加拿大油砂SAGD井钻完井技术

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非常规所开展浅层油砂矿资源SAGD开采技术调研与交流

件和规章制度的更新提供技术支持；（２）工艺安全分析法（ＰＨＡ）和工作安全分析法
（ＪＳＡ）是定向井安全管理的重要方法。定向井负责人
责任编辑：李未蓝
收稿日期：２０１３ — ０４ — ０９
非常规所开展浅层油砂矿资源ＳＡＧＤ开采技术调研与交流
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７４・
新疆石油科技
２０１３年第３期（第２３卷）
表３塔里木油田ＸＸＸ井安全监督指令
现场定向井负责人接到监督指令后，立即按要求
对相关设施进行了整改。
向相关方传递书面指令时，应力戒空话、套话，所用词语要使操作者便于理解；（３）由于定向井工艺的进步和设备、仪器的更新，
定向组成员有责任向相关方传递定向作业时设备、仪器及工艺技术的安全要求。施工前，定向方要和施工配合单位签定施工安全协议书。项目负责人还要以书面形式向施工配合单位传递定向服务施工
现场安全环保须知。《须知》内容应包括施工安全注意事项、要求配合单位提供的协助、以及双方沟通方式等内容。施工过程中，项目组成员也可根据具体情况及时向配合单位提出口头或书面安全作业要求。
４结论及认识
（１）在分析定向井施工特点基础上，要加强定向井施工的安全管理与监督的理论研究，为今后体系文

SAGD

SAGDSAGD是国际开发超稠油的一项前沿技术。

其理论最初是基于注水采盐原理，即注入淡水将盐层中固体盐溶解，浓度大的盐溶液由于其密度大而向下流动，而密度相对较小的水溶液浮在上面，通过持续向盐层上部注水，将盐层下部连续的高浓度盐溶液采出。

将这一原理应用于注蒸汽热采过程中，就产生了重力泄油的概念。

SAGD就是蒸汽驱开采方式，即向地下连续注入蒸汽加热油层，将原油驱至周围生产井中，然后采出。

目前，利用SAGD技术开发超稠油的方式，已成为国际上超稠油开发的一项成熟技术。

依靠这种开采方式，2004年加拿大年开采原油700万吨以上，最终采收率超过50%，最高达70%以上。

而实际上，中国石油对SAGD技术并不陌生。

早在1996年，辽河油田就应用此项技术打出我国第一对水平井———曙一区杜84-平1-1井、平1-2井。

在集团公司诸多先导技术项目中，辽河油田超稠油开采的蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）成为集团高管层最关注的项目。

陈耕总经理曾多次听取SAGD 现场试验汇报。

辽河油田超稠油油藏埋深大、原油粘度高、油藏压力高，在50摄氏度下，超稠油粘度高达20万毫帕秒，远远高于国外1万至2万的数值。

在当今世界现有稠油开采技术中，作为中国石油股份公司10个重大开发试验项目之一；作为转换稠油开发方式的接替技术，SAGD能否承担起辽河油田超稠油开发重任？我国最大的稠油生产基地———辽河油田应给中国石油人一个惊喜。

从2005年2月到今年3月，辽河油田曙一区杜84块馆陶试验区正式转入SAGD生产，累计生产375天，产油5.1253万吨，井组日产220吨，生产参数指标达到方案设计标准，试验取得初步效果。

有关专家称，如果辽河超稠油转换开发方式得以实现，可使辽河油田增加可采储量1亿吨，延长油田开发期8年以上。

SAGD有效开采中国稠油中国是继美国、委内瑞拉、加拿大之后的世界又一稠油生产大国。

而辽河油田则是我国最大的稠油、超油生产基地。

自1997年开始，辽河超稠油采用蒸汽吞吐方式投入工业化开采，到2000年，规模已突破100万吨，2005年产量达到267万吨。

加拿大油砂垂直开钻钻完井技术的应用

133加拿大油砂是中海油重要的海外资产，需要用油砂蒸汽辅助重力排泄法（SAGD）进行热采。

由于埋深浅、水平位移长，为了降低作业难度，行业内普遍采用斜钻机开钻方式，从地面开钻就保持在30~45o 井斜，可以降低作业难度，然而在作业效率、费用等方面受到制约。

为了进一步降低油砂的开发钻完井成本，中海油于2014年开始攻关加拿大油砂垂直钻机钻完井技术，并在与加拿大该井场地层较为相似的新疆轮台地区作为实验场地，成功验证了该技术体系。

2017年底，中海油在该井场共计7口调整井成功应用了垂直开钻钻井技术，均为浅层中短半径大位移井，平均垂深249m，平均水平位移1080m，最大狗腿度约15o /30m，水垂比约4.34，作业难度极高。

该技术的成功应用对该油田随后3期共计20多口调整井以及开发井提供了重要的参考价值。

1 垂直开钻钻完井技术难点1.1 井眼轨迹控制难度大应用区块油藏垂直深度只有220~250m，且水平位移在1000m以上，这就要求很高的造斜率（10~15o /30m）和精准的轨迹控制才能钻至油藏靶点。

而在疏松地层，大尺寸井眼钻具造斜率难以保证，同时由于井眼曲率高、垂深浅、水平段长，井眼高摩阻将导致水平井段的钻具一直处于负重的状态，加之调整井对油藏剩余油的位置要求精度高，给钻井带来了极大的挑战。

此外，调整井周边的邻井多、距离近，井眼防碰风险也是需要考虑的难题之一。

1.2 固井难度大由于造斜点浅，表层无法下入多层次套管，导致固井水泥浆用量少，容易混浆，表层的固井质量很难保障。

此外，技术套管只有400m左右，且调整井所钻的层位均为已经加热的地层，固井水泥浆在入井到出井的几分钟时间内须经历从常温25o 上升到100o 再返回常温状态，这对固井的配方、性能、稠化时间等都极具挑战。

1.3 完井管串下入困难在水平段下完井管串摩阻较大，筛管通常处于躺在下井壁的状态，井口没有悬重。

仅靠筛管自身的质量无法下入预定位置，需要配套井口加压装置，同时要设计旋转下入方式，以减少摩阻，使得筛管能成功下入到设计位置。

SAGD稠油开采技术

SAGD技术开采稠油一、国内外研究现状在过去的时间里，全球工业化应用的稠油开采技术，一般只适用于粘度低于10000mP a·s的普通稠油，目前国内外针对超稠油的开采技术发展较快，已进入矿场先导试验阶段或工业型试验阶段的技术有:蒸汽吞吐、蒸汽驱、水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)、水平裂缝辅助蒸汽驱、火烧驱技术。

从目前国内外稠油开采情况看，由于超稠油原油粘度高，油层条件下流动能力低，依靠压差驱动的方式难以获得成功。

在国内，对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发方式进行详细研究的单位有辽河油田、新疆石油管理局、总公司研究院。

1996年辽河油田和总公司研究院曾与加拿大MCG公司合作，研究认为在杜84块兴隆台油层兴V工组、馆陶油层可采用SAGD开发，最终采收率为45%-60%。

在国外，蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发方式在加拿大和委内瑞拉获得了商业化成功应用，尤其在加拿大在不同类型的油田中已经开展了20多个重力泄油的先导试验区，并建成了5个商业化开采油田，其中两个规模较大的油田已建成了日产5000吨重油的产能，另一个油田已建成日产7000吨产能，预计2010年在加拿大依靠重力泄油开采方式的重油产量将超过每天10万吨。

重力泄油开采方式已成为开采重油，特别是超稠油的主要手段。

重力泄油开采方式的最终采收率一般超过50%，高的可以达到70%以上。

二、SAGD机理介绍蒸汽辅助重力泄油技术是开发超稠油的一项前沿技术，其理论首先是罗杰·巴特勒博士于1978年提出的，最初的概念是基于注水采盐的原理，即注入的淡水将盐层中的固体盐溶解，浓度大的盐溶液由于其密度大面向下流动，而密度相对较小的水溶液浮在上面，这样可以通过持续在盐层的上面注水，从盐层的下部连续的将高浓度的盐溶液采出。

高浓度盐溶液向下流动的动力就是水与含盐溶液的密度差，将这一原理用于住蒸汽热采过程中就产生力重力泄油的概念。

对于在地层原始条件下没有流动能力的高粘度原油，要实现注采井之间的热连通，需经历油层预热阶段。

加拿大油砂SAGD开发地面处理工艺

加拿大油砂SAGD开发地面处理工艺唱永磊;汪大林;王伟伟;徐敏航【摘要】加拿大是最早采用蒸汽辅助重力驱油(SAGD)技术开采油砂的国家,并利用该技术实现了油砂大规模商业化开发,其配套地面处理工艺较为成熟.近几年,在当地能源监管部门更新法律法规和新技术发展的背景下,加拿大油砂SAGD开发中井场集输和集中处理站地面处理的传统工艺及设备发生了转变,如井场计量方式、高温调频电脱水器、新型采出水气浮除油工艺、降膜式机械压缩蒸发软化工艺、汽包锅炉用于蒸汽生产和除砂及脱出物处理系统等.自2014下半年油价断崖式下跌以来,低油价逐渐成为常态,新工艺和新设备的应用在加拿大油砂SAGD开发中起到举足轻重的作用并将成为未来的研究重点.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2018(037)009【总页数】3页(P27-29)【关键词】油砂;SAGD;井场集输;沥青乳状液处理;水处理;蒸汽生产【作者】唱永磊;汪大林;王伟伟;徐敏航【作者单位】中海油研究总院有限责任公司;中海油研究总院有限责任公司;中海油研究总院有限责任公司;中海油研究总院有限责任公司【正文语种】中文油砂作为非常规石油资源的主要来源，在世界能源供给中起着举足轻重的作用。

根据油砂层的深度和厚度不同，国际上常用的开采方法主要有矿采法、井下开采及其他开采方法。

加拿大油砂中20%可以用露天开采法开采，80%需要采用井下开采法。

井下开采法可用于埋深大于75m、厚度大于10m的油砂矿[1]，不需要大面积破坏地表植被且开采深度大。

井下开采技术主要有蒸汽吞吐（CSS）、蒸汽辅助重力驱油（SAGD）和汽化萃取（VAPEX）等[2]，其中SAGD法为主要的井下开采方式。

加拿大是最早采用SAGD技术开采油砂的国家，并且开发出较为成熟的配套地面处理工艺，自1998年以来建成了10多个先导试验区，20多个商业化开采油田，代表着超稠油开发技术的国际先进水平[3]。

与SAGD开发方法配套的地面处理系统包括井场、集输管网、集中处理站及其他附属设施，采出液由各个井场汇集经集输管网送到集中处理站进行油气水处理后外输。

油砂SAGD地面工程中的关键技术

１ＳＡＧＤ开采技术简介
式（１）是海洋石油项目开发成本管理评估模
（３）重视客户需求。石油项目的设计说到底就
型，矩阵是在决断矩阵的基础上运用模糊化是满足客户的需求，只有在工程的源头阶段就加强理论的结果，采用最大隶属度原则对风险评估进行对客户需求的重视，才能使项目达到预期的效果。为此，管理人员、设计人员都需要在沟通、了解的处理，最后确定石油项目的成本管理水平。
项目经理负责制使项目经理拥有更多的自主的评估也不可或缺。此类风险的评价模式往往从各权，有利于对工程进度成本、施工质量等的全面掌个职能部门人手，分别对各个部门、各分公司的管控，同时明确了其责任主体，不仅受到客户的约理方面进行风险评估，包括采办、施工、设计等部门。
砂泥、污水处理回用热采锅炉、地基处理等关键环节的技术问题。
关键词：ＳＡＧＤ；油砂；降黏；分离；地基处理；污水回用
ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ６８９６．２０１４．１．０ｌ１
油层中的原油发生热交换；被加热的原油黏度降低并与蒸汽冷凝水在重力作用下向下流动，从水平生ＳＡＧＤ（蒸汽辅助重力泄油）是目前加拿大油产井中采出。其蒸汽腔持续扩展，占据原油的体砂工业应用最广泛的开采技术。蒸汽辅助重力泄油积。蒸汽室内压力恒定，没有施加压力梯度，流动是利用水平井、浮力及蒸汽来有效地开采稠油。其完全是重力所致。目前，ＳＡＧＤ开采油砂配套的地面处理系统包原理是在注汽井中注入高干度蒸汽，蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面扩展，与括井场、集输管网、集中处理站及其他附属设施。

加拿大油砂开采脱砂工艺简述

加拿大油砂开采脱砂工艺简述油砂从矿场开采完成后，重要的是对油砂进行分离处理。

加拿大油砂分离处理工艺经过20多年的研究和实践，形成了以热水/表面活性剂洗油法、有机溶剂提取法和干溜法为主的油砂分离方法。

在分离方法的选择上主要考虑油砂特点、性质以及成本和环保等方面因素，本着优先选择热水/表面活性剂洗油法，然后再考虑干溜法、有机溶剂提取法。

（一）热水/表面活性剂洗油法1、工作原理通过热碱的作用，改变砂子表面润湿性，使砂子表面更加亲水，实现砂与吸附在上面的沥青分离，分离后的原油上浮进入碱液中，而油砂沉降在下部，以达到分离的目的。

表面活性剂的目的是降低油水界面张力，增强油的乳化能力，促使油砂与油的分离。

；表面活性剂还可产生协同效应，降低界面张力，提高洗油效率。

该方法适合油砂性质比较好，沙粒表面有水膜，表面润湿性为亲水的油砂。

2、工艺流程油砂经过传送系统运输到分离中心，在反应器中加入热碱活性剂，在一定温度(一般为80摄氏度)下化学剂与油砂相互作用形成砂浆，原油乳化脱落；然后进入分离器将油砂与液体、油分离。

砂子通过输送系统再返回矿场掩埋或在专门地方存放；分离油再经过破乳、提取分离，得到原油与分离出的液体，回收的液体通过补充可以重复利用。

（二）有机溶剂萃取法1、工作原理主要是根据物质的相似相容原理来实现油砂分离。

即：采用石脑油或甲苯/酒精混合物，在室温状态下，溶剂与油砂混合搅拌，油砂溶解到溶剂中，然后进行蒸馏，实现油砂分离。

这种方法是洗油效率高，溶剂可重复利用。

2、工艺流程粉碎油砂进入离心分离前加入溶剂萃取，通过分离后，干净砂子回填或堆放在指定地点，混合物进行蒸馏，产生的溶剂回收再利用，分离出的油进行精炼。

（三）干馏法（1）工作原理采用250摄氏度以上高温进行裂解，经过高温处理后，沥青的质量得到很大改变，分子质量变小，胶质减少，高温处理过程中产生轻质油。

该方法适合地表干燥油砂资源的开发利用。

（2）工艺流程油砂进行粉碎，通过送料系统进入干馏炉高温燃烧，然后进入洗涤塔洗涤、分离塔进行分离，产生的副产品天然气可补充燃烧。

加拿大SAGD开发地面工艺技术

２１生产井站流程．
生产井站具有４～８单井流程。采出液流程：套由生产井组采出一计量阀组一单井计量分离器一生产汇管一集中处理站。注汽流程：集中处理站一注汽干线一配气阀组一注汽井。生产井站运行参数如
表１：
表１ＳＤ井组生产运行参数ＡＧ
生产模式整体集中，具有油、水、汽一条龙
生产的特点。采用了先进的地面工艺技术。如高温调频电脱水、机械压缩法采出水处理、螺旋式换热器等。年开采原油７０× ０１ｔ上，最终采收率超过５，最高达０以０
７以上。０
关键词超稠油蒸汽辅助重力泄油
汽包炉机械压缩法处理污水地面工艺
ＤＩ０３６／．ｓｎ１０６１．００７０６Ｏ：１．９９ｊｉ．０２— ４Ｘ２１．．１ｓ
ＳＡＧＤ技术的汽驱开发油汽比高达２７．，是一
５２
国外油田工程第２６卷第７期（００７２１．）
加拿大ＳＤ开发地面工艺技术ＡＧ
马强（河油田公司金马油田开发公司）辽
摘要加拿大Ｆｒ油田ＳＤ开发采ｏｔＡＧ
用由生产井站到集中处理站的二级布站模
１加拿大Ｆｒｏｔ油田ＳＡＧＤ概况
加拿大Ｆｒｏｔ油田位于阿尔伯塔省ＦｒＭｃｏｔ —

风城油田SAGD水平井汇报

SAGD SAGD
鱼骨井分支井水平井
794/813
868 1010 主：2554 分：2713 3838
450/451
520 主：302 分：150 主位移:796.84分位移:1056.41 位移：1287.48 水平段长：1008
西部钻探定向井技术服务公司
仪器保障
仪器情况：拥有47套定向测井仪器，各类定向井专用设备、工具百余套。其中：LWD 6套（FEWD仪器2套、GE-LWD仪器2套、俄罗斯电磁波
西部钻探定向井技术服务公司三、SAGD布井方式
一、双水平井布井方式二、直井水平井联合布井方式
西部钻探定向井技术服务公司四、SAGD水平井钻井技术难点
技术难点：如何精确控制两水平段的相对误差在地质设计范围之内。
SAGD要求水平段尽可能保持水平，减少水平段轨迹的上下位移，应将水平段在垂向上的位移控制1～2m以内，水平面方向上的位移控制在5m以内；要求两口水平井尽可能平行。常规水平井轨迹测量手段和控制工艺很难达到这种精度要求。因此，SAGD水平井钻井中涉及轨迹精确定向控制、轨迹精确测量及磁定位导向关键技术。
井蒸汽吞吐开采采收率
高出35%-55%，而且油汽
比高，水、能耗量较少，对环境的污染小，提高
了单位投资效益。
西部钻探定向井技术服务公司一、SAGD技术概述
新疆油田的稠油油藏的开发资源丰富，为了进一步提高油田采收率，保持油田稳产，SAGD双水平井作为可提高单井产能、提高油田采收率的一项新的钻井技术，具有广阔的应用前景。对提高新疆油田超稠油开发技术水平，实现风城超稠油经济有效开发和油田持续发展具有十分重要的意义。
藏，并取得了丰富的科研成果和良好的应用效果。2008年新疆油田公司在风城油田重32井区和重37井区也分别部署完成了4对平

10、SAGD井钻完井技术

10 SAGD钻完井技术蒸汽辅助重力泄油(SAGD)方法的基本机理是流体热对流与热传导结合，以蒸汽作为热源，依据重力作用开采稠油，就是在靠近油层底部打一口水平井作为油井，在水平井上方打一口水平井或多口直井作为注汽井，由注汽井注入的蒸汽依靠超覆作用向油层顶部上升，加热油层中的原油，靠重力作用泄到下部的油井而被采出(如图10-1)。

在蒸汽辅助重力泄油模拟中，设计离油井底部8m打一口水平井为油井，距该井10m的正上方打一口与之平行的水平井为注汽井，水平井段长均为300m。

首先两口井同时吞吐预热270天，然后两口井同时注汽30天，焖井10天，井间基本形成热连通后转入辅助重力泄油，注汽井日注汽量为120t/d，注汽压力12MPa ，温度340℃，干度42%，生产井井底流压3 MPa，设计注采比为1.5，生产井的最大排液量为210t。

在吞吐预热阶段生产270天，采出程度1.63%，累积油汽比0.53。

在注蒸汽辅助重力泄油阶段生产2517天，采出程度37.35%，累积油汽比0.26，最终采收率为38.98%(表10-1)。

图10-1 SAGD成对水平井示意图188表10-1 蒸汽吞吐预热—辅助重力泄油生产指标预测10.1 SAGD成对水平井开采方式模拟水平井注蒸汽开采超稠油的方式主要有三种，即蒸汽吞吐、蒸汽吞吐—蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油。

为优选出适合辽河油田超稠油的开采方式，我们对以上三种开采方式进行了模拟和生产效果预测(表10-2)。

从表中可以看出，开发效果较好的是蒸汽吞吐预热转蒸汽辅助重力泄油开采方式。

10.2 成对水平井布井方式成对水平井布井方式关键涉及到水平井段长度、注采井距的选择。

首先在注采井距10m的条件下，对水平井段长度为150m、200m、250m、300m，且均在蒸汽吞吐270天后转入蒸汽辅助重力泄油的情况进行了模拟研究，从中优选出最佳水平井段长度；在此基础上进行了注采井距为5m、10m、15m、20m、25m的模拟研究。

国外稠油油藏单井SAGD开发技术综述

同时完成蒸汽的注入以及原油的采开采的有效技术。该技术首先由Ｂｕｔｌｅｒ提出。通过在程中仅采用一口井，ＡＧＤ技术可以有效克服薄储层、隔夹层、贫油稠油油藏底部布置两口水平井分别作为生产井和注入出。单井Ｓ
实现特殊地质条件下稠油油井，向注入井中连续注入高温蒸汽加热油藏，使稠油或层等不利地质因素的影响，单井ＳＡＧＤ技术油砂的黏度降低，热油和凝结物在重力作用下流向生产藏的经济有效开采。根据井型的不同，ＡＧＤ技术（ＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＳＷ．ＳＡＧＤ）、直井井底，从而完成稠油油藏的开采。随着ＳＡＧＤ技术在可分为水平井单井ＳＡＧＤ技术（ＶｅｒｔｉｃａｌＳＷ．ＳＡＧＤ）和ｕ型井单井加拿大Ａｔｈａｂａｓｅａ油砂开采中的成功应用，人们希望将井单井Ｓ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—５５３９．２０１７．０１．０１６
０前言
蒸汽辅助重力泄油技术（ＳＡＧＤ）是实现稠油和油砂
技术就是其中之一。
单井ＳＡＧＤ技术采用特殊设计的完井管柱，生产过
水平井单井ＳＡＧＤ技术提出较早。起初对单井ＳＡＧＤ技术的研究主要是针对深层稠油油藏（深度＞
．１技术原理属于不可控因素，但这些因素往往是评价ＳＡＧＤ技术是１

浅层稠油SAGD水平井与直井联合钻完井技术

浅层稠油SAGD水平井与直井联合钻完井技术杨明合;张文波;李积风;王朝飞;夏宏南【摘要】At present,the technology in developing shallow heavy oil reserviors still has some limitations. Reservior development of joint operation of SAGD horizontal well and vertical well in shallow heavy oil can effectively sovle this problems of insufficient submersion and well maintenance. In order to solve the drilling & completion technical difficulties of SAGD horizontal well and vertical well joint operation, the MGT magnetic navigation technique was used to meet the requirement of SAGD horizontal well trajectory control. Combined with this technique,large diameter casing forging and milling tools,and borehole enlarging tools ensure the connection between horizontal and vertical wells. Gravel pack completion was selected for SAGD horizontal and vertical wells. A suite of gravel pack completion technologies for SAGD horizontal well and vertical well joint operation is developed.%目前国内外浅层(超)稠油开发技术还存在一定的局限性.浅层稠油SAGD水平并与采油直并联合开采技术方案,能有效解决水平井开采中沉没度不够、油井维护困难等诸多问题.针对该方案实施中存在水平井钻井难度大、两井连通风险高等一系列技术难题,借助最新的MGT磁导航钻井技术,实现了水平井井眼轨迹的精确控制,满足了SAGD水平井轨迹控制的要求.结合MGT磁导航技术,采用研制的特殊大直径套管段铣和扩眼造穴工具,保证了水平井和直井的成功连通.SAGD水平井与直井采用砾石充填完井方式,合理制定两井联合完井工艺流程,形成了完整的适合SAGD水平井与直井联合作业的砾石充填完井工艺.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2011(039)005【总页数】4页(P23-26)【关键词】稠油开采;水平井;直井;井眼轨迹;钻井;完井【作者】杨明合;张文波;李积风;王朝飞;夏宏南【作者单位】中国石油钻井工程重点实验室长江大学研究室,湖北荆州434023;中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;青海油田路桥建设有限责任公司,青海西宁810007;中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油钻井工程重点实验室长江大学研究室,湖北荆州434023【正文语种】中文【中图分类】TE24;TE257+.3目前，国内外浅层(超)稠油油田开发主要采用水平井注蒸汽吞吐或蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage,SAGD)的开发方式，这2种开发方式都存在一定的局限性[1-4]：前者由于浅层水平井曲率大，采油井所需要的沉没度不够，采油测试困难，注汽压力不好控制，油田开发速度低，整体开发效益不佳；采用SAGD技术开采超浅层稠油时，耐高温的电潜泵在恶劣条件下的问题较多，有杆泵杆柱断落问题不能彻底解决，存在地层出砂埋生产管柱的风险和双管作业工艺复杂等问题。

SAGD原理2

SAGD原理2SAGD原理2SAGD是加拿大石油行业常用的一种采油技术，全称为"蒸汽辅助重力排水"（Steam Assisted Gravity Drainage）。

它是一种热重力驱替采油方法，旨在通过注入高温蒸汽来降低石油的粘度，从而增加石油流动性，提高采收率。

SAGD技术主要适用于油砂储层，尤其是层深较大、岩石渗透性较低、石油处于被水困住的状态的情况。

在这种情况下，传统的开采方法往往效果不佳，因为水的粘度远远高于石油，导致石油无法通过水层漂移，采收率很低。

SAGD技术的实施主要分为两个阶段。

首先，在储层中钻井并铺设水平井。

然后，通过井筒将高温蒸汽注入到井底，蒸汽和石油混合，使石油的粘度降低。

当石油变得足够流动时，通过SAGD技术，通过重力作用将石油从底部水平井中排出。

SAGD技术的核心是蒸汽的注入和石油的排出。

蒸汽的注入需要满足一定的条件，以确保有效地降低石油的粘度。

首先，蒸汽注入需要保证足够的温度，通常在200-300摄氏度之间，以便将石油加热到其体积减小、粘度降低的温度。

其次，蒸汽注入需要保证足够的压力，以确保蒸汽能够渗透到储层中，与石油混合。

最后，蒸汽注入需要保证足够的时间，使石油的粘度得到有效降低。

石油的排出是通过重力作用进行的。

在注入蒸汽后，石油的粘度降低，使其能够通过水层向上流动。

由于石油比水轻，重力会促使石油向上流动，然后通过水平井排出。

为了保持排水的稳定，通常会在水平井的上部设置一个收集装置，用于收集排出的石油。

SAGD技术相比传统的采油方法具有许多优点。

首先，由于蒸汽辅助，石油的粘度得到有效降低，使其能够流动，提高了采收率。

同时，SAGD技术避免了传统采油过程中的大量水冲击和地表破坏，对环境的影响较小。

此外，SAGD技术还可以在油砂储层中实现高效的采收，为加拿大的油砂开发做出了重要贡献。

然而，SAGD技术也存在一些挑战和限制。

首先，SAGD技术对储层渗透性的要求较高，如果储层渗透性过低，石油的流动性会受到限制，降低采收率。

稠油SAGD技术及其应用

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术
SAGD的产油速度预测
在斜面泄油条件下，水平井沥青产量的计算公式为：
qo=2L×[(2Kogαφ(Soi-Sor)hρos/mμos]1/2
式中：q0─采油速度，m3/s； L─水平井段长度，m； K0─原油有效渗透率（≈Ka），m2； a─地层热扩散系数，m2/s； Soi─初始含油饱和度，小数； Sor─残余油饱和度，小数； h─斜面高度；m； ρos，μos─在蒸汽温度下沥青密度和粘度，kg/m3，Pa.s；
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术
SAGD的主要影响因素
油藏深度
➢ 油藏深度主要有两个考虑：一是蒸汽最高注入压力，另一个是井筒热损失率。如果油藏太浅，注汽压力会受到限制。因此对于水平井注蒸汽开采，特别是蒸汽辅助重力泄油，注入压力不能超过油层破裂压力，这样，蒸汽的温度也不能提高。对于特稠油或超稠油，原油粘度仍然很高，导致原油流度低，开采效果变差
➢ CNRL:
2010 年达到 15,000 t/d
➢ OPTI Canada: 2004 年建成 5000 t/d 产能
合计：
2010 年计划超过 100,000 t/d，
预计采收率超过50%
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术
Tangleflags 油田直井与水平井组合实例
➢ 位于加拿大Lloydminster重油区，埋深480-550m ➢ 油层厚度15-25m，并有5-10m底水和2-3m的气顶 ➢ 水平渗透率2000－3000md，垂直与水平渗透率比值
SAGD过程的生产特征
➢ 利用重力作为驱动原油的主要动力 ➢ 利用水平井可获得相当高的采油速度 ➢ 加热原油不必驱动冷油而直接流入生产井 ➢ 见效快 ➢ 采收率高 ➢ 累积油汽比高 ➢ 除大面积页岩夹层外，对油藏非均质性不敏感

SAGD采油技术原理

1、SAGD机理介绍
SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage) ——蒸汽辅助重力泄油。一种有效的超稠油开采方式，蒸汽辅助降粘，重力主导泄油；通常采用双水平井模式。
SAGD循环预热示意图
SAGD生产机理示意图
SAGD井组开发过程分为启动和生产两大阶段：启动阶段：普遍采用注蒸汽循环，建立上下水平井有效泄油通道；
：上水平井连续注蒸汽，下水平井连续产油。
第一页，编辑于星期日：二十点三十分。
1、SAGD机理介绍
水平注汽井
水平生产井
注采井同时热循环建立连通通道
蒸汽腔水平注汽井
水平生产井
汽腔扩展阶段（产量腔上升阶段（产量上升）
蒸汽腔水平注汽井
水平生产井
汽腔下降阶段(产量下降)
第二页，编辑于星期日：二十点三十分。
1、SAGD机理介绍
汽腔到顶、横向扩展 SAGD产量高峰
汽腔上升 SAGD产量上升
邻近汽腔结合，下降 SAGD产量递减
单井组日产油(t)
循环预热阶段，建立连通
时间(年)
第三页，编辑于星期日：二十点三十分。

SAGD大修及水平侧钻技术 (2)

９ＩＭ．６６ｍ
一
打捞出井下落物
个，２时半油管３３３．４６ｍ，筛管８．０４ｍ，光管３２．２８ｍ。
井下筛管鱼顶位置
三．
９１１．２３ｍ
一磊泌技术指标～＼
窗口位置ｍ
杜８４平１－１、平１－２侧钻施工设计数据
（１）两Ｉ：Ｉ侧钻水平井施工设计要求及基础数据
表３
平１．１ＣＰ
８９７．７７４５５６７４４．３４２１３９９４８７．４１
１１８５ｍ
３３９．７ｍｍ×１９７．９９ｍ２４４．５ｍｍｘ８８０．８３ｍ
１７７．８×ｆ８５０．２４－１１８４．６９ｍ）
表层技术套管ＴＢＳ筛管
套管外径及下深
２４４．５ｍｍｘ８９８．７６ｍ
１７７．８ｍｍ×（８４６．６５—１２０４ｍ）
二．
成对水平井事故处理简况
＼并号
搬家
工爪．
ＳＡＧＤ大修打捞井下落物详细数据表
杜８４平１．１２００３年３月４日
３月７日３月１０日
表２
杜８４平ｌ－２
２００３年５月１８日
５月１８日５月２０日５月２０日－６月１０日
备注
安装打捞前准备打捞作业
３月１１日－４月１３日１时油管１１８７ｍ，卡子４８
２时油管８４５．９５ｍ，４时隔热管８３９．５２ｍ，２时半油管３１９．６２ｍ，筛管２３．４３ｍ，光管３根。
１
平１．２ＣＰ
８８０．８３４５５６７３３．４０２１３９９４８９．３４５５６５２２．００２１３９９５２４．５７６９
７６９
±２ ±ｌ
备注
水平段人靶点横坐标水平段入靶点纵坐标水平段出靶点横坐标水平段出靶点纵坐标入靶油中垂深ｍ出靶油中垂深ｍ

重油和油砂开发SAGD技术

２０１４年第９期
内蒙古石油化工
１１３
重油和油砂开发ＳＡＧＤ技术
冯昕
（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院；中国石油拉美公司勘探开发部，辽宁盘锦１２４０１０）
摘要：近年来在国内外重油和油砂热采开发实践中，蒸汽辅助重力泄油（ＳＡＧＤ）技术以其显著的技术特点和良好的开发效果，得到广泛的推广和应用，相关配套技术也日趋完善，同时以追求更高采收率和最佳经济效益为目标的ＳＡＧＤ衍生和接替技术随之发展迅速。这些前沿技术的创新点在机理上主要基于两大方向：一是对双水平井注采模式的几何变化，二是对注入介质高干度蒸汽的化学物理改良。本文主要以生产机理、生产特点、生产阶段划分、油藏筛选条件、关键技术、开发现状等方面对ＳＡＧＤ技术进行介绍和分析。
气层厚度与有效厚度比，
水层厚度与有效厚度比，
来源：ＢｒｉｊＢ．Ｍａｉｎｉ“ ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔＯＳｔｅａｍＡｓｓｉｓｔｅｄ
ＧｒａｖｉｔｙＤｒａｉｎａｇｅ “２０１，８Ｃａｌｇａｒｙ。
关键词：ＳＡＧＤ；重油和油砂开发；双水平井
中图分类号：ＴＥ３４５
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－７９８１（２０１４）０９－０］．１３一Ｏ２

油砂sagd水平井注采剖面优化及预测

经济效益显著
sagd水平井开采技术具有较高的经济效益，能够提高油砂的采收率和产量，降低开采成本，为企业创造更大的价值。
拓展海外市场
随着全球化的加速发展，油砂sagd水平井开采技术可以拓展海外市场，为全球能源供应做出贡献。
油砂sagd水平井开采技术的环境影响与可持续性发展
环境影响评估
在油砂sagd水平井开采过程中，需要对环境影响进行评估，确保开采活动不会对环境造成不可逆的破坏。
强化采油措施
采用多种强化采油措施，如化学驱、气体驱、水力压裂等，提高储层的渗透性和流动性，从而提高采收率。
智能完井技术
采用智能完井技术，通过实时监测和数据分析，及时发现和解决生产过程中的问题，提高采收率。
降低开采成本的策略与方法
优化钻井设计
通过优化钻井设计，减少钻井时间和成本，提高钻井效率。
简化生产流程
通过简化生产流程，减少生产过程中的复杂性和成本。
高效作业方式
采用高效作业方式，如连续油管作业、喷射作业等，提高作业效率和降低成本。
05
油砂sagd水平井开采前景展望
油砂sagd水平井开采技术的发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，油砂sagd水平井开采技术将不断得到改进和创新，提高开采效率和经济效益。
智能化发展
智能化技术将在油砂sagd水平井开采中得到广泛应用，实现自动化、智能化开采，提高开采效率和安全性。
绿色环保
随着环保意识的提高，油砂sagd水平井开采将更加注重环保和可持续发展，采用绿色开采技术，减少对环境的影响。
油砂sagd水平井开采技术的市场潜力
市场需求增长
随着全球能源需求的不断增长，油砂作为一种重要的能源资源，其市场需求也在不断增加。sagd水平井开采技术作为一种高效的开采方式，将受到市场的青睐。