利用气相色谱指纹技术判识火驱燃烧状态--以杜66块为例

为认清杜66块火驱开发过程中的地下燃烧状态,建立判识火驱燃烧状态的新方法,优选出3口生产井开展了长达5 a的原油及尾气的跟踪监测,利用原油气相色谱指纹技术与尾气多维气相色谱技术,研究生产现场火驱高温氧化的原油与尾气指纹特征参数。结果表明:火驱生产现场发生高温氧化后,原油正构烷烃色谱指纹呈现主峰碳前移、轻重比增加并伴随轻烃、异构烷烃、正构烷烃含量增加的特征;类异戊二烯烃色谱指纹特征表现为Ph/nC_(17)和Pr/nC_(18)值降低,iC_(21)与nC_(19)呈近水平或前低后高型分布;尾气中氧气转化率、视氢碳原子比、二氧化碳含量的综合运用是指示火驱高温氧化的有效参数,并且在尾气多维色谱指纹图中出现了烯烃、氢气等裂解组分。

杜66块火驱典型产出流体变化特征

为了深入研究火驱过程中流体监测判识地下原油燃烧状态,建立火驱气体分析方法,同时筛选出反映原油组成变化特征的分析方法,总结了原油高温氧化的油、气参数特征,并对辽河油田杜66块火驱先导试验区4个井组中的21口生产井产出流体进行了5 a的跟踪监测。结合现场火驱开发现状及油藏特征,综合运用油、气分析手段,总结出火驱开发过程中火线持续推进的典型流体特征:火线向生产井持续推进过程中,不考虑现场吞吐引效的影响,原油高温氧化的气体参数和原油组成变化在不同时期内具有连续性;受火驱驱替作用影响,改质原油到达生产井前期原油中轻质组分含量较高;火驱中后期,生产井采出尾气中可检测到一氧化碳,且随着火线运移,浓度逐渐升高,一氧化碳浓度变化可作为火驱动态判别参数。流体监测方法能有效了解火驱的燃烧状态和动态,全面认识火驱开发过程中流体变化特征,从而深入认识火驱开发相关机理,为日后开展类似工作奠定基础。

江桥杜66区块浅薄层稠油油藏热水驱注采参数优化

为提高浅薄层普通稠油油藏冷采后的开发效果,对影响热水驱开发效果的注采参数进行了研究。根据相似性原理模拟与储层特征和热采环境相似的岩心驱替试验,应用petrel软件建立区块地质模型,并采用CMG软件热采模块的数值模型,对比分析不同温度、不同注入方式和注采比下杜66区块的开发效果,确定了中含水期转注热水、冷热水交替注入的开发方式。研究表明,优化后的开发方式为综合含水60%时转注热水,采取冷热交替七段塞、注采比0.95的方式注入温度80℃热水,其驱油效率比冷水驱提高17.27%。研究结果表明,热水驱可以改善浅薄层普通稠油油藏的开发效果,为浅薄层稠油油藏经济有效开发提供了技术支持。

稠油油藏火驱注采井化学调控技术

火驱开采技术是稠油油藏蒸汽吞吐、蒸汽驱后实现稳产的有效接替生产方式,随着开发进程的不断加快,火驱开发过程中各种矛盾日益凸显,主要存在火驱注气井吸气不均、火线推进速度不一致、生产井气窜等问题。针对火驱试验中存在的问题,进行了火驱注采井化学调控技术研究,研制了火驱注气井高温调剖剂配方体系和火驱生产井高温封窜剂配方体系,形成了火驱注采井调控配套工艺技术。现场应用表明,该技术可以有效改善储层非均质性,封堵气窜通道,扩大火线波及体积,提高油层动用程度,实现火烧前缘在纵向及平面上均匀推进,从而提高火驱整体开发效果。

稠油火驱化学点火技术的改进

曙光油田薄互层状稠油油藏杜66块火驱原有的化学点火方法存在安全不可控、套管损坏率高的问题,点火成功率仅为80%,平均点火见效期为96 d。为安全快速点燃油层,开展了以点火剂为核心的化学点火技术研究,结合原油油品特性,通过理论计算、数值模拟和室内实验等研究,开发了具有催化、助燃功能的新点火剂。新点火剂可在240℃及有氧条件下快速点燃油层,并设计了N_2携带、分段注入、层内混合的施工工艺,保证了点火的安全性和成功率。现场试验点火成功率为100%,点火见效期为58 d。该技术的成功可为火驱开发打下良好基础。

火驱油墙技术界限判定及运移特征

针对火驱地下油墙形成及运动规律不清的问题,利用自主研制的火驱物理模型,开展了杜66块K039井天然岩心物理模拟实验,对比分析了含油饱和度与温度的关系,提出了油墙技术界限的判定方法。结果表明:油墙技术界限的上、下限分别为实验压力下的饱和蒸汽温度值和实验用油的拐点温度;火线形成后,原油在高温作用下聚集形成高饱和度油墙;随着火线推进,油墙范围不断增大,模型内压力不断上升,当油墙接近生产井时油墙范围达到最大,模型内压力达到峰值,生产井进入稳产阶段;随着原油不断采出,模型压力下降,油墙范围逐渐减小直至消失,火线到达生产井。将室内油墙运移特征应用于杜66块观察井,分析表明,试验井组油墙已形成,且前锋已到达生产井,处于热效驱油稳产阶段。该研究明确了火驱过程中油墙的运移规律及增油机理,通过对油墙的动态跟踪判识,可判断出现场油墙的相对位置及生产阶段,对稠油火驱开发现场的综合调控提供了技术支持。

薄互层普通稠油油藏烟道气驱数值模拟研究

薄互层状普通稠油油藏杜66块杜家台油层采用蒸汽吞吐开发方式进行开采，目前油汽比已接近经济极限值，操作成本逐年升高，转换开发方式势在必行。利用数值模拟技术对该油藏转烟道气驱的注采参数进行了研究，其合理的注采参数为：段塞大小为0．45PV（对应瞬时含水90％左右），注（气）水速度为120-140t／d，注入水温度为60℃，采注比为1．0-1．1，气液比为1：1，水气交替时间应为30-45d，CO2在烟道气比例中越大越好。经过指标预测，达到经济极限含水率时，预计井组可提高采收率17.12％。

薄互层状普通稠油油藏注热水开发可行性研究——以辽河曙光油田杜66块下层系为例

杜66块位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中段,为一典型的薄互层状普通稠油油藏。经过近20年的蒸汽吞吐开发,杜66块下层系目前已进入吞吐开发后期,地层压力低,吞吐开发效果差。根据杜66块下层系油藏条件及地层流体性质,从注热水开发油藏适应性、吞吐后期剩余油分布规律和注热水开发潜力等3个方面,利用数值模拟技术对杜66块下层系注热水开发可行性进行了系统研究。结果表明,注热水开发可在蒸汽吞吐开发基础上提高采出程度15.69%。这些研究成果对于同类油藏今后进一步改善开发效果具有一定的指导意义。

气-汽段塞驱改善油藏开采效果

气 -汽段塞驱是通过气 -汽发生器装置 ,向生产井组的中心注入井注入温度 2 5 0～ 3 0 0℃的烟道气和水蒸汽混合物的工艺技术 ,其主要成分为N2 、CO2 和水蒸汽。此项技术具有注入体积大、波及范围广、成本低、增产效果明显、经济效益好等优点。自 1998年 12月以来 ,该技术先后在曙光油田杜 66块曙l-4 3 -5 3 0 (两轮次 )、l-4 5 -0 3 6、杜 163、l-4 3 -5 3 2井组进行了现场工业性试验 ,取得了明显增产效果。截至 2 0 0 0年 1月 3 1日 ,累计增产原油 60 3 8 4t。同时 ,试验区块的自然递减下降为 3 6 7% ,综合递减下降为 5 2 2 %。分别比上一年同期下降了 7 8和 13 9个百分点。气 -汽段塞驱工艺技术的试验成功 。

指纹分析技术在火驱燃烧状态识别中的应用

为判识原油改质程度和原油火驱过程中燃烧状态,对稠油火驱前后样品的全烃色谱指纹特征进行分析,探索了火驱开发过程中燃烧状态的识别方法,并对稠油高、低温氧化特征进行了研究,取得的成果在Du66块火驱取心井分析中得到应用。研究表明,全烃色谱指纹技术可对比火驱反应前后样品的微小特征变化。稠油在低温氧化阶段,姥鲛烷与nC_(17)、植烷与nC_(18)比值增大,正构烷烃相比姥鲛烷、植烷更易受低温氧化作用的影响,CPI和OEP升高;在高温氧化阶段,原油明显改质,原油轻重比显著增大。利用该技术方法判识Shu1-46-K037取心井火烧层段,分析认为埋深约为978.15 m的岩心具有高温氧化的特征,可能是火驱的过火层段。稠油火驱过程中,全烃色谱指纹分析技术可作为识别燃烧状态的有效手段,为火驱效果综合评价奠定了基础。

杜66块稠油火驱改善效益技术对策

杜66块稠油火驱开发取得了一定增产效果,但开发成本高于蒸汽吞吐、蒸汽辅助重力泄油和蒸汽驱。针对该问题,通过分析杜66块稠油火驱井组成本构成,建立高效益井组、一般效益井组、低效益井组的效益评价模型,认为影响井组效益的主要因素为吞吐引效、注空气费、作业费等,并针对性地从优化吞吐引效、降低注空气费用、控制作业成本、加强日常管理等方面降低火驱成本,形成了一套改善稠油火驱效益的技术对策。现场应用表明,该技术对策实施后,火驱单位基本运行费用降低了288元/t。该研究为杜66块稠油火驱低成本效益开发奠定基础,对同类型稠油火驱效益开发具有借鉴作用。

油藏水平井数值模拟的进展和完善

建立了储层结构模型和性质模型,获得了储层的三维精细数据。通过数值模拟,研究了水平井位置、射孔位置、水平段长度和注采参数的优化设计。根据优化结果,经现场应用,取得了较理想的开发效果,可作为指导曙一地区杜66薄互层油藏水平井开发的理论依据。

杜66断块杜家台油层分层系挖潜开发对策

杜66断块属于典型薄互层状普通稠油油藏,主力开发层位为杜家台油层,开发初期采用蒸汽吞吐降压方式开采,存在地层压降幅度大、层间动用状况差、吞吐效果变差等问题,储量动用程度较低。结合蒸汽吞吐后油藏条件及地层流体性质,对杜家台油层进行油藏适应性、吞吐后期剩余油分布规律和开发潜力综合分析,制定分层系开发方式,提高储量动用程度。应用效果表明,上覆层系油层发育差、原油黏度高,实施蒸汽吞吐开发;上层系油层动用程度高、地层能量低,实施火烧油层开发;下层系油层原油黏度低、油层连通性好,实施热水驱开发。结果表明,分层系开发可在蒸汽吞吐基础上提高采收率4.5%,对提高和改善同类型油藏采收率具有一定指导意义。