新疆油田浅层超稠油SAGD高效低碳开发技术研究与展望

针对“双碳”目标背景下超稠油开发高能耗与油田高质量发展矛盾日益加剧的问题,新疆油田通过SAGD机理研究与现场实践,在维持蒸汽腔高效扩展,突破储层渗流屏障遮挡,提高浅薄层驱泄复合效率,实现水平井长水平段高效均衡产液等方面持续攻关,取得显著效果。采用气体辅助技术,实现蒸汽腔隔热保压增能,油汽比可提高20%;利用立体井网及储层升级扩容技术,改善Ⅲ类超稠油油藏渗流特征,泄油速度可增大20%~40%;采用全密闭生产方式,VHSD产液温度由100℃上升至150℃,采油速度提高50%;深化热采流量控制器(FCD)机理研究,完善油藏-井筒耦合优化设计方法,水平井水平段动用程度可提高20%。“十四五”期间,新疆油田将深化溶剂辅助SAGD、无水SAGD和控温水热裂解等技术研究,逐步完善浅层超稠油低碳高效开发技术系列,该研究可为稠油油藏开发提供借鉴。

中国石油陆相页岩油钻井技术现状与发展建议

中-高成熟度页岩油是中国页岩油战略突破的重点领域,加强陆相页岩油勘探开发是保障国家能源供应安全的重要途径。详细介绍了中国石油天然气集团有限公司(简称中国石油)在鄂尔多斯、准噶尔和松辽等盆地页岩油钻井工程技术进展。包括大平台工厂化布井、水平井井身结构优化、分井段“一趟钻”、水平井高性能钻井液、一体化地质导向等关键技术。对标北美先进页岩油钻井技术,分析了国内页岩油钻井在布井方式与井身结构、地质工程一体化及导向技术、钻井提速配套技术、钻井液及固井配套技术等方面的差距和发展趋势。提出了持续推进大平台工厂化作业和优化井身结构、集成配套提速技术、加强地质工程一体化研究和加快新一代导向工具研发攻关等发展建议,以促进陆相页岩油钻井提速、降本、增效,引领页岩油革命工程目标实现。

新疆油田砾岩油藏调驱配方设计研究

针对新疆油田砾岩油藏长期水驱开发后,形成大量水流优势通道的问题,运用统计分析方法,对不同类型的优势通道进行了分类,在此基础上设计了不同的调驱配方体系,得到了不同渗透率、不同变异系数、不同界面高度砾岩油藏的调驱配方体系设计方法。该成果在新疆油田六中东克下组、七中区克下组及七中区八道湾组3个砾岩油藏深部调驱现场进行了应用。研究结果表明,该方法设计出的调驱体系能有效封堵优势通道,截至2016年6月累计增油为10.4×10~4t,最大含水率下降幅度为12.5%,增油降水效果显著。研究成果对深部调驱技术在新疆油田的推广有重要意义。

新疆油田超稠油蒸汽吞吐产量递减率预测新方法

针对目前超稠油油藏常用递减率预测方法无法直接反映储集层关键参数的问题,基于递减理论和超稠油油藏蒸汽吞吐递减特征,结合油藏动态分析、数值模拟等方法对影响超稠油递减的主要因素进行敏感性分析,确定主控因素为有效厚度、原油黏度、注汽干度。运用模糊数学层次分析法确定递减影响因素权重,通过主控因素与初始递减率的相关性分析和多元回归,建立初始递减率预测模型和递减率预测图版。应用实例表明,该方法预测的超稠油蒸汽吞吐递减率与实际递减率相对误差小于5%。该研究为今后超稠油蒸汽吞吐合理产量预测奠定了基础。

新疆油田高矿化度回注水配制二元驱油体系研究

优选疏水缔合聚合物KYPAM和表面活性剂环烷基石油磺酸盐(KPS)组成二元驱油体系,考察了二元驱油体系的增黏性、界面张力、耐盐耐钙、老化稳定性、乳化能力、吸附性和驱油性能。并将其用于中国石油新疆油田分公司A井区B油井开展试注试验。实验结果表明,加入KPS后,二元驱油体系的黏度有所下降,但降幅较小,仍可满足使用要求;KPS含量为0.05%~0.50%(w)时,二元驱油体系界面张力达到超低,同时表现出较好的耐盐耐钙性和长期稳定性。在聚合物KYPAM质量浓度为1800 mg/L、KPS含量为0.5%(w)、注入量为0.5 PV时,二元驱油体系提高采收率最大,为29.22%。现场试注试验结果表明,二元驱体系具有良好的降水增油效果。

新疆油田实现可持续发展的战略思考

对新疆油田发展现状、影响可持续发展的因素进行了分析,对可持续发展的能力进行了预测,认为新疆油田常规油气勘探开发目前处于早中期发展阶段、非常规油气资源勘探开发处于初期发展阶段,可持续发展的资源基础雄厚。在此基础上,制定了新疆油田可持续发展的总体思路和4大发展战略,提出了6条实现可持续发展的有效路径。

新疆油田冷冻暂堵技术的研究与应用

用常规压井方式进行修井作业具有作业时间长、对储层有伤害、成本高等问题。为了解决这些问题,对冷冻暂堵技术进行了研究和应用,优化了冷冻暂堵技术相关施工工艺参数及配套设备。优选冷冻胶体基质,通过实验分析了不同土水配比混合形成的冷冻胶体性质,并测试冷冻段塞的承压能力。结果表明,钻井膨润土作为冷冻胶体基质可满足现场施工要求,最佳土水质量比为2∶1。冷冻速度越快,冷冻段塞胶体结构越致密、承压能力越高。选用干冰作为冷冻剂,建立公式计算干冰用量,与现场实际总干冰用量较吻合,可指导后续暂堵施工。设计新型冷冻盒,增强了密封性能,提升了快速冷冻效果。现场应用表明,冷冻暂堵技术有效解决了高压油气井带压作业的工艺难题,提高了效率,降低了风险,具有极大的推广应用价值。

新疆油田无人机电力线路巡检试验应用分析

传统的电力线路人工巡检主要靠地面交通工具或徒步巡检,耗费大量人力、物力及资源,不仅效率低下,且巡检人员业务能力会影响巡检效果。无人机可以搭载多种检测设备和传感器,不受危险的地理环境限制,远距离飞行完成电力线路智能巡检,有效弥补人工巡检的局限性。本文简要概述无人机在电力系统的主要应用,并对比电力线路人工巡检与无人机巡检的优缺点,对无人机在新疆油田电力线路巡检试验进行分析,能有效提高巡检效率,降低成本,是一种安全、准确、高效的巡检方式,为无人机在油田电力线路巡检的应用提供参考,并展望无人机智能巡检的发展前景。

新疆西准噶尔布龙果尔古油藏的发现及其石油地质意义

本文记述了首次在西准噶尔布龙果尔地区发现的古油藏基本地质情况,探讨古油藏产出的地质层位及时代归属,对古油藏油源问题进行了初步分析,在此基础上提出古油藏成藏预测模式。认为上古生界古油藏所在的和布克河组一段地质时代为晚泥盆世法门期,中生界古油藏产出层位为下侏罗统八道湾组;推断和布克河组古油藏油源可能来自中泥盆统呼吉尔斯特组上亚组陆相烃源岩生成的油气,八道湾组古油藏油源可能来自上古生界海相烃源岩生成的油气;布龙果尔地区具有多期多源油气成藏特点,断层、不整合面和裂隙是油气运聚和调整的主要通道;和布克河组是北疆地区目前发现的最古老含油层系,对拓展该区油气勘探领域具有十分现实的指导意义。

新疆风城油田SAGD蒸汽腔非标准发育治理技术研究

综合应用SAGD蒸汽腔发育监测技术发现,风城双水平井SAGD试验井蒸汽腔发育呈现非标准化、非均衡性和上升速度缓慢的特征。在掌握了影响SAGD蒸汽腔发育主要因素的基础上,针对风城SAGD特殊汽腔发育存在的问题,开发了一系列蒸汽腔发育改善治理技术,包括注采管柱工艺、生产调控、关键操作参数设计。现场应用结果表明,该技术系列有效改善了蒸汽腔发育程度,油藏动用程度和产油速度得到显著提高,现场应用效果良好。

新疆H型储气库注采气能力评价方法

新疆H型储气库是目前中国最大的地下储气库,其注采气能力评价方法具有一定代表性。依据新疆H型气藏特点,采用节点分析法来评价储气库气井的注采能力。利用地层临界出砂压差、冲蚀流量、临界携液流量、地层破裂压力和地面压缩机额定功率来分别约束气体流入和流出方程,通过二者协调点确定气井的合理注采气量。研究表明：新疆H型储气库应采用11.43 cm油管,合理采气量为50×104～118×104m3/d,合理注气量为48×104～160×104m3/d。该研究为合理选择完井油管尺寸和控制不同注采周期中的井口压力提供参考。

微地震监测在新疆稠油SAGD开发中的应用

针对SAGD生产过程中蒸汽腔形态差异大、常规监测方法无法定量描述的问题,运用微地震监测技术,采用滤波、平滑、属性分析、能量梯度分析等多种处理分析手段,对微地震事件进行精确定位,利用直井观察井温度监测资料,对微地震能量场进行标定,圈定了各个井组的蒸汽腔三维边界,测量了蒸汽腔各项参数。研究表明,微地震监测技术可以对SAGD的蒸汽腔发育特征进行实时监测,将微地震监测定量描述结果应用在重32井区FHW106井组,开展直井辅助SAGD生产,水平段动用程度达到80%以上,日产油量由35 t/d上升至85 t/d以上,油汽比达到0.24,采出程度提高9.5个百分点。研究成果对储层非均质性较强的稠油油藏开展SAGD开发具有重要意义。

基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价——以新疆H储气库为例

地下储气库为天然气季节调峰和应急安全供气提供重要保障,具有单井注采能力大、快速响应强注强采、大排量吞吐等特点。新疆H储气库是中国最大的地下储气库,在第1—第4周期注采运行过程中,存在同一构造区域内单井产能差异大、优化注采界限增产幅度有限的问题,因此开展了基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价方法研究。利用动态和静态生产资料对单一产能主控影响因素进行分析,同时以稳定点二项式产能方程为基础,建立了一种基于修正有效渗透率的单井增产潜力定量评价模型,并绘制了模型图版,实现了对单井增产潜力的定量描述。截至第6周期采气末期,根据模型图版优选的5口措施井已完成酸化作业,总计增加产能191.0×10^4 m^3/d,模型预测产能符合率达93.8%,储气库整体调峰能力提升至1691.0×10^4 m^3/d。

季节性河道与暂时性河道的沉积特征——以新疆白杨河冲积扇为例

通过对新疆现代白杨河冲积扇的地貌和现代沉积进行调查,发现冲积扇表面发育两种不同类型的河道,一种为季节性河道,另一种为暂时性河道。暂时性河道内水流占有率小于50%直至接近于0,主要由暴雨形成突发性洪水造成,季节性河流河道内流水占据率为50%左右,输出水流特征介于暂时性河道和常年性河流河道之间。白杨河主河道属于季节性河道,河道占冲积扇表面面积2.1%,沉积物以砾石质为主,颗粒粗、磨圆度高、分选较好,泥质含量低、叠瓦状排列特征明显,沉积物具有向下游变细的趋势,河道形态沿程变化明显。暂时性河道占冲积扇表面面积97.9%,沉积物粒度相对较细,磨圆度低、分选差、泥质含量高,河道规模向下游减小,分叉增多。季节性河道以河道径流为主,暂时性河道主要以片流、泥石流等方式搬运沉积物。季节性河道沉积物主要来自上游较远的源区,暂时性河道的沉积物来源于冲积扇扇根附近基岩风化形成的倒石锥,塌积扇和山地泥石流沉积,一部分来自于对冲积扇原有沉积物的改造、搬运和再沉积。季节性河道是形成冲积扇扇体的主要动力,暂时性河道主要对冲积扇起改造作用。研究深化了对干旱地区冲积扇沉积过程和沉积特征的认识,丰富了冲积扇的沉积模式。

新疆芦草沟组致密油赋存形式及可动用性评价

在对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油微观赋存形式、流动喉道下限及可动用性开展的研究中,利用铸体薄片、扫描电镜技术确定致密油在储集层中有可动油、束缚油两种赋存类型,可观察到薄膜状、颗粒状等六种微观赋存形式。利用水膜法、比表面法、启动压力梯度法等方法初步确定致密油流动喉道直径下限为100 nm;利用核磁共振、常规压汞、高压压汞技术定量评价致密油可动用程度主要集中在20%~40%。结论认识对研究区致密油储层评价、有效开发具有积极的指导作用。

新疆博格达山北麓二叠系油页岩成矿特征及资源潜力

博格达山北麓山前弧形冲断褶皱带上发育强烈变形的二叠系油页岩，产出层位为中二叠统芦草沟组。纵向上芦草沟组上段油页岩较下段发育，而品质下段好于上段；横向上以阜康县三工河地区油页岩最发育，含油率高，由此向东、向西两侧油页岩逐渐减薄，品质降低。芦草沟组油页岩形成于高盐度的半深水一深水陆缘近海湖泊环境，属低熟-成熟优质生油岩。油页岩产状以纸状、层状和砂质油页岩3种类型为主，纸状油页岩品质最好。利用体积法估算博格达山北麓芦草沟组油页岩资源为652．39×108t，技术可采油页岩资源量226．5×108t；页岩油资源量为54×108t，技术可采页岩油资源量18．8×108t，可回收页岩油资源量14．1×108t。三工河地区油页岩品质好，厚度大，埋藏浅，油页岩和页岩油资源量大，是进一步勘查与开发的首选地区。

新疆超稠油油藏采出砂调剖技术研究及应用

针对注蒸汽热采稠油油藏非均质性严重、中低渗层动用状况差、高渗层汽窜干扰严重等问题,通过室内实验,向油田采出砂中加入固化剂(无机盐类)、分散剂(膨润土)、促凝剂(片碱),自主研制出新型KWF复合堵剂。其具有固化时间可调(3~300 h)、抗压大于6 MPa、耐温大于350℃的特点。该体系在注入高渗汽窜通道后与地层岩石胶结,封堵率大于85%,且不损害中低渗透层。现场应用表明,该体系可有效封堵大孔道,提高产油量,阶段累计增油可达1057 t。采出砂调剖技术既解决了采出砂的环境污染问题,又降低了稠油热采开发成本,对提高油田最终采收率和经济效益具有重要意义。

新疆北部油气晚期成藏特征与分布规律

油气晚期成藏是大油气区形成的重要特征。综合前人认识与最新地质、地球化学数据,以新生代青藏高原隆升远程应力为重要成藏影响因素,对新疆北部地区的油气晚期成藏特征与分布规律进行了研究,以丰富和发展这一石油地质学研究前沿。结果表明,青藏高原隆升对新疆北部地区的油气晚期成藏很有可能产生了远程效应,包括成烃演化、原生-次生油藏调整与构造破坏等方面。成烃演化以准噶尔盆地南缘为例,天山快速隆升、强烈剥蚀,伴随巨厚山前沉积,为下伏多套烃源岩的成烃演化提供了必要的快速成熟地温,烃源岩规模生烃。原生-次生油气藏调整以准噶尔盆地腹部为例,喜马拉雅期构造自南向北抬升,浅层断裂发育,油气多源混合与次生调整频繁,形成自南向北数百千米的大型原生-次生叠置的复杂含油气系统。油气藏构造破坏以准噶尔盆地周缘为例,远程应力导致的强烈构造变形使得山前褶皱与断裂发育,广泛出露构造型油气苗,是油气成藏的“活化石”。据此思路,建议将新疆北部地区的准噶尔和吐哈等盆地纳入统一的超级盆地全油气系统,开展整体、系统研究,协同推进油气勘探认识。

加快新疆油气资源勘探开发,促进新疆经济快速发展

新疆地域辽阔,共有25个含油气远景盆地,勘探面积约90×104km2.尤其是准噶尔、塔里木和吐哈三大盆地,油气资源丰富,探明程度很低,勘探潜力十分巨大。新疆作为我国的油气资源大区,应该抓住西部大开发的机遇,加快油气资源勘探开发,为此,需要制定合理的对策。首先,要加大投资,降低成本,加速油气勘探开发步伐。第二,借助地域优势,积极利用中亚油气。第三,协调地方关系,促进地方经济。第四,制定相关政策,加速天然气资源勘探、开发与利用。

新疆九_7区超稠油组成结构研究

为解析新疆九_7区超稠油化学结构、揭示超稠油黏度的形成机理,将新疆九_7区超稠油进行组分分离后得到了饱和份、芳香份、轻胶质、中胶质、重胶质、沥青质六个组分,借助相对分子质量测定与元素分析等手段对各组分进行了分析,采用以核磁共振氢谱为基础的改进B-L法计算得到了稠油各组分结构参数。化学结构模型采用稠环芳烃连接环烷烃和烷基侧链并含杂原子结构单元来表示。计算出的分子模型显示各组分在结构上存在明显差异,其中沥青质与重胶质结构单元复杂,稠环芳烃与环烷烃含量较多,其他组分结构单元相对简单。计算出的各组分相对分子质量的计算值与实测值接近,相对误差小于3%,表明采用改进的B-L法构建出的各组分平均分子结构是合理的。胶质分子、沥青质分子与芳烃分子相互之间存在强烈的缔合作用,构成大分子聚集体结构,最终形成新疆九_7区超稠油的高黏特性。