特(超)稠油流变特性试验研究及应用

针对辽河油田的特、超稠油独特的流动特征 ,用旋转法测定原油的流变性 ,研究其流变特性及其粘度影响因素 ,为开发此类油藏提供依据。研究结果认为 :当高于原油的拐点温度 ( 5 5～ 6 5℃ )时 ,原油流动性明显变好 ;特 (超 )稠油具有较大的屈服值 ,流动性差 ,因此应尽可能连续开井生产 ,以避免因停产而造成较大的启动压力 ;对于高粘度原油 ,剪切速率影响其粘度 ,开采时保持适当的采油速度 ,可以提高产量。

特、超稠油井井筒蒸汽参数计算

在分析国内外特、超稠油井注蒸汽过程中温度场计算方法的基础上,利用井筒多相垂直管流理论和能量守恒原理,建立了特、超稠油注蒸汽时井筒中蒸汽的温度、压力和干度分布的计算模型。采用经典的Orkiszewski方法对模型进行了求解,计算了汽液两相垂直管流的压力降;温度场计算假设油管中心到水泥环外缘是一维稳态传热,水泥环外缘到地层之间是二维非稳态导热;蒸汽干度计算中考虑了蒸汽热焓的变化。采用四阶龙格库塔方法编制程序耦合计算了蒸汽的参数。通过实测的蒸汽参数对比,所建模型的计算结果与现场实测结果吻合较好。

薄层特超稠油油藏氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油物理模拟实验

常规蒸汽辅助重力泄油技术主要适用于油层厚度较大、原油粘度较高的油藏。针对春晖油田哈浅1块油层厚度相对较薄、原油极稠的特点,在常规蒸汽辅助重力泄油的基础上,采用三维物理模拟实验技术,开展通过加入氮气与降粘剂来改善常规蒸汽辅助重力泄油开发效果的实验研究。实验结果表明:采用氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油,能够减缓蒸汽超覆,降低蒸汽腔压力,扩大蒸汽腔有效波及范围,降粘剂在蒸汽的携带作用下,可增大降粘范围和幅度,使得蒸汽腔的发育形态发生质的变化,有效动用油层下部储量;从动态指标来看,氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油比常规蒸汽辅助重力泄油和氮气联合蒸汽辅助重力泄油的累积油汽比分别提高0.036和0.023 mL/mL,采收率分别提高10.9%和6.9%,说明氮气与降粘剂联合蒸汽辅助重力泄油开发效果较好。

中深层特超稠油HDCS强化采油技术研究

中深层特超稠油油藏埋藏深、原油黏度高,常规热采无法有效动用。在开展水平井、SLKF高效油溶性复合降黏剂、CO2和蒸汽的协同作用机理研究基础上,创建了超稠油HDCS协同降黏、混合传质、增能助排的新型开发模式。该技术实现了黏度高于30×104mPa·s(50℃)以上、埋深大于1 300 m的特超稠油油藏的有效开发,填补了国内外在中深层特超稠油开采领域的空白。经过4 a多的反复实践与探索,攻关创新并成功进行了工业化推广,目前已在胜利油田7个长期不能动用的中深层特超稠油油藏得到推广应用,并取得良好的经济效益。

一种开采深层特超稠油的潜在方法

粘度大于 1× 10 4 mPa·s的深层特超稠油 (沥青油砂 )很难用常规注蒸汽方法开采。各种布井方式的蒸汽辅助重力泄油开采这类稠油已获成功。但长井筒的热损失以及加热不含油岩层的热损失导致油汽比小 ,采收率低。克服热损失问题的一种潜在方法是用溶剂替代蒸汽。该方法称之为溶剂蒸气抽提法。其开采机理与使用蒸汽极为相似。但比蒸汽辅助重力泄油的优点多 。

锡14块特超稠油流变性实验研究

稠油流变性特征对稠油开采、数值模拟、集输工艺等均是有重要的参考作用,用旋转粘度法研究了中原油田锡14块原油的粘-温特性和流变特性。结果表明：温度越低,该区块稠油粘度对温度变化越敏感,原油的粘-温拐点为70℃,油藏温度下屈服值达到61.3 Pa,原油的牛顿流体转化温度在85～90℃以上;含乳化水30%左右时,在50～90℃温度范围内乳化水对原油粘度有较大影响。

一种利用热化学解除特超稠油油藏堵塞的方法

针对特超稠油油藏热采过程中酸化解堵效果差的难题,开展了热化学剂实验、降黏实验、降黏剂与热化学剂复配实验,研究出一种利用热化学流体的升温、增能作用有效解除特超稠油近井地带堵塞的方法。室内实验表明,亚硝酸盐和铵盐的热化学体系反应可释放大量热量,提高周围温度,同时释放出大量气体。这2个特点有利于解堵,但与特超稠油也会发生混合液反相乳化,建议使用过程中采取一定破乳手段提高解堵效果。该方法在现场应用证实有效,为该类油藏的解堵提供一种新思路。

特稠油、超稠油油藏热采开发模式综述

方法利用水平井热采模式．对特、超稠油油藏进行开采。目的改善开发效果，提高经济效益。结果对油层厚度小于5m的特、超稠油油藏不宜采用水平井热采；对油层厚度在5～10m的特稠油油藏或油层厚度大于10m的超稠油油藏，可采用水平井蒸汽吞吐和蒸汽驱开采；对原油粘度大于5×104mPa·s的超稠油油藏，适用蒸汽吞吐开采；对油层厚度大于20m，原油粘度大于20×104mPa·s的超稠油油藏，必须采用蒸汽辅助重力泄油技术。结论对已投入蒸汽吞吐的特稠油油藏，尤其是处于中后期吞吐阶段的区块，应采用蒸汽加氮气泡沫驱及现有在井与水平共组合蒸汽驱模式；对尚未开发的特、超稠油油藏，应采用水平井注蒸汽热采模式及其它新技术。

基于HLB值对特超稠油高分子乳化体系的降黏效果研究

针对特超稠油开采难度大,乳化降黏过程困难的问题,合成了具有自乳化性能的嵌段高分子结构表面活性剂DBPS,其临界胶束浓度为2.71×10-6mol/L,亲水亲油平衡值HLB为15.2。通过分光光度法测得河南特稠油、滨南超稠油的最大吸收波长分别为335和340 nm,最佳乳化HLB值分别为9.2和6.0。在特超稠油所对应的HLB值下,Span-80与DBPS形成的乳化体系(SD体系)对特超稠油的乳化降黏效果优于Span-80与Tween-80形成的乳化体系(ST体系)。当SD体系的HLB值与特超稠油的HLB值接近时,可以获得理想的乳化降黏效果,对河南特稠油和滨南超稠油的乳化降黏率分别可达97.71%和96.04%。

块状底水稠油藏水平井部署界限模拟研究

近年来,水平井技术在辽河油田的应用得到了较快发展,取得了较好的开发效果。对于不同类型的油藏,水平井的部署应具有不同的适用界限。利用数值模拟方法,对块状边底水特超稠油油藏吞吐水平井的部署界限进行了深入研究。研究结果表明:油藏底水能量大小、油水过渡带稠油氧化层是影响避水厚度的主要因素,同时给出了适合冷41块油藏特点的水平井部署设计方法。该项研究成果对其他类似油藏水平井部署具有较强的借鉴意义。

特超稠油开发技术分析

特稠油和超稠油油由于极高的粘度导致开发的难度大大增加。本文在系统调研目前国内外特超稠开发技术的基础上,总结了六种最有潜力的技术并分别进行了分析评价,即水平裂缝辅助蒸汽驱技术、蒸汽加溶剂技术、重力辅助火烧油层技术、水平井火烧油层、水平井蒸汽辅助重力泄油、水平井注气体溶剂萃取技术、出砂冷采技术。

重力泄水辅助蒸汽驱采油工艺技术研究与试验

洼59块为深层中厚层状特超稠油油藏。区块已进入高轮次吞吐阶段,吞吐效果逐轮变差,采油速度急剧递减。采用重力泄水辅助蒸汽驱技术,探索深层特超稠油油藏蒸汽吞吐开发后期开发方式的转换。该技术采用直井、水平井组合开发模式,上叠置水平井注汽,下叠置水平井辅助排液,周围直井产油。针对工艺技术难点,通过汽水分离器、高效隔热管柱和环空注氮隔热的综合应用,实现了深层稠油油藏井底干度大于45%的目标;采用双管注汽技术使水平段得到高效动用;通过电加热降黏和防偏磨技术的成功应用,解决了试验初期黏度大、水平井杆管偏磨的问题;利用越层深抽和高温大排量举升解决了提液降压、深层高温大排量举升的难题。井组整体效果明显,产液量由179t/d增大到最高值526.9t/d,产油量由31.0t/d增大到最高值96.5t/d,含水由91.1%下降到平均值84.69%。

超稠油环境下管道内修复机器人流场分析

利用Fluent对管道内修复机器人周围流场情况进行了仿真分析,在此基础上模拟了在不同粘度的超稠油环境下,超稠油流体对机器人周围速度场的影响,并且对产生影响的部件进行改进;利用Ansys后处理进行面积分计算,讨论了不同粘度的超稠油对机器人表面产生的压力和粘性力的影响,得出超稠油环境中粘性力也作为推力的形式存在,分析了不同压差情况下机器人运动状态。

耐高温强化泡沫体系提高超稠油油藏采收率研究

超稠油油藏经多轮次蒸汽吞吐工艺后,易出现注汽压力过高、热损失大、蒸汽波及范围小、汽窜等问题,严重影响油藏的有效动用。针对超稠油油藏这一开采难题,采用一维、三维物理模拟手段研究了分别添加栲胶、碱木素的强化泡沫体系在油藏温度、地层水矿化度、注入方式等影响因素下的封堵性能。结果表明,泡沫与两种凝胶体系均产生协同效应,体现为凝胶强化了泡沫的稳定性,而泡沫可携带凝胶更多的进入高渗层,进而实现泡沫体系的高效调剖;三维物理模拟实验表明,伴随蒸汽分别注入两种体系均可提高稠油油藏采收率,同时大幅降低含水率,栲胶泡沫体系的伴注蒸汽驱开采方式可比单纯注入蒸汽提高采收率20%左右,碱木素泡沫体系可提高11%。

CST-ZT超高强直连型套管的开发及应用研究

根据西部某油田开窗侧钻水平井非常规井身结构设计需要,开发了Φ139.7 mm×7.72 mm 140钢级CST-ZT超高强直连型特殊螺纹接头套管。通过合理的成分设计及有效的工艺控制保证套管的强韧性得到良好的匹配,内外加厚结构设计解决接头连接强度技术难点。分析结果表明:该套管的连接强度可等效于管体的70%以上,使用性能指标优异,抗螺纹黏结性能、抗拉伸性能、抗内压性能、抗挤毁性能等指标均达到或超过了设计指标,并顺利通过了模拟在实际工况下进行的过扭矩条件通径试验、弯曲条件通径试验。

特超稠油改质降粘技术研究

针对特超稠油开采困难问题,开展了特超稠油改质降粘技术研究,自制改质降粘催化剂,利用现代仪器技术研究了改质降粘催化剂对特超稠油族组成、沥青质与胶质的分子量、非金属元素等微观特征的影响。结果表明,180℃条件下催化剂与稠油反应24 h后恢复到50℃,降粘率达95.86%;重质组分减少11.09%,沥青质与胶质的平均分子量分别减小55.45%、46.68%,非金属O、N、S含量明显降低。同时开展了物理模拟驱油实验,改质降粘催化剂协同蒸汽提高驱油效率18.31%,效果显著。

超稠油降黏技术研究及现场应用

针对三合村油田超稠油举升及输送的问题,开展了加降黏剂、掺水、掺稀油等降黏工艺研究,并对降黏输送流程进行了优化,确定了套管掺本区自产稀油降黏工艺。截至2015年12月,三合村油田投产油井5口,平均日产油5.6 t,日产液10.4 t,生产运行平稳,实现了垦西超稠油的经济性开采。

特超稠油SAGD高效开发技术研究综述

作为重要的能源接替资源,特超稠油已经在国内外进入了工业化开采阶段.在特超稠油的众多开采方式中,蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是最重要的方法之一.本文系统地从以下几方面进行了SAGD高效开发技术的研究综述:(1)SAGD开发方式的机理、影响因素和适用条件;(2)SAGD的现场应用与物理实验;(3)SAGD的解析与油藏数值模拟模型;(4)多介质辅助SAGD技术的研发现状和应用前景.本文综述了SAGD技术的现状、挑战以及相应问题的解决方案,为特超稠油高效开发提供了借鉴和参考.

辽东湾坳陷新近系特-超稠油油藏特征及形成机理

辽东湾坳陷新近系河流相块状特-超稠油油藏模式极其特殊,具有弧形的外含油边界和波状起伏的油水界面,油水关系复杂,出现了大型的油水倒置现象.通过对储层物性和含油性、岩石薄片、流体包裹体荧光观察和饱和烃芳烃色-质谱等资料的研究表明:这种特殊的油藏模式受储层渗透率分布的影响,研究区在垂向上自下而上河道滞留、心滩和河漫滩三种沉积微相以河道形式依次叠置,呈现出旋回性特征;在河漫滩和心滩顶部,以及多期河道滞留沉积微相叠加形成的厚层粗碎屑段,由于较高泥质含量及粗粒碎屑沉积的影响,发育渗透率相对较差的层段,形成不同规模的'物性分隔层',成为储层含油性和原油地球化学特征规律性变化的边界.