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 。     

蒸汽添加CO_2改善稠油开发效果的理论分析——以新疆A区块某稠油油田为例

稠油具有粘度高,比重大的特点,因为流动阻力大而难以开采。世界开发稠油油藏的方法中,蒸汽驱、火烧油层、蒸汽吞吐是比较成功的手段。按稠油油藏的特点,开发各个油藏的开采方式也各有所异,但总是沿着降粘和使分子变小、变轻的方向发展。目前较常用的方法是蒸汽驱开发稠油油藏。结合新疆A区块稠油油藏现状,主要从蒸汽中添加CO_2开发稠油油藏进行阐述,研究蒸汽添加CO_2驱油降粘机理,并对蒸汽驱的汽窜问题予以解决,达到更好的开发稠油油藏的目的。     

四维地震技术在草20块蒸汽驱试验区的应用

对乐安油田草２０块蒸汽驱试验区进行了四维地震的野外资料采集、室内处理及在油气开发中的解释应用,并分析了四维地震监测的野外观测系统、施工工艺方法;采用特殊的资料处理流程参数,成功地监测到了蒸汽驱的波及前缘成像,指出了注入蒸汽在河流相地层的运移规律,确定了排泄稠油区及剩余油区,促进了乐安油田的稠油汽驱开采工作。     

注蒸汽开采冻土区天然气水合物数值计算与野外应用

试开采研究是天然气水合物从理论研究走向商业化开采的必经之路。提出的注蒸汽开采是一种综合开采方法,是在降压开采的基础上,往孔内注入热蒸汽对水合物目标开采层进行激振往复式热激发。注蒸汽开采能够避免“自保护效应”,促进水合物进一步分解,理论上能够扩大开采范围、提高产气量。利用FLUENT数值模拟软件对蒸汽加热水合物层动态过程进行数值计算,通过模拟计算结果对比分析,在满足开采要求的前提下确定最佳的注蒸汽功率为20 kW,注热时长为38 h。在青海木里盆地天然气水合物试采项目中,注蒸汽开采进行了5.2 h开采试验,产气量为3.25 m3。     

稠油油藏蒸汽驱中后期剩余油分布特征及提高采收率方式研究

针对中国浅层及中深层稠油油藏,利用数值模拟研究方法,研究了不同稠油油藏的蒸汽驱开发规律和蒸汽驱中后期的剩余油分布特征,明确了稠油油藏蒸汽驱中后期的提高采收率方式。研究结果表明:浅层稠油油藏与中深层稠油油藏蒸汽驱的开发规律基本一致。驱替阶段生产效果好、产量高且稳定、油汽比高、含水率低;蒸汽突破后的开发阶段也是蒸汽驱开发的重要阶段,但是该阶段油汽比明显低于驱替阶段,表明该阶段蒸汽热效率明显降低。不同稠油油藏的剩余油分布特征类似,均表现出明显的垂向动用差异特征,即油层上部动用程度高,剩余油饱和度低,油层下部动用程度低,剩余油饱和度高,下部油层是剩余油挖潜的主要对象。从下到上逐层上返开发和多介质辅助是提高蒸汽驱中后期采收率的有效方式。研究结果对同类油藏开发具有重要意义。     

超稠油油藏转小井距蒸汽驱条件及时机

蒸汽驱是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采后进一步提高原油采收率的主要热采阶段。但不是说任何时候转驱都可取得较好的效果。笔者系统研究了影响蒸汽驱开采效果的因素：原油粘度、油层有效厚度、纯总厚度比、起始含油饱和度和油层非均质性等,确定出适宜蒸汽驱开采的油藏条件。在分析稠油油藏加密吞吐后油藏条件变化的基础上．利用油藏工程数值模拟技术研究确定出超稠油油藏转小井距蒸汽驱的合理时机。     

黄陵矿区富油煤对流加热原位转化开发效果数值模拟

有效开发富油煤提取石油对缓解我国油气紧张具有重要的现实意义,地下原位开采对流加热技术是富油煤有效开发的主要技术之一。以黄陵矿区延安组富油煤层为例,将高温蒸汽和氮气作为加热介质,采用地下原位转化开采对流加热的技术手段,分别研究2种加热介质在不同注入压力下的开采效果与能量回报率。结果表明：当注入气体的温度为400℃时,注蒸汽开采的加热效率更高,相同注入压力下注蒸汽开采将地层干酪根开采完所需要的时间小于注入高温氮气,二者比例为0.52～0.68,节省时间效果明显,注蒸汽开采与注氮气开采的天然气总产量比例为1.07～1.11,油总产量比例为0.82～0.85,二者差值随注入压力的增加而逐渐减小。注蒸汽开采与注氮气开采的能量回报率比例为1.754～2.363,注蒸汽开采注入压力为6 MPa时能量回报率在4.99 a达到峰值1.796,注氮气开采均未达到能量正收益。无论哪种加热介质,增加注入压力都能够缩短加热反应时间,有利于提高注蒸汽能量回报率。注氮气开采的地层流体有效渗透率较高,利于油气在地层中流动。注蒸汽开采在富油煤清洁开采方面具有优越性,为富油煤清洁开采的具体生产过程提供一定的数据参考依据。     

碳酸盐岩稠油油藏热采驱油剂的性能评价

针对叙利亚低渗碳酸盐岩稠油油藏前期蒸汽吞吐中存在的注汽压力高、注汽效果差、原油黏度高、开采效率低等问题,采用石油磺酸盐、α烯烃磺酸盐、聚氧乙烯醚、希夫碱为原料复配了一种热采辅助驱油剂XLYO-1。室内测试结果表明,该驱油剂是一种优良的多功能驱油剂,在经过300℃高温处理之后,界面张力达到10-2 mN/m,在驱油剂质量分数较低情况下对叙利亚高含硫原油降黏率在90%以上,并体现出良好的润湿反转性能,将亲油储层转变为亲水储层。在室内蒸汽驱替实验中,该驱油剂降低了注汽压力,延缓了蒸汽突破时间,最终提高了驱替效率。     

含油砂岩温升过程的声学特性

一、概述目前,在石油开采中,对于粘稠度较高的储油层,用常规的方法难以开采,一般采用注热法(向油层注入高压蒸汽或热水)驱油进行开采。但为了减少不必要的能源消耗,用注热法开采时,必须掌握注热后热液在地层深部的渗流情况,以便了解“热区”的时空变化规律,实现对稠油层开采的控制。根据国外有关资料介绍,含油砂岩的声波速度随温度的升高而降     

用一种新型高精度两相蒸汽测量系统优化蒸汽驱动态

业已研制出一种可测量蒸汽干度和流量的新型高精度蒸汽测量系统，该系统由一个“Ｖ”维（差压仪）和一台涡流计（速度计）串联组成，并配有与电子数据记录仪相连接的温度与压力传感器，这些旨在实现现场监控的基本机械测量仪既耐用又价廉，经正在实验的蒸汽驱方案的试验证明该系统是有生命力的。Ｃｏａｌｉｎｇａ油田约有１００口注汽井，每口注汽井采用这项新技术后都证明其经济上是合算的。自蒸汽用于工业性ＥＯＲ作业以来，石油界     

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。     

稠油热采数值模拟及调整对策研究

克拉玛依九区稠油油藏具有整装,构造简单,开发时间长,经历蒸汽吞吐,蒸汽驱等多开发过程。这里应用数值模拟方法对开发历史进行精细数值模拟,分析储量动用状况、剩余油分布规律和影响因素。利用密闭取心、测试、测井、生产动态资料进行检验分析。根据剩余油分布特点,利用修正后的预测模型,进行调整方案论证,优化调整方案,并提出完善井网,提高排液量,汽窜封堵和间歇汽驱的整体调整技术措施,来改善和提高浅层稠油开发效益。开发方式及措施可提供同类油藏开发借鉴。     

多维天然气水合物开采模拟试验系统的研制与初步应用

为研究天然气水合物的合成及分解特性、储层的开采特性以及开采过程中的出砂防砂等问题,自主研制了一套多维天然气水合物开采模拟试验系统。该试验系统主要由气体注入系统、稳压供液系统、蒸汽或热水注入系统、一维/二维/三维模型、回压控制系统、出口计量系统、数据采集控制处理系统等组成。该试验系统的主要特色如下:(1)将高压玻璃做成的一维反应釜外壁和高清摄像头结合达到可视化的目的,监测中低压力下水合物的合成、分解情况以及开采过程中砂粒的运移情况;(2)采用自主研发的双缸恒速恒压泵控制回压阀,使得整个降压开采过程中反应釜中的压力能够实现高精度的均匀减小,达到分段缓慢降压的目的,避免水合物的二次生成,使产气速度更加均匀。以不同粒径的石英砂、去离子水和纯度为99.9%的甲烷气为原材料,开展了一维相平衡试验和二维降压开采试验,通过以上初步应用验证了该试验系统的可靠性。     

用先进的油藏描述和新的热采技术提高威明顿成熟大油田的重油产量

提高威明顿大油田非胶高,高孔隙,高渗透砂岩重油采收率的工作,６０年代初就开始,虽然该油田一次采油后已生产近４０年,但由于油藏非均质及开采问题造成采收率低。特别蒸汽驱,由于（蒸）汽－一油比高,蒸汽突破早,设备过早损坏,开采效果很差。多学科尝试解决这些问题使原油采收率提高是美国能源部三级采油矿场试验项目开始的第一步。威明顿１１Ａ断块主要解决以下几方面问题：１）建立三维地质模型,精确确定重要的相互关系;     

三维实验模拟双水平井联合法开采天然气水合物

为研究联合法开采天然气水合物,在水合物三维实验开采模拟平台中利用双水平井进行降压联合注温水开采水合物实验,得到温度和压力分布、产气、产水、三相饱和度变化与开采方法的传热特性。整个开采过程可以分为自由气释放阶段、静置阶段、降压开采阶段和注热开采阶段。研究结果表明在自由气释放阶段和静置阶段有二次水合物生成。在注热阶段,水合物在降压和注热的协同作用下进行分解。反应釜中的水合物最终被完全分解,并且本研究的能效比高于前人利用垂直井进行降压联合热吞吐分解水合物的能效比,表明利用双水平井进行降压联合注温水是一种有效的分解水合物的方法。     

蒸汽注入回采重油工程中的多井地震成像

为了确定流体侵入区，在蒸汽注入前后进行了井间地震测量，尽管受时间及空间采样的限制，这些实验仍能说明注蒸汽后地震特征有重要变化，用单个炸药震源在炮井中固定深度处重复激发，检波器布于接收井不同的位置，以管波将实验蒸汽驱油前后的地震记录归一化，从功率谱的研究中得到了重要结果；注入流体后的功率谱有相当大的变化，为了得到高分辨率，增加对蒸汽侵入区的控制，设计了一更完善的井间实验，计算机模拟实验中，假定蒸汽区是不对称的，通过解线性超定方程组的层析成像反演得到了与假设形状及蒸汽区P波速度吻合的重构。     

南海神狐海域天然气水合物注热降压开采数值模拟研究

针对南海神狐海域天然气水合物成藏条件,利用pT+H软件和水平井技术对天然气水合物的注热和注热降压开采效果进行了模拟分析。重点讨论了注入热水温度为30、60、90℃时水合物饱和度以及CH4气体饱和度、CH4产气率、累积CH4产气量和产水量的变化规律,发现两种开采模式下水合物低饱和度分布范围随时间增长和温度升高而增大;CH4产气率在开采10 d内升高较快,之后逐渐减小。模拟结果表明:注热降压开采模式比单纯注热模式的效果有较大改善,而且温度对于提高CH4产气量效果不明显,但因为天然气水合物藏的低渗透性,神狐海域的天然气水合物的CH4产气量不大。研究结果可为南海神狐海域和类似地区天然气水合物开采提供参考。     

稠油油藏热-流体-力学耦合模型研究及应用

在稠油油藏开发中,由于原油黏度高一般采用注蒸汽开采。基于连续介质力学理论,考虑了热对流的影响,建立了蒸汽注入条件下对地层压力、变形和有效应力定量评价的改进的热-流体-力学耦合数学模型;应用全隐式顺序Galerkin有限元数值解方案对注蒸汽井热-流体-力学耦合过程进行了数值模拟。计算结果表明,由于地层流体高温膨胀引起的高压力,会导致位移、变形,甚至地层结构破裂;温度对地层破裂形态的影响显著。研究表明,这个改进模型比传统模型更加准确、实用,可以用于蒸汽注入速率优化和油藏、地质、热-流动力反应、地应力水平等综合作用效应研究。     

稠油热采储层渗流屏障特征--以辽河西部凹陷某试验区于楼油层为例

渗流屏障为储层系统内遮挡流体渗流的岩体。以辽河西部凹陷某试验区于楼油层为例, 综合地质、400口井测井资料、6口取芯井岩芯资料、10口典型井水分析资料等多种资料, 详细研究了目的层渗流屏障的分类、发育规律以及对稠油热采储层开发的影响。从成因角度将研究区目的层扇三角洲前缘储层渗流屏障划分为沉积渗流屏障、成岩渗流屏障和封闭性断层渗流屏障等3种类型, 其中沉积渗流屏障占主导地位。受沉积作用控制, 沉积渗流屏障大体呈北东南西向条带状展布, 主要位于水下分流河道间泥和水下分流河道间砂的位置。从北西向南东方向, 随着与物源区距离逐渐增加, 沉积物粒度逐渐变小, 渗流屏障的发育程度也逐渐增强。渗流屏障的存在使得蒸汽驱热采过程中蒸汽的推进路径复杂化, 并进一步降低了蒸汽驱的热效率和经济有效性。渗流屏障的存在对分层注汽等开发措施的实施也具有十分重要的影响。     

辽河坳陷曙光油田古近系沙河街组大凌河储层研究

本文从储层的岩性、成岩作用、孔隙类型及粘土矿物对孔隙结构的影响等方面对辽河坳陷曙光油田古近系沙河街组大凌河储层的孔隙结构特征进行了分析，揭示了该储层的微观非均质性和对开发效果的影响。研究表明该油层储集层成熟度低。大凌河储层的上油组岩石为长石质岩屑杂砂岩，下油组岩石为岩屑质长石砂岩。孔隙类型以粒间孔为主，少量溶蚀孔。孔隙结构以粗孔中喉型居多，其次为中孔细喉型和细孔细喉型。粘土矿物包括蒙脱石、伊利石、高岭石，其中蒙脱石含量最高，尤其是下油组。在油田开发时，为防止过度伤害孔隙结构、破坏储层，针对上下油组存在的非均质性，应制定不同的开采方案，控制注采液在油层中的流速，注入蒸汽的PH值不要高于9，同时在蒸汽水中加入适量的钾离子。