稠油油藏井间泥岩夹层对双水平井SAGD开发效果的影响

为定量描述稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采过程中注采井间夹层对双水平井泄油通道与开发效果的影响,针对新疆油田A区块,利用CMG数值模拟软件建立了表征SAGD注采井间夹层的数值模拟模型,对注采井间存在不同大小、间距及物性夹层情况下的SAGD蒸汽腔发育形态与开发效果进行对比,得到了稠油油藏夹层非均质影响SAGD开发的临界特征参数。矿场实际的非均质SAGD井组夹层展布特征、蒸汽腔发育特征及生产效果对比结果表明,得到的结论与矿场实践一致,因此可用于指导并实现经济、高效的稠油油藏双水平井SAGD开发。     

井中微地震逆时干涉震源定位在风城重油油田SAGD快速预热中的应用

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）快速预热技术利用短时间的注入高压蒸汽在生产井和注入井之间形成一个高孔隙度和高渗透率的扩容蒸汽腔，其几何形态与扩展规律可由微地震技术进行监测和描述。笔者选取风城重油油田的一组SAGD快速预热注入与生产井组进行井下微地震监测，采用三维弹性波逆时干涉震源定位算法获取弱微地震事件的空间分布，定量计算高温蒸汽注入期间形成蒸汽腔体的长度、宽度、高度、方位和扩容体积，对蒸汽腔体几何形态和震级能量分布的动态变化进行分析，探讨蒸汽腔前缘在深度上针对非均质性夹层的延伸趋势与形态。研究结果表明，注入井与生产井之间已经联通，且扩容区域已部分延伸至油层底界面。此外，注入井上方储层产生了较多的微地震事件，表明本次施工已击破注入井上方的非均质物性夹层，完成了注入井上方储层改造的任务。     

加拿大阿尔伯达盆地油砂开发状况和评价实践

加拿大阿尔伯达盆地油砂资源丰富,Athabasca矿区是盆地中最大的油砂矿区,含油层段为白垩系Mannville组,矿区的目的层为潮汐环境下典型的曲流水道沉积。由于油藏曾发生生物降解作用,油矿地层沥青油黏度可达1×104～100×104 mPa.s。油砂开发主要采用露天开采和钻井开采方法,属钻井开采法的SAGD技术的机理是通过向油藏注入高温蒸汽,使固体沥青油变为可流动的原油,流入采油井筒中而被采出。连续油层厚度、隔夹层和气水层的分布以及水平井段的有效长度影响蒸汽腔的扩展和注汽效率。除考虑孔隙度、泥质含量、含油饱和度和电阻率外,SAGD开采方式下油砂的有效厚度识别标准还考虑连续油砂层、隔夹层和气水层的分布。油砂储量级别的确定,取决于储量的地质落实程度、资料获取情况和开发方案。     

SAGD开发中突破夹层技术对策研究

开发实践表明,稠油油藏内部发育的夹层影响蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发效果。实际SAGD开发应当充分考虑夹层对SAGD生产效果的影响,寻找突破夹层的有效对策,以期提高SAGD产量。以国内某超稠油油藏地质特征为基础,结合夹层岩石力学参数测试结果,利用耦合岩石力学数值模拟技术确定了不同参数(岩石力学参数、物性参数、操作参数)对岩石变形量、SAGD产量的敏感性。研究结果表明,夹层的渗透率和SAGD注汽压力是影响SAGD产量的主要因素。进一步地,针对夹层特征,结合实际操作可行性,提出了提高注汽压力和直井辅助两种突破夹层技术对策,并给出了相应的技术界限及突破效果,该研究结果可用于指导稠油油藏双水平井SAGD经济高效开发     

辫状河心滩内部夹层控制的剩余油分布物理模拟实验

针对砂质辫状河,采用水驱油物理模拟的手段,旨在总结心滩内部泥质夹层(落淤层与沟道)控制的剩余油分布模式。模拟结果显示,夹层延伸长度、注采井与夹层的匹配关系、射孔位置等因素均对剩余油分布有控制作用。夹层水平延伸长度越大,夹层顶部和底部剩余油富集范围越大;如果两组模拟试验注采井射孔层位相同,采油井钻遇夹层的情况下剩余油更为富集;在注水井全井段射孔的条件下,与采油井全井段射孔相比,采油井上部射孔夹层附近剩余油富集范围较大,采出程度较小。     

辽河西部凹陷欢喜岭地区扇三角洲前缘储层非均质性表征

研究区位于辽河油田某蒸汽驱试验区内。以该地区于楼油层扇三角洲前缘砂体为研究对象,综合400口井测井资料、6口取心井资料及多种测试资料,对该地区储层非均质性进行了定性及定量的精细表征,分析了非均质性的主控因素及分布规律,探讨了非均质性对储层开发的影响,并提出了相应的开发调整建议。结果表明,研究区夹层发育泥质夹层、物性夹层及成岩胶结夹层,夹层频率介于0.052~0.17层/m;隔层发育泥质隔层,平均厚度为1.52~3.84m;主力油层单层平均渗透率变异系数介于0.59~1.01之间,平均渗透率级差介于55.51~462.42之间,平均突进系数介于2.37~3.75之间,整体属于中-强非均质性储层;砂体类型包括水下分流河道、河口砂坝、水下分流河道间砂、水下分流河道间泥及前缘席状砂,垂向叠置模式包括连通型、弱连通型及不连通型,平面分布模式包括连片状及条带状。非均质性整体受控于沉积环境与沉积动力作用的演化过程,如发育于可容纳空间变小时期的砂体,由于河道侧向迁移及下切能力强,非均质性较弱。根据非均质性表征结果,提出了调剖注汽、分层注汽等开发调整建议,为进一步扩大蒸汽驱试验及剩余油挖潜提供了坚实的地质依据。     

超稠油油藏溶剂辅助蒸汽重力泄油室内实验研究

以国内某超稠油油藏为基础,应用二维物理模拟装置开展了蒸汽辅助重力泄油(SAGD)对比实验,研究了溶剂辅助SAGD技术对SAGD蒸汽腔发育特征、原油产量以及采收率的影响。研究结果表明,溶剂辅助SAGD中,溶剂以液相和气相共同存于油藏中,溶剂浓度越高,气相组分含量越高;溶剂中的气相组分在油藏中可以减少蒸汽在上覆岩层的热损失,提高蒸汽腔垂向扩展均匀性;合理溶剂浓度下,溶剂辅助SAGD可以显著提高峰值产量;低浓度溶剂辅助SAGD的单位原油产量的能耗明显低于纯蒸汽SAGD。实验结果表明,低浓度溶剂辅助SAGD对于开采超稠油油藏具有较大的应用潜力。     

大港油田滩海区域ZH5断块厚砂体夹层研究

大港油田滩海区域ZH5断块发育单层厚砂体,目前开发效果差,急需开展夹层研究,寻找注水未波及区,挖掘剩余油.通过采用孔隙度-渗透率交会法与测井识别法有效识别,研究区夹层主要为泥质夹层和物性夹层.夹层纵向对应关系差,平面分布受沉积微相展布特征控制,主要发育于滩坝沉积的侧部.泥质夹层主要分布于断块的中南部,呈条带状分布,物性夹层呈片状不稳定分布.通过对ZH29-29井封堵水淹层,控水效果良好.     

辽河油田D块中—厚层稠油油藏隔夹层的分类及识别

充分利用研究区Ng油层、XLT油层取芯井的岩芯资料和测井等资料,识别并划分出不同类型的隔夹层。研究区主要发育泥质隔夹层、物性隔夹层和砾岩隔夹层,以泥质隔夹层和物性隔夹层为主。从定性和定量两方面采用多学科、多信息对该区的隔夹层进行精细研究,建立隔夹层识别的定性、定量识别标准,为隔夹层的精细刻画奠定基础,为提高稠油热采开发效果提供地质依据     

鄂尔多斯盆地Y区块长6致密油层裂缝特征

长6致密油层是鄂尔多斯盆地Y区块的主力产层,裂缝发育。目前单井产能低,水淹和水窜现象严重,部分水井注水困难,严重影响了开发效果。为了解决影响开发效果较为严重的裂缝问题,本文通过野外露头和岩心宏观、微观观察,注水指示曲线和压力降落试井资料分析,应力测定,停泵压力梯度与上覆应力梯度关系研究,结合沉积环境,对天然裂缝、人工裂缝发育特征,人工裂缝影响因素,天然裂缝对人工裂缝性质的影响、人工裂缝形态及分布规律等方面进行研究。结果表明：研究区长6油层宏观裂缝主要是以垂直缝为主的区域性构造裂缝,微裂缝主要是以水平缝为主的成岩缝;人工裂缝主要受控于天然裂缝,天然裂缝主要受控于砂体厚度与泥质体积分数,砂体厚度越薄越易形成天然裂缝,泥质体积分数越高越易形成变形构造。     

The temperature-based localization for the application of EnKF on automatic history matching of the SAGD process

The ensemble Kalman filter (EnKF) has been successfully applied to data assimilation in steam-assisted gravity drainage (SAGD) process, but applications of localization for the EnKF in the SAGD process have not been studied. Distance-based localization has been reported to be very efficient for assimilation of large amounts of independent data with a small ensemble in water flooding process, but it is not applicable to the SAGD process, since in the SAGD process, oil is produced mainly from the transition zone steam chamber to cold oil instead of the regions around the producer. As the oil production rate is mainly affected by the temperature distribution in the transition zone, temperature-based localization was proposed for automatic history matching of the SAGD process. The regions of the localization function were determined through sensitivity analysis by using a large ensemble with 1000 members. The sensitivity analysis indicated that the regions of cross-correlations between oil production and state variables are much wider than the correlations between production data and model variables. To choose localization regions that are large enough to include the true regions of non-zero cross-covariance, the localization function is defined based on the regions of non-zero covariances of production data to state variables. The non-zero covariances between production data and state variables are distributed in accordance with the steam chamber. This makes the definition of a universal localization function for different state variables easier. Based on the cross-correlation analysis, the temperature range in which oil production is contributed is determined, and beyond or below this range, the localization function reduces from one, and at the critical temperature or steam temperature, the localization function reduces to zero. The temperature-based localization function was obtained through modifying the distance-based localization function. Localization is applied to covariance of data with permeability, saturation, and temperature, as well as the covariance of data with data. A small ensemble (10 ensemble members) was employed in several case studies. Without localization, the variability in the ensemble collapsed very quickly and lost the ability to assimilate later data. The mean variance of model variables dropped dramatically by 95 %, and there was almost no variability in ensemble forecasts, while the prediction was far from the reference with data mismatch keeping up at a high level. At least 50 ensemble members are needed to keep the qualities of matches and forecasts, which significantly increases the computation time. The EnKF with temperature-based localization is able to avoid the collapse of ensemble variability with a small ensemble (10 members), which saves the computation time and gives better history match and prediction results.     

基于三维激光扫描技术的岩质边坡泥化夹层空间分布和几何形态

为了定量研究泥化夹层的空间分布和几何形态,以云南省玉溪市生活垃圾焚烧发电厂高边坡局部开挖剖面为对象,利用徕卡ScanStation C10三维激光扫描仪和瑞典ROMER RA-7520-2六轴关节臂三维测量仪进行扫描,得到了开挖剖面和泥化夹层的原始点云数据;然后采用Cyclone和Geomagic Wrap软件对点云数据进行一系列处理,分析了泥化夹层的三维空间分布、层面产状、间距、层面粗糙度和几何形态。结果表明：大部分泥化夹层横向分布于整个扫描剖面,少数呈局部分布;泥化夹层的平均倾向为196.41°±5.51°,平均倾角为22.27°±2.23°,间距在3.7~49.1 cm之间,平均值为（20.4±12.0）cm;不同层位及同一层位不同横向位置的泥化夹层厚度都不等,最厚约20 mm,最薄小于1 mm;泥化夹层顶面局部典型区域的平面拟合偏差在-22.4~32.5 mm之间,沿夹层倾向的粗糙度系数在5.67~16.77之间,平均值为10.11±3.25;泥化夹层的表面积与体积之比在5.14~5.86 cm^-1之间。运用三维激光扫描技术研究泥化夹层的空间分布和几何形态是可行的。玉溪市生活垃圾焚烧发电厂高边坡的泥化夹层具有宏观整体上相对平直、相互近似平行、非等距分布、间距小、层数多、厚度薄,细观上顶面粗糙底面相对光滑、三维形态复杂的特点。     

极浅层稠油油藏油砂特征及潜力评价

油砂和浅层稠油是具有超低开发成本的两类非常规资源,非常规与历次油价下跌密切相关,使得这类资源成为了全球瞩目的焦点.春风油田兼具地表油砂和浅层稠油两类非常规,但岩心在地表会呈现极松散的不成型油砂,使得一些基础常规实验无法测定,影响到进一步分析评估.因此,需要针对这类非常规资源进行一系列新实验,即在常规实验的基础上,增加热物性、高温相渗、核磁共振等专项实验,并与常规实验结果进行比较.热物性实验发现,储层内部灰质、泥质夹层导热性良好,反映热波及效率会较高.相渗实验发现,油砂的油水相渗Kro和Krw的终点间距较大,两相覆盖范围宽,束缚水饱和度低,且孔隙越均匀,油相相对渗透率就越大.实验还发现,热物性、相渗、阵列感应实验得到的不同参数,相互之间存在一定相关性.利用新的核磁共振方法,可直接得到束缚水饱和度,获取原始含油饱和度,进而求取驱油效率,大大简化实验步骤和测试项目.最后,通过驱油效率计算和潜力评价发现,虽然经过多轮次吞吐,油砂目前的平均含油饱和度仍然很高,反映了稠油储量动用程度低,仍有很大的开发潜力.     

特超稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验

以胜利油田A区块特超稠油油藏为目标区块,自主研发了高温高压二维比例物理模型,研究了不同开发阶段水平井蒸汽驱油机理,开展了油藏压力、井底干 度、注汽强度对水平井蒸汽驱的效果影响的研究。物模实验结果显示,蒸汽驱整个过程分为三个阶段：存水回采期、汽驱受效期、蒸汽突破期。存水回采期蒸汽腔向水平方向扩展,以水平驱替方式为主 ;汽驱受效期蒸汽腔向垂向和水平方向扩展,以水平驱替方式为主,纵向泄油为辅;后期蒸汽突破,蒸汽腔继续向上方扩展,以纵向泄油为主,实现油层整体动用。5 MPa时转蒸汽驱的采出程度高于7 MPa时转蒸汽驱的采出程度;蒸汽驱的井底蒸汽干度应不低于0.4,蒸汽干度越高,水平井蒸汽驱的开发效果越好;注汽强度为1.9 t/(d·ha·m)时温度场最为发育。同时,在高压下提高干度可实现水 平井蒸汽驱的有效开发。以上的实验结果较好地指导了胜利油田A区块特超稠油油藏水平井蒸汽驱开发,取得了明显的开发效果,该研究对于类似稠油和超稠油油藏水平井蒸汽驱开发具有重要的指导意义 。     

SAGD技术应用于陆域冻土天然气水合物开采中的理论研究

天然气水合物被誉为最有研究价值和开采价值的清洁能源,已经成为当今世界能源研究的热点。但到目前为止还未形成成熟稳定的天然气水合物开采技术体系,仍处于研究和试采阶段。陆域冻土天然气水合物开采与海域天然气水合物开采相比相对比较容易,在钻进过程中能够形成较稳定的孔壁。天然气水合物开采的主要方法有热激法、降压法、置换法和化学抑制剂法。SAGD（Steam Assisted Gravity Drainage）技术也叫蒸汽辅助重力驱油技术,在重油、油砂开采中得到了迅速发展,取得了非常有效的成果,被认为是目前重油开采最有效的方法。对SAGD技术应用到陆域冻土天然气水合物开采中进行理论分析研究,经过分析发现将SAGD技术应用到天然气水合物开采中是可行的,但确定两口水平井之间的距离是关键,且在应用时要将上部井变为生产井,下部井变为注汽井。     

反韵律砂层石油运移模拟实验研究

反韵律砂层油的运移二维模拟实验研究表明:(1)反韵律砂层在油的运移过程中表现为顶部含油饱和度高,含油厚度小,含油层段平均运聚效率高,含油饱和度具有从上到下逐步降低的特点 ;(2 )在反韵律砂层,油气的运移方向、路径和通道总体表现为自下而上,由复杂趋于简单,并主要受油气充注方向、充注速率和渗透率级差等条件的影响 ;(3)水动力既可以增加反韵律砂层油的运移效率,减小散失量,亦可以降低油的运移效率,增加散失量。注水速率较小时,可以增加反韵律砂层油的运移效率,但注水速率较大时,主要表现为降低油的运移效率 ;(4 )水动力作用降低了反韵律砂层中油的运移速率