注入次序、注入量、注入比例及注入压力与放喷压力等参数对吞吐效果的影响。结果表明,在杜84块超稠油主力含油区块开采过程中,CO2和N2的注入次序为先注N2后注CO2,CO2与N2的体积比为2:1,注入压力为15MPa,生产时放喷压力以地层压力7.35MPa为最佳。

烟道气在超稠油中的溶解特性

辽河油田杜84块馆陶油层SAGD试验区属巨厚型顶水油藏,随着蒸汽腔的扩展将面临顶水突破的问题,以利用烟道气辅助SAGD技术减缓顶水突破时间。通过室内实验研究烟道气在辽河脱水超稠油中的溶解度及不同溶解度下超稠油体积系数、密度、黏度特征。实验结果表明,在实验温度范围内,烟道气在超稠油中溶解度较小,体积系数较小;烟道气溶解于超稠油后,油气混合物黏度有较大幅度下降,降黏率基本呈线性增加。该研究结果为超稠油数值模拟提供了可靠的物性参数。

杜84断块超稠油开发中后期稳产对策研究

对杜84断块超稠油生产中后期暴露的主要矛盾,即随着轮次升高,周期吞吐效果变差、井下技术状况日益变差、油层动用不均、汽窜加剧等问题进行了分析,并提出了相应的稳产对策——实施多井整体吞吐、大修复产、调剖等措施。现场应用证明,这些措施基本能够确保杜84断块超稠油中后期的稳产。

杜84-馆平12S形三靶水平井井眼轨迹控制

杜84-馆平12井是辽河油田曙一区杜84块部署的一口重点蒸汽辅助重力泄油(SAGD)试验井,属典型的三靶水平井、S形7段制(直—增—稳—增—稳—降—稳)三维井身剖面,轨迹控制精度要求高、操作难度系数大、井下安全风险大。介绍了该井井身剖面优化设计、轨迹控制措施、轨迹测量方法、井底参数预测技术、防碰绕障技术、分次定向技术以及定向钻井实践、钻井参数等情况,总结出利用水平井钻井技术,配合井下导向钻井技术进行三靶水平井轨迹控制的一般规律。实践表明,三靶水平井可实现SAGD的地质要求,对同类水平井的施工具有重要的指导意义。

水平井在杜84断块超稠油开发中的优势研究

运用油藏开发动态分析手段,结合矿场试验,并与直井在完全投资、操作成本、完井方式、生产效果等方面进行对比表明,水平井在杜84块的应用具有一定的优势。应用水平井蒸汽吞吐开采技术,可以优选超稠油的开发方式,为超稠油开发方式的转换提供了理论依据。同时在条件具备的区域选用该项技术,对提高超稠油储量动用程度、提高最终采收率也有着积极的意义。

应用粘温模型计算超稠油油藏蒸汽吞吐阶段技术可采储量

根据美国材料试验学会制定的标准粘温关系曲线,建立蒸汽吞吐阶段累计注汽量与累计产油量之间的粘温模型。采用迭代法,通过数学推导,得到已开发超稠油油藏的技术可采储量。该模型为同类型油藏的合理开发提供理论依据,并完善了辽河油区稠油油藏技术可采储量计算方法系列。

杜84断块超稠油产量递减率影响因素分析

从单井统计资料出发,以油藏地质、油藏工程、数理统计等理论为基础,从理论和现场实际两方面全面分析总结了影响超稠油产量递减率的因素,并提出相应的解决途径,为超稠油油藏的经济开发提供了理论依据。

杜84—平46井钻井工艺在SAGD技术中的应用

针对曙一区杜 84块已出现生产周期短、出油效果差、高含水及油层压力低 ,大量剩余油得不到充分的开发和利用等一系列问题 ,通过在杜 84—平 4 6井采用蒸汽辅助重力泄油 (以下简称SAGD)技术 ,开采杜 84块的超稠油油藏 ,取得了较好的开发效果 。

水平井技术在超稠油挖潜中的应用

以曙一区杜84块兴隆台油层为例,探讨了水平井技术在超稠油油藏挖潜中的应用。研究结果表明,在块状超稠油油藏,直井小井距蒸汽吞吐开发方式下,利用水平井技术加密挖潜可以获得较好的效果,既可以提高采收率,又可以提高经济效益,为同类油藏的挖潜提供了一定的借鉴。

特厚层稠油油藏隔夹层识别研究

对于特厚层稠油油藏,隔夹层的存在是影响蒸汽腔发育和扩展、汽(气)液渗流差异的关键因素。以杜84块兴Ⅵ组为例,基于岩心资料、高密度井网资料以及开发动态监测资料等,对隔夹层进行定性识别。利用压汞和物性分析资料,采用Wall法确定隔夹层物性上限,结合测井响应特征,建立隔夹层定量识别标准,描述了隔夹层在平面和纵向上的分布特征。结果表明:研究区主要包含泥质隔夹层和物性隔夹层,平面上主要分布在试验区东南部和水平井部署区的东北部,其他区域零星发育;纵向上2小层发育多套隔夹层,隔夹层频率及密度大。针对隔夹层采取驱泄复合和压裂改造措施,可以有效扩展蒸汽腔的波及范围,增加可动用储量。该研究对改善稠油SAGD开发效果具有重要的指导意义。

杜84块馆陶组油层砾岩层识别与分布特征研究

针对杜84块馆陶油层中所夹的砾岩层,从岩石结构、测井识别、成因机理等方面进行了分析研究,描述砾岩层的分布规律,在油藏开发过程中充分认识砾岩层的作用,以减轻砾岩层对开发效果的不利影响。

上翘型水平井开发边顶水稠油油藏

杜84块是辽河油田稠油区块,馆陶组油层存在边顶水,无底水,物性条件比较好。在采用水平井开发过程中,由于热采造成环空水泥石过早破坏,边顶水锥进严重,缩短了水平井的寿命。为解决这一问题研制出上翘型水平井工艺技术,并在该区块成功施工杜84-馆平11井和杜84-馆平12井2口井。介绍了杜84-馆平12井的设计与施工,总结了上翘型水平井开采边底水稠油油藏的经验,对同类型油藏的开发具有指导意义。

杜84块馆陶组超稠油油藏SAGD高产井培育关键技术

曙一区杜84块馆陶油藏自2005年转入SAGD开发,仍存在制约因素：受油藏中的低物性段影响,蒸汽腔纵向扩展受到制约,需增加上部油层动用厚度,提高井组泄油能力,为高产井、百吨井提供物质基础;随着蒸汽腔的扩展,注汽量增加,油汽比逐渐降低;同时,受地层非均质性影响,蒸汽腔在平面上波及不均,热利用率低。SAGD开发机理研究认为,高产井产量主要取决于泄油井点数及蒸汽腔高度,要达到培育高产井乃至百吨井,单个泄油井点贡献值必须达到30~40t/d。可通过科学生产调控,提高井组的泄油能力,针对平面上稳定的泄油井点,通过连续注汽,不断强化注采连通;井间汽窜井点,通过轮换注汽,逐步培养蒸汽腔发育;边部潜力区域,增加新的注汽井点,促进蒸汽腔扩展速度。针对隔夹层制约蒸汽腔纵向扩展问题,对隔夹层进行射孔改造,有效解决低物性段对蒸汽腔的抑制作用,实现蒸汽腔纵向扩展;开展注氮气辅助SAGD开发研究,促进蒸汽腔横向扩展,提高热利用率和油汽比。

水平井注采同体技术在超稠油开发中的研究与应用

辽河油田曙一区杜84区块超稠油水平井规模实施深入后,区块局部井位部署区域油井储层物性差,压力高,在水平井蒸汽吞吐开采初期存在溢流问题,影响油井正常下泵转轴作业,错过最佳回采时机,使生产效果差,采用热污水反复循环压井处理,不但不能彻底解决溢流问题,还会对油层造成冷伤害和污染。通过研究应用水平井注采同体技术,在注蒸汽前将注蒸汽管柱、采油管柱和抽油泵同时下入井内,当完成注汽、焖井和放喷后,不需要进行转抽作业的工序而直接挂抽生产,能够安全有效地解决水平井生产中溢流所导致的一系列问题,取得了较好的应用效果。

杜84块超稠油油藏完井固井工艺技术

方法下双地锚提拉预应力，应用泵注三段制Ｇ级水泥浆，进行超稠油固井。目的开发利用超稠油资源。结果经９２口井应用可知，其固井质量合格率为１００％，优质井率为８５％。结论该技术大大简化了施工程序，提高了钻井质量和经济效益。

杜84块兴Ⅵ组油水界面认识研究

杜84块兴Ⅵ组油层以蒸汽吞吐开发为主,后期将转入直平组合SAGD开发。该油层埋深范围-710^-840m,以厚层块状为主,厚度一般在30~80m,油水关系复杂,为底水油藏,已进入中后期开发阶段。兴Ⅵ组共有直井382口,水平井54口。目前已转入SAGD生产的直井有143口,水平井有21口,累计注汽480.4×104t,累计产油76.1×104t,累计产水403.3×104t,油汽比为0.16,日产液为4118.9t/d,日产油为545.8t/d,含水达到86.7%。兴Ⅵ组油层油水关系复杂,个别直井和水平井长期高含水生产,影响整体开发动用效果。通过测井资料,从电性和物性上深入研究兴Ⅵ组底部油水界面,建立统一的油水识别标准,并借助钻井取心、生产动态资料进一步验证,确定全区油水界面。运用新技术对油水发育进行三维地质建模,为后期兴Ⅵ组整体开发及转入SAGD开发后提供可靠依据。

超稠油采出液预脱水剂PDB-Ⅱ研制与应用

以辽河油田杜84块馆陶油层SAGD采出液为研究对象,研制出一种具有较强适用性的预脱水剂PDB-Ⅱ。室内实验显示该预脱水剂具有良好的油水分离效果,与破乳剂有良好的协同效应,在温度为150-160℃、加入量为300 mg/L、作用时间为3 h的条件下,可使处理后的采出液净化油含水达到低于20%、污水含油低于5 000 mg/L的预期效果。预脱水剂PDB-Ⅱ已成功应用于SAGD中试试验站,现场应用该预脱水剂试验结果表明,在与室内实验温度、加入量、作用时间同等条件下可使净化油含水低于10%,污水含油低于5 000 mg/L,可满足生产设计要求。该预脱水剂的研制成功填补了该领域国内空白,对SAGD技术的大规模推广具有极其重要的意义。

气驱对辽河杜84块岩心润湿性影响研究

辽河油田杜84块为超稠油区块,近几年根据开发需要陆续开展了气体辅助驱油试验。实行气驱后,岩石润湿性往往会受到一定程度的影响,进而影响原油采收率。为此,在模拟油藏条件下,通过室内实验方法对天然岩心进行氮气、二氧化碳两种气体驱对岩石润湿性的影响以及染色法测量岩石润湿性的研究。对不同气体在不同温度压力条件下气驱实验得出的吸光度值,计算出溶液的浓度,利用相对水湿性公式计算出岩石润湿性。结果表明,辽河杜84块岩心样品表现为弱亲水性。在不同温度压力下氮气对岩石润湿性的改变程度均很微小,在误差范围内看不到润湿性变化。在油田开发阶段注入氮气驱油主要是补充地层压力和调整吸汽剖面。二氧化碳在不同温度压力下的驱替会对岩石润湿性产生一定影响,使岩石的弱亲水性变强,利于原油从岩石表面剥离,有助于提高原油采收率。