蒸汽辅助重力泄油技术研究进展_吴霞

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改善蒸汽辅助重力泄油技术研究进展

改善蒸汽辅助重力泄油技术研究进展

第37卷第1期2020年3月25日油田化学Oilfield ChemistryVol.37No.125Mar,2020文章编号:1000-4092(2020)01-185-06改善蒸汽辅助重力泄油技术研究进展*舒展,裴海华,张贵才,葛际江,蒋平,曹旭(中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580)摘要:蒸汽辅助重力泄油(SAGD )技术广泛应用于超稠油油藏开采,但在开发过程中存在汽窜严重、热利用率低等问题。

通过总结目前改善SAGD 开发效果的主要技术方法,如气体辅助SAGD 技术、溶剂辅助SAGD 技术、泡沫辅助SAGD 技术、化学添加剂辅助SAGD 技术,介绍了改善SAGD 技术的作用机理和提高采收率效果,指出了存在的问题并提出了使用建议。

应综合考虑油藏地质条件与施工条件的差异,选择不同的辅助SAGD 技术使经济效益最大化。

参45关键词:稠油;蒸汽辅助重力泄油(SAGD );超稠油油藏;采收率;综述中图分类号:TE345文献标识码:ADOI:10.19346/ki.1000-4092.2020.01.032*收稿日期:2019-06-27;修回日期:2019-08-23。

基金项目:国家重点研发计划“稠油化学复合冷采基础研究与工业示范”(项目编号2018YFA0702400),山东省自然科学基金项目“纳米颗粒稳定乳状液在油藏孔隙介质中形成条件及流度控制机理研究”(项目编号ZR2019MEE085),中央高校基本科研业务费专项资金“多孔介质中化学驱油体系在稠油中的粘性指进机制及调控方法研究”(项目编号18CX02096A )。

作者简介:舒展(1995-),男,中国石油大学(华东)油气田开发专业在读硕士研究生(2017-),研究方向为提高采收率与采油化学,E-mail :864518785@ 。

裴海华(1984-),男,副教授,硕士生导师,本文通讯联系人,中国石油大学(华东)油气田开发工程专业博士(2013),从事油气田开发工程的教学和科研工作,通讯地址:266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号中国石油大学(华东)石油工程学院,E-mail :peihaihua@ 。

双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)提高超稠油采收率研究的开题报告

双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)提高超稠油采收率研究的开题报告

双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)提高超稠油采收率研究的开题报告一、研究背景和意义超稠油是指其粘度高于10000 mPa·s的油藏,通常在构造陡峭的区域或深部成藏中。

超稠油具有储量丰富、开采难度大、采收率低等特点,是加强油气资源开发的一个重要领域。

双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是目前针对超稠油开采的有效方法之一,通过蒸汽注入和井筒之间的重力驱动,使原本不能被采收的超稠油流动并提高采收率。

然而,SAGD采收率仍存在很大的提升空间。

一方面,蒸汽注入过程中,由于蒸汽与油的相互作用,可使油粘度发生变化,影响采收率;另一方面,井筒之间存在的巨大压力差,可能导致油层裂缝扩张,影响采收效果。

因此,在SAGD技术中加入适当的辅助措施是提高采收率的关键。

本研究旨在探究双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)中加入蒸汽辅助泄油的效果,旨在提高超稠油的采收率,为相关油田开发提供技术支持和实践借鉴。

二、研究内容和方法1. 研究内容(1)确定实验方案:确定实验用油和蒸汽参数,以及实验评价指标。

(2)模拟实验:使用SAGD实验装置,开展蒸汽注入和井筒之间的重力泄油实验,记录油层温度、油层压力、蒸汽量、采油量等参数。

(3)数据分析与评价:根据实验结果,分析蒸汽辅助泄油对采收率的影响,评价其实用性。

2. 研究方法(1)实验研究法:通过模拟实验,探究蒸汽辅助泄油对超稠油采收率的影响。

(2)数据分析方法:利用统计学方法对实验数据进行综合分析,评价蒸汽辅助泄油对采收率的影响程度。

三、预期研究结果和意义本研究旨在探究在SAGD操作中应用蒸汽辅助泄油的效果,以提高超稠油的采收率。

预期研究结果如下:(1)探究蒸汽辅助泄油与超稠油采收率的关系,提出一种优化的SAGD技术;(2)明确蒸汽辅助泄油对SAGD操作的影响,为实际开采提供实用性的技术支持和借鉴,促进超稠油开发的进程。

四、可行性分析本研究选择SAGD实验装置进行室内模拟实验,数据来源清晰可得,实验数据更为准确。

气体辅助重力驱油(GAGD)研究进展

气体辅助重力驱油(GAGD)研究进展
第1 5卷
第 5期
2 0 1 5年 2月







Vo l _ 1 5 No .5 Fe b. 2 01 5
1 6 7 1 — 1 8 1 5 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 1 7 6 — 0 9
S c i e n c e Te c h n o l o g y a nd Eng i ne e r i ng
大 幅度 提高 最终 采 收率 , 其 采 收率 是 所 有 非 混相 驱 中最 高 的 , 甚 至是 水 驱 的 两 倍 J , 已成 为油 藏 提
高采 收率 的最 新开发 方式 。微 观蚀 刻模 型和 长岩心
黏『 生指进 , 进而 大 幅 度提 高采 收 率 。水 平储 层 中 流 体重 力分 异通 常会导 致气 覆和 气体锥 进 。现场 报告
表 明重力 稳定 注气成 功应 用 于倾斜 油藏 同时也 适用
于各 种地 质环 境 。水 平井 的使 用能 够最 小化气 覆 和 气体 锥进
实验 证 明 , 重 力 驱 动 是 其 主要 生 产 机制 ( 原 油 自身 向下 推进 ) 。但 是 由 于受 地 质 条 件 的 限 制 , 以及 为 避免 黏性指 进采 用低 速率 注气 与经 济效 益之 间 的矛 盾, 使 气体 辅助 重 力 泄油 项 目一 直 徘徊 不 进 j 。我 国 由于注气 提 高采 收 率项 目开展 的 比较 晚 , 气 体辅 助重 力泄 油 G A G D工艺 目前 还未成 功 实施 。
后, 常 常会 在 油 藏 顶部 滞 留 “ 阁楼 油 ”, 同时 水 驱 后
存 在 高含水 条带 , 致使 中 、 弱水淹 层难 以进 一步 有效 动 用 。 近年 来 , 气 体辅 助 重 力 驱油 解 决 了 常规 连续 注

蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用

蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用

收稿日期:2007-01-20;改回日期:2007-02-02 作者简介:张方礼(1961-),男,教授级高级工程师,1983年毕业于大庆石油学院油藏工程专业,现任中油辽河油田公司副总地质师兼勘探开发研究院院长、《特种油气藏》主编。

文章编号:1006-6535(2007)02-0070-03蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用张方礼,张丽萍,鲍君刚,张 晖(中油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010)摘要:对国外超稠油开发方式进行调研,利用数值模拟技术对辽河油区超稠油油藏进行了蒸汽辅助重力泄油(S AG D )开发可行性及油藏工程研究,确定了在杜84块馆陶组开展4个井组的直井与水平井组合S AG D 试验。

通过2a 的现场应用,馆陶油层S AG D 试验获得成功,目前处在蒸汽腔扩展阶段,井组日产油较蒸汽吞吐阶段上升了72t ,预测S AG D 开发可提高采收率27%。

S AG D 技术已成为超稠油油藏蒸汽吞吐后期的重要开发方式,可为类似油藏的开发提供依据。

关键词:蒸汽辅助重力泄油;超稠油;蒸汽吞吐;蒸汽腔;数值模拟;采收率;辽河油区中图分类号:TE345 文献标识码:A前 言目前,国外重油开采在现场试验成功并得到工业化应用的技术主要是蒸汽辅助重力泄油技术(S AG D ),其理论首先是由R 1M 1Butler 博士[1,2]于1978年提出的、最初是基于注水采盐的原理,将这一原理应用于注蒸汽热采过程就产生了重力泄油的概念。

蒸汽辅助重力泄油必须通过注汽井和采油井来实现(注汽井位于采油井的上部)。

对于在地层原始条件下无流动能力的高粘度原油,首先要实现注采井之间的热连通(油层温度达到原油可流动温度),该阶段为油层预热阶段。

形成热连通后,由注汽井连续不断地向油层注入高干度蒸汽,使其在地层中形成蒸汽腔,通过蒸汽腔向上及侧面移动,与油层中的原油发生热交换,加热的原油和蒸汽冷凝水依靠重力作用泄流至下部的生产井中产出。

蒸汽辅助重力泄油技术研究进展

蒸汽辅助重力泄油技术研究进展
开 采方 法 。
1 国 内外 S G A D技术研 究进展
SG A D技术 由 国外 学 者首 先 提 出 , 经过 详 细 在 深入 的研 究后 , 已进 入 全 面 的矿 场 实 践 阶段 , 现 相 应 的改 善 S G A D技 术 方 法 也 得 到 进 一 步 的 研 究 。
了7 0多 个 重质 油 田, 源量 可 达 30X1s 以 资 0 0 t 上_。在 世界 石 油资源 大量 被 采 出后. l j , 这些 难 以 开
采 的稠 油 和超 稠 油 资 源 将 是今 后 的 开采 方 向。 开
采稠油和超稠油资源的最好方式是热力采油 , 但随
着 生产 规模 不 断扩 大 , 油 蒸汽 吞 吐开 发 的矛 盾逐 稠
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第 1 4卷第 1 期 20 17年 2 ) 月
文 章 编 号 :10 06—63 (0 7 0 —00 55 20 ) 1 07—0 4
特 种 油 气 藏
S e ilO la d Ga sr or p c i n sRe e v i a s
在辽 河油 田杜 8 4块 开展 S G A D先 导 试 验 , 今 已 至
取 得 了很 大进展 。 J 1 1 国外 S G . A D技 术研 究进 展 B t r Sehn ( 9 1 首 先 提 出 了 S G ul 和 t es 18 ) e p AD
不同时问段的数值模 拟结果 与试验模型 的累计产
(9 1 、 ul ( 9 7 、 ui t 18 ) B t r 18 ) S g no和 B t r 19 ) e a ul ( 9 0 J e
被 广泛 应 用 于 生 产 实 践 。 我 国 自开 展 S G A D先 导 试 验 以来 , 也在 不 断探索 适 合我 国油 藏情 况 的最佳

稠油油藏蒸汽辅助重力泄油参数优化研究

稠油油藏蒸汽辅助重力泄油参数优化研究

h w muhta l a o f e s n jci o c t o t no l di et n—po u t np rm t s n u ne edvlp e t f A D, n e es h c i w la n o rd c o aa e r if e cdt ee m n o G adt ai i e l h o S h f -
v lp n u n he p o u to eo me td r g t r d c in.Th o eia u rc lmo lo AGD sc e td t e c bet e p o cin p o r s f i e r tc ln me a de fS i wa r ae o d s r h r du to r g e so i
v  ̄el— o zna w l A D ado t z el a o f e sadijc o — r ut np rm t suigo a s e i — r otl e sS G n pi et ct no l n et n— o c o aa ee s i rt a a hi l mi h o i w l n i p d i r n l e
S G eurdapo ut nm nt igt ss m t a yajsw lp rm tr i re pi i es a h m e e A D rq i rd c o o i r t ai l d t e aa e s nod roo t z t em ca b r - e i on oy e cl u l e t m eh t d

8 0・
广州 化工
2 1 年 3 第 7期 01 9卷
稠 油 油 藏 蒸 汽 辅 助 重 力 泄 油 参 数 优 化 研 究

蒸汽辅助重力泄油超覆机理研究

蒸汽辅助重力泄油超覆机理研究

蒸汽辅助重力泄油超覆机理研究王春生;徐玉建;田明磊;董国庆;仪记敏;孟珊【摘要】如何控制蒸汽腔变化,充分利用蒸汽超覆作用扩大蒸汽波及区域,极大程度地发挥重力对热流体的泄流作用,是蒸汽辅助重力泄油蒸汽超覆机理研究的技术关键.结合中深层巨厚砂岩稠油油藏特点,及直平组合立体开发井组结构,推广应用蒸汽超覆理论,简化蒸汽超覆系数.根据考虑重力超覆的稠油热采两区模型,建立了考虑蒸汽超覆的地层热效率计算模型,分析蒸汽超覆对地层热效率的影响.运用数值绘图软件,直观展示液相等压面及蒸汽相前缘变化趋势,合理解释蒸汽前缘滞后现象.通过分析注采参数、油藏参数、井网结构参数等对液相等压面、蒸汽相前缘变化的影响规律,探索如何利用蒸汽超覆及控制蒸汽腔变化的方法,为蒸汽辅助重力泄油的高效开发提供理论依据.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)013【总页数】5页(P173-177)【关键词】蒸汽辅助重力泄油;蒸汽超覆;机理研究;地层热效率【作者】王春生;徐玉建;田明磊;董国庆;仪记敏;孟珊【作者单位】东北石油大学,大庆163318;东北石油大学,大庆163318;东北石油大学,大庆163318;东北石油大学,大庆163318;东北石油大学,大庆163318;东北石油大学,大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE345为有效开发具有埋藏深、局部夹层发育、原油黏度高、蒸汽吞吐采收率低等特点的稠油油藏,在传统的SAGD的基础上建立了适合稠油油藏特性的蒸汽辅助重力泄油立体开发方式,在开采过程中,蒸汽和地层流体的密度和黏度存在差异,热流体对流过程中蒸汽作为热流体在地层冷流体上方流动,导致蒸汽超覆现象。

在蒸汽超覆研究方面,Van Lookren在1983年研究了重力超覆现象,推导出了用于描述蒸汽区形状的方程,提出用蒸汽超覆系数Ard来表征蒸汽驱中可预计的蒸汽超覆程度,研究了拟流度比为0时的蒸汽驱前缘形状[1]。

SAGD高温集输工艺技术研究与应用

SAGD高温集输工艺技术研究与应用

SAGD高温集输工艺技术研究与应用摘要:超稠油蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage 简称SAGD)开采技术是蒸汽吞吐开采工艺有效的接替方案,辽河油田SAGD开发经历了为期3年的先导试验,2006年起进入工业化应用阶段。

全新的采油工艺为地面工程建设提出了全新的课题和严峻挑战,本文在高温输油先导试验的基础上,研究了高温输油设备、密闭耐高温油气分离缓冲罐、密闭缓冲罐液位计、自动控制系统、在线高温取样器以及高温在线计量技术,为SAGD工业化应用提供了有效的技术支持。

关键词:超稠油蒸汽吞吐蒸汽辅助重力泄油SAGD 高温输油高温取样高温在线计量1 概述蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage简称SAGD)开采技术研究始于二十世纪七十年代,八十年代以来随着水平井技术的推广应用,重力泄油技术得到了迅速发展,并日臻成熟,八十年代后期,重力泄油开采技术在加拿大和委内瑞拉成功地获得了工业化应用。

曙一区超稠油是辽河油田“九五”以来的重要产能建设区块,1996年采用蒸汽吞吐开采方式投入工业性开采。

2000年以后,曙一区已经进入吞吐开采后期、特殊的油品性质造成蒸汽吞吐开发产量递减快,仅靠边部的产能续建难以维持超稠油产量的稳定。

2003年,辽河油田公司在杜84井区开展了SAGD先导试验,2006年10月通过中石油股份公司验收,先导试验获得成功,超稠油SAGD 开发进入工业化应用阶段。

国内SAGD开发尚属首次,国际上超稠油蒸汽吞吐开发后转SAGD也属先例,已建地面设施按照稠油蒸汽吞吐条件建设,不能满足SAGD生产需要,SAGD工业化应用的思路是采用集中供热,集中换热,高温集输的工艺方式,需要解决的关键问题包括:(1)开发研制高温耐压输油泵,耐温要求达到180℃以上,耐压要求达到2.5MPa,扬程要求达到160m,泵效要求达到50%以上;(2)油气缓冲罐体结构设计合理,可以实现气液分离;(3)为了满足高温带压密闭输送的需要,要求进行准确的密闭缓冲罐内液面的检测;(4)为了保证输油泵的正常工作,需要选用合适的定压控制阀保证油气分离缓冲罐的正常压力建立;(5)建立控制系统,依据罐内液面变化,通过变频器实现输油泵排量的自动控制,保障缓冲罐内液面控制在合理的范围内,同时为了防止入泵处产出液闪蒸造成输油泵无法正常工作,需将罐内压力控制在1MPa左右;(6)研制高温取样器,解决SAGD 工业化应用后井口取样难的问题;(7)研制高温高压计量器,保证SAGD工业化应用后的油井高温在线计量。

气辅助重力泄油工艺提高轻油采收率的研究(1)

气辅助重力泄油工艺提高轻油采收率的研究(1)

vp K
P
l
P
KP c
P
=
vl Dm vl
= vp K
=
K l K
=
v l KP c
-
P
= 1
持稳定气前缘要难得多。在 1 lb / in 注入压力下注 气大幅度地增加了采油量。在注 N2 试验中, 气突 破后采出了大量的原油。用重力稳定注气工艺采出
2
M
M
M
M
v l

( 1) 通过调整该模型中的岩石和流体 性质 ( 渗透 率、粒径、黏度、密度等 ) 能 够使用于 该模型原 型样机的所有项的比保持稳定。以上方程中的第一 项表示重力与黏滞力的比 ; 第二项把分子扩散换算 成黏滞力 ( 扩散与对流弥散的比 ) ; 第三个比例系 数代替雷诺数; 第四个比例系数是系统总长度与系 统每单位长度的孔隙数比的比例系数。如果保持这 一系数为 1 , 那么就不能保持重力与黏滞力的适当 比例。由于这一原因 , 忽略了第四项。最后一个比 例系数是毛细管力与黏滞力的比例系数。含有一些 不确定性的比例系数影响突破后的后续采收率 , 但 不影响在溶剂和水界面处现象 , 即前缘驱替、重力 上窜和黏性指进。 ( 1) 用相似物理模型研究重力泄油 Doscher等人报道了有关在储层条件 下用 CO2 和 N 2 驱开采水驱残余油 的试验工作。他们指出 ,
图 1 GAGD EOR 工艺新概念
2 , 物理模型的建立 作为该项目的一部分, 正在建立一个相似物理 模型的目的不但是为了证实该工艺, 而且也为了确
金佩强: 气辅助重力泄油工艺提高轻油采收率的研究 定合适的储层参数, 以便检验各种因素的影响 , 例 如: 混相 /非 混 相驱 ; GAGD /W AG; ! 润湿 性 ; ∀非均质性。在这种物理模型研究方面所做的 工作极少 ( C laridge , 1972 年 ; Jackson 等人 , 1985 年 ; Butler , 2000年 ) 。在根据 设计良好 的简单试 验得出矿场结论和比较不同驱替机理方面 , 这种模 型是有用的。由于 GAGD 是一 种新概念 , 所以用 因次相似方法将提高根据室内物理模型试验得到的 数据的效用。为了表示室内相似物理模型与实际储 层的相似性 , 必须确定一个无因次组。获得在定标 中使用的无因次组的两个普通方法是因次分析和检 验分析。 把使用检验分析 ( 由 Shook 报道的 ) 的一般步 骤应用于在以下条件下的 GAGD 工艺 : 注入气在 原油中是非混相的。像所预计的那样 , 通过用重力 ( 或浮力 ) 数、毛细管数、端点流度比和有效几何 纵横比作为无因次参数在矿场和模型参数之间进行 拟合, 更合理地描述了在 GAGD 工 艺中起作用的 机理。 对于混相注气工艺来说, Doscher 和 Gharib 报 道 , 像因次分析和检验分析表明的那样, 必须保持 以下方程:

蒸汽辅助重力泄油对油藏及流体适应性研究

蒸汽辅助重力泄油对油藏及流体适应性研究
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第2 8卷
20 0 6年
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 3期
6月
西 南 石 油 学 院 学 报
J u n lo o t w s P t lu I si t o r a f u h e t er e m n t u e S o t
Vo . 8 12
No 3 .
油 层渗透 率 及 垂 向与水 平渗 透率 比值 K / vK 地层 参 数 : 平 渗透 率 19 m , 直 渗 透 率 主要 影 响蒸汽 腔 的扩展 及原 油 的渗 流速 度 。 水 .0I 垂 x 当 及 1 1 m , 隙度 2 % , .4I 孔 x 4 原始 含 油饱 和度 6 % , 5 油层 / 较 小时 , 原油 的重 力难 于发 挥 作用 , 油 速度 泄 平均 有效厚 度 6 油层 中部深 度 9 0m, 层 温度 8m, 6 油 变得很 小 , 使得 生产 时 间拖长 , 而且 蒸 汽 较容 易 突进 4 原 始地层 压力 1 . 5MP 。 2q C, 2 0 a 到生 产井 , 油汽 比降低 。 流体参 数 : 油 粘 温 曲线 如 图 1中 的超 稠 油 2 原 选 用 超 稠 油 2的粘 温 关 系 曲线 , 按 分 别 取 曲线 所示 。
¥ 收 稿 日期 : 0 5一 4— 0 20 o 2
双水 平井 位于 区块 中心 , 水平 井段 长 30m。 0
基金项 目:国家 自然科学基金项 目(0 70 0) 5 2 64 ;中国石油 天然气集团公司中青年创新基金项 目( 3 7 1 ) 0 E04 。 作者简介 : 王选茹 (9 0一) 女 ( 18 , 汉族 ) 辽宁昌图人 , , 硕士 , 主要从事油藏工程 、 稠油热采与油藏数值模 拟研 究工作 。

蒸汽辅助重力泄油技术

蒸汽辅助重力泄油技术

汇报提纲
SAGD技术的提出背景 SAGD开采机理 SAGD布井方式 SAGD影响因素 SAGD对油藏适应性 SAGD过程阶段划分 SAGD产能预测 改进的蒸汽辅助重力驱技术(SAGP)
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)
SAGD影响因素 SAGD影响因素
(1)原油粘温关系 原油粘度随温度的变化关系主要影响SAGD蒸汽前缘 青的泄流速度,从而影响蒸汽前缘推进速度和产油速 (2)油层热物性参数 地层热量的传递速度取决于蒸汽室与油层的温度差及 层的热力学参数 (3)油藏深度 油藏太浅,注汽压力受到限制,蒸汽最高注入压力不 超过地层破裂压力,油藏太深,井筒热损失增大,开 效果受到影响
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)
SAGD技术的提出 SAGD技术的提出
5、对于地下原油粘度超过5×104mPa·s,甚至高达(10~20)×104m Pa·s的超稠油,沥青质、胶质含量很高,实际上在地下是固体状态,常 规直井注蒸汽加热范围受限制,采出热原油粘度有限,蒸汽吞吐开采技 术难于成功,蒸汽驱开采无望,急需找到一种新的高效转换开发方式 ; 6、70年代末,由加拿大石油工业专家R.M. Butler 提出了蒸汽辅助重力 泄油(Steam Assisted Gravity Draining,英文缩写SAGD)这一稠油 开采工艺 ; 7、SAGD技术将重力泄油和水平井结合,是近年来最成功的油藏工程理论 ; 8、蒸汽辅助重力泄油技术已被证明为商业上就地开采重油和沥青最有前景 和潜力的方法,对高质量厚油藏,SAGD技术采收率可达到地质储量的50% 以上,油汽比可达到0.25到0.4 。
汇报提纲
SAGD技术的提出 SAGD开采机理 SAGD布井方式 SAGD影响因素 SAGD对油藏适应性 SAGD过程阶段划分 SAGD产能预测 改进的蒸汽辅助重力驱技术(SAGP)

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)高温集输工艺

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)高温集输工艺
广后 , 现 有集输 方 式 受井组 分散 地理 分布 及换 热 冷 源用量 限制 已不能 满足S A GD 进 一步推 广 的需要 。 为 解 决这一 问题 , 提 出了转 变集 输换 热方 式 , 确定S A GD 工业 化应 用采 用 高温集 输 、 集 中换 热、 高温脱水 的
技术 思路 , 其 中用 高温 集输 替代 井 口换 热输送 是 下一 步需要 解 决的 关键 问题之 一 。 在 没 有经验 可供 借鉴 的条 件 下 , 通 过 大量 的理论研 究 与现 场试 验 , 成功 地解 决 了 高温输 油 泵、 油 气分 离缓 冲罐 、 液 面检 测仪 、
分 离上浮 , 并 形成 气液 界 面 , 原 油和水 在重力 分离作
用 下 向下 运 动 , 并在 分 离舱 底部 由排水 口排 出。
2 . 3 密闭缓温 输送 温度 1 4 0  ̄ C~
高 温 产 出液 进 入罐 内经 过入 口分 离器 缓 冲后 ,
曙一 区超 稠 油蒸 汽 吞 吐开 发 已历 时 十五年 , 随 着 油井 蒸 汽 吞吐 轮 次 的 不 断增 加 , 吞 吐效 果 逐渐 变
9 3 . 2 mP a・ S, 含水为 6 O %~8 5 的高温 产 出液 。因 此 研 发 了高 温输 油 离 心 泵 , 设计 上 充分 考 虑 了高温 介 质 的特 性 , 密 封上 选 用 耐 高温 旋 转 波纹 管机 械密 封, 耐温 可达 2 5 0 ℃, 无需冷 却 ; 泵 的重 要部件 均采用 特 殊 的耐 高温 材 料 制成 , 耐压 可达 2 . 5 MP a ; 额 定扬 程1 5 0 m、 泵效7 5 %以上 、 流量 2 0 m。 / h , 各项特 性参数 均 符合 高温 输油 的特 殊工 况要 求 。

稠油蒸汽辅助重力泄油技术原理

稠油蒸汽辅助重力泄油技术原理

稠油蒸汽辅助重力泄油技术原理近年来,稠油蒸汽辅助重力泄油技术在油田开采中得到了广泛应用。

该技术以其高效、低成本的特点,成为了稠油开采中的重要技术手段之一。

本文将从技术原理的角度,对稠油蒸汽辅助重力泄油技术进行深入的探讨,旨在帮助读者了解该技术的基本原理及其应用价值。

1.技术背景稠油油田是指油层中粘度较高的油藏,其粘度通常大于100mPa·s。

由于稠油自身的特性,使得其开采难度较大。

传统的采油方法主要包括常压采油、蒸汽吞吐、稀释剂注入等,然而这些方法在稠油开采中存在效率低、成本高的问题。

稠油蒸汽辅助重力泄油技术的出现填补了这一空白,成为了开发稠油油田的重要手段。

2.技术原理(1)蒸汽注入稠油蒸汽辅助重力泄油技术首先需要进行蒸汽注入。

蒸汽注入是指将高温高压的蒸汽注入到油层中,通过热量的传递,降低稠油的粘度,使得其流动性提高。

这一步骤需要依靠蒸汽井进行,通过蒸汽井将蒸汽注入到油层中,使得油藏的温度升高,从而提高原油的可流动性。

(2)重力泄油蒸汽注入后,原油的流动性得到了提高,然而仍需要依靠重力才能将原油从油层中泄出。

重力泄油是指依靠地层自然的重力场,将原油由油层中泄出。

在此过程中通常需要布置抽油泵,以提高油藏的产率。

还需要进行水的注入,以维持地层的压力,促进原油的将出。

3.技术优势稠油蒸汽辅助重力泄油技术相较于传统的采油方法,具有诸多优势。

(1)低成本相对于常压采油、蒸汽吞吐等方法,稠油蒸汽辅助重力泄油技术在成本上具有较大的优势。

蒸汽注入可以提高稠油的流动性,而重力泄油过程则是依靠地层自身的压力,无需额外的能源投入。

该技术在油田开采中的成本相较于传统方法更低。

(2)高效率蒸汽注入及重力泄油的组合,大大提高了稠油开采的效率。

蒸汽注入可以降低稠油的粘度,使得原油更易流出;而重力泄油则是依靠地层自身的重力,将原油泄出。

两者的结合使得稠油开采的效率大大提高。

(3)环保稠油蒸汽辅助重力泄油技术采用蒸汽作为能源,相较于化石燃料等能源,更为环保。

稠油SAGD技术及其应用

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技术开采稠油

SAGD技术开采稠油

SAGD技术开采稠油石油与天然气工程2011级程金金摘要:蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术以蒸汽作为热源,依靠凝析液的重力作用开采稠油,采收率可达60-80%,在国外特别是在加拿大已获得了商业化应用。

辽河油田曙一区超稠油资源丰富,地层条件下原油粘度超过104⨯,基本没有流动能力,开采难度大。

上世纪九十年代末,mpa.s10辽河油田曙一区超稠油蒸汽吞吐开采技术获得成功并进行了规模化开采,但蒸汽吞吐开采后期如何进一步提高采收率是一项重要的研究课题。

关键词:超稠油蒸汽辅助重力泄油开发研究Abstract:Steam assisted gravity drainage (SAGD) uses steam as the hear source and rely on the action of gravity of condensed liquid to recovery heavy oi1,by which the recovery can reach up to 60-80%.The technique has been commercially applied overseas,especially in Canada.The super heavy oi1 resource is very abundant in Block Shu l of Liaohe Oilfield with the crude viscosity under formation conditions over 104⨯,which is basically immobile and hard to develop. Since the 10mpa.send of 1990s,steam huff and puff for super heavy oil recovery in Block Shul of Liaohe Oilfield has been successful and has been commercialized. However,how to improve the recovery at the later stage during steam huff and puff is an important research topic.Keywords: the super heavy reservoirs,steam assisted gravity drainage,development,research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。

稠油SAGD技术与应用

稠油SAGD技术与应用
0 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340
蒸汽温度(℃)
残余油饱和度与温度的关系曲线
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
不同蒸汽温度下重力泄油速度计算
100
Soi=60%
80
Soi=70%
Soi=80%
60
泄油速度(t/d)
40
20
0 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
稠油SAGD技术及其应用
稠油SAGD技术及其应用
一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术 二、水平井及复合井技术 三、改进的火烧油层技术
国外稠油开采新技术技术
一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术 二、水平井及复合井技术 三、改进的火烧油层技术
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
蒸汽辅助重力泄油〔SAGD> 是以蒸汽作为热源,依靠沥青及 凝析液的重力作用开采稠油.它可以通过两种方式来实现,一 种方式是在靠近油层底部钻一对上下平行的水平井,另一种方 式是在油层底部钻一口水平井,在其上方钻多口垂直井.蒸汽 由上部的注入井注入油层,注入的蒸汽向上及侧面移动,加热 降粘的原油在重力作用下流到生产井.随着原油的采出,蒸汽 室逐渐扩大.
是非常重要的
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
SAGD的主要影响因素
油层孔隙度与含油饱和度
➢ SAGD过程中沥青产量由蒸汽室的扩展速度及蒸汽驱扫带 内沥青含量的变化决定
➢ 沥青含量的变化取决于孔隙度、初始含油饱和度及残余 油饱和度,这样就应该从可靠的岩心及测井数据中获得尽 可能合理的孔隙度和含油饱和度数据
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术

蒸汽辅助重力泄油中注过热蒸汽技术研究

蒸汽辅助重力泄油中注过热蒸汽技术研究

热蒸汽流动与传 热数学模型 , 算 了过热蒸汽沿程 的温度分布 和压 力分布 , 比 了不 同流 量的注汽 效果 。结果表 计 对 明, 随着地面注汽营线和 井深的增加 , 过热蒸汽 的过 热度 和压 力明显下 降。 随着 过热蒸汽 流量的增大 , 沿程 摩 阻系 数增大, 口 出 压力 降低 , 过热度减小 , 口比焓升高, 出 井底压力 明显小于湿蒸汽压 力。注过 热蒸汽适于压 力低 、 埋藏 浅的油藏开发 , 不适于较 厚的块 状油层。 关键词: 注过 热蒸汽 ; 稠油开采 ; 汽辅助 重力泄油; 蒸 地面 管线 ; 井筒
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20



第1 4卷 第 5期
P TR E E OL UM EOL G OGY A CO ND RE VER E F CI NC Y F I E Y
蒸汽辅助重力泄油中注过热 蒸汽技术研 究
杨立强 , 日 林 亿,
中 图分 类号 :T 5 . "3 7 7 I _ 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 9— 63 2 0 )5—0 6 o 10 9 0 ( 07 0 0 2一 4
水平 井蒸 汽辅 助重 力 泄 油 ( A D) 在 靠 近油 SG 是 层 下部钻 一对 相互 平 行 的水 平 井 , 部水 平 井 注入 上
1 传热模型 的建立
11 地面管线传热 . 从锅炉 出口至注汽井井 口之间的管线输送过热
看作是 由油管 中心到水泥环外缘的一维稳态传热和
水泥环外缘到地层之间的一维不稳态传热 2部分组
收稿 日期 2 0 0 2 改回 日期 20 0 3 。 0 7— 7— 0; 0 7- 8- 0 作者简介 : 杨立强 , , 工程师 , 9 年毕业于石油大学 ( 男 高级 1 1 9 华东 ) 石油地质勘查专业 , 为该校油气 田开发工程专业在 读博士研 究生 , 现 从 事特稠油藏的开发和管 理工作 。联 系电话 :o 2 ) 84 7 , — a : yn2 0 @ 13 tm (4 7 73 7 7 E m i l ag0 8 6 .o 。 lg

单井蒸汽辅助重力泄油技术的新进展

单井蒸汽辅助重力泄油技术的新进展
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国 外 石 油 动 态
第 1 8期 , 总 第 1 8期 , 2 0 . . 5 2 0 292
工作 经 验 和长 期 对 井 的监 测 ,此 项技术 不 断 得 到发 展 . 我们 预 计这 项 关键 技 术 今 后 还 会不 断地 取 得进 步 .
蒸 汽在 蒸 汽腔 的边 缘 处 冷 凝并 且 向周 围的储 集 层释
图 1 B te 98 u r 19 年描述的蒸汽辅助重力泄油概念 l
放 热量 ,这 样就 会 使 靠近 边 缘 处 的原 油得 到加 热 并 受 重力 驱使 向 生产 井 内泄 油 。
单 井 蒸 汽 辅 助 重 力 泄 油 ( W S G )方 法 强 调 的是 “ 井 眼加 热形 成 有 限 的 S- A D 近
SW . SAG D 3C 1 1 36— 3 6・ 6- 28 W


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横 向加 热 范 围较 小 一 一不超 过 几 米 ,但 加 热极 快 ,几 乎 立 即就 能对 S - A D井 的 W SG
上 下 几米 范 围 内进行 加 热 。 它 的经 济效 益要 好 于 蒸 汽吞 吐。 目标 通 常是 连 续产 层 厚 度 为 1 — 米 的油藏 。通 过优 化 井 眼配 置 可 以减 少 蒸 汽 旁通 并 延 长用 于 生产 的 01 5 有 效 井眼 长度 。
图 2 典 型 的 S - A D井 示 意 图 W SG
Ho I tOi a e nd S ̄am Cor kf l i lmo o K

蒸汽辅助重力泄油经济评价

蒸汽辅助重力泄油经济评价
1中国石油大 学 ( 北京 )石油 工程教 育部重 点实 验室 2西 南石 油大 学土木 工程 与建筑 学院
3中国石 油新疆 油 田分公 司勘探 开发研 究 院 4中 国石 油勘 探开 发研究 院
摘 要 :进 行 蒸 汽 辅 助 重 力 泄 油 ( AG S D) 经 济 评 价 可 降 低 稠 油 油 藏 进 行 S AGD 开 采 的 风 险 , 提 高 经 济 效 益 。根 据 投 入 产 出平 衡 原 理 建 立 原 油 价 格 与 经 济 极 限 累计 汽 油 比 的 动 态 关 系 , 并 引入

油气 田地 面 工程 第 2 卷 第 1 9 1期 (00 1 ) 2 1. 1
d i1 . 9 9 j is . 0 6 6 9 . 0 0 1 . 0 o : 0 3 6 / .sn 1 0 — 8 6 2 1 . 0 4 1
蒸 汽辅 助 重 力泄 油 经济 评 价
牛刚 纪佑 军 刘莉。 刘春 泽 周体 尧
开采 效果评 价是 不科 学的 ,经济评价 过程 必须 综合考虑 各 因素 间的相 互制约 关 系。经 济评 价 图版 综合考 虑 了原 油价格 、蒸汽成 本 以及 油藏 参数 等 因素 对 S AGD 开采 效果 的影 响 ,有 效地 避 免 了
基 于 单 因素 进 行 评 价 的 不 足 , 可 为 其 他 油 田 S D 开 采 方 式 进 行 效 果 评 价 提 供 借 鉴 。 AG
不适 合实际生 产选用 ,应 舍弃 。
E 3梁 平 , 学 芬 , 余 巍 .天然 气 节 流 分 离 模拟 模 型[] 4 赵 蒋 J.油气 田地
面工 程 , 0 8 2 ( ) 3 3 。 2 0 , 7 1 : 4— 5

蒸汽辅助重力泄油循环预热阶段优化控制技术

蒸汽辅助重力泄油循环预热阶段优化控制技术

蒸汽辅助重力泄油循环预热阶段优化控制技术霍进;桑林翔;杨果;苏长强;郤一臻;马鑫;童玉宝【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2013(034)004【摘要】克拉玛依风城油田2009年开辟重32、重37井区两个超稠油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)试验区,通过重32井区2012年SAGD开发区循环预热实践总结,将循环预热细分为4个阶段:井筒预热阶段、均衡提压阶段、稳压循环阶段和微压差泄油阶段,并确定各阶段关键控制节点及判断依据,据此进行实时跟踪优化调控,平均连通程度由34.3%提高至86%,大幅提高了循环预热效果,形成了蒸汽辅助重力泄油循环预热阶段优化控制技术,对以后循环预热现场实践具有指导意义.【总页数】3页(P455-457)【作者】霍进;桑林翔;杨果;苏长强;郤一臻;马鑫;童玉宝【作者单位】中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】TE357.41【相关文献】1.风城油田重32井区蒸汽辅助重力泄油环预热操作压力优化研究 [J], 宁朦2.蒸汽辅助重力泄油循环预热动态调控阶段主控因素分析 [J], 王丽滢3.蒸汽辅助重力泄油循环预热启动标志研究 [J], 霍进;桑林翔;杨果;苏长强;郤一臻4.风城油田蒸汽辅助重力泄油启动阶段注采参数优化 [J], 霍进;桑林翔;刘名;吕柏林;姜丹;杨浩哲;黄立功5.过热蒸汽辅助重力泄油吞吐预热模拟及方案优化 [J], 杨建平; 王诗中; 林日亿; 韩飞; 王新伟; 郭彬; 王泽宇; 杨忠德因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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收稿日期:2006-09-21;改回日期:2006-12-08 作者简介:吴霞(1981-),女,助理工程师,2002年毕业于哈尔滨理工大学自动控制专业,现从事石油行业信息管理工作。

文章编号:1006-6535(2007)01-0007-04蒸汽辅助重力泄油技术研究进展吴 霞(中油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010)摘要:对国内外SAGD 技术研究进展情况进行了分析。

从布井方式和井筒水动力、人工举升方法、经济评价指标3个方面详细讨论了目前SAGD 技术的最新研究,探讨了国外先进的技术方法。

指出今后的研究方向是针对国内油藏埋藏深、特稠油、地质构造复杂现状的研究,适应国际油价波动的经济评价方法对SAGD 项目设计十分重要。

关键词:SAGD ;研究进展;研究方向;经济评价中图分类号:TE357.44 文献标识码:A前 言稠油在世界油气资源中占有较大的比例,是石油烃类能源中的重要组成部分。

据统计,世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t 。

中国重油沥青资源分布广泛,已在12个盆地发现了70多个重质油田,资源量可达300×108t 以上[1]。

在世界石油资源大量被采出后,这些难以开采的稠油和超稠油资源将是今后的开采方向。

开采稠油和超稠油资源的最好方式是热力采油,但随着生产规模不断扩大,稠油蒸汽吞吐开发的矛盾逐渐暴露出来。

为了进一步提高油田采收率,保持油田稳产,转换开采方式已迫在眉睫。

SAGD 采油技术在加拿大已经被证实为有效的稠油热采技术,并被广泛应用于生产实践。

我国自开展SAGD 先导试验以来,也在不断探索适合我国油藏情况的最佳开采方法。

1 国内外SAGD 技术研究进展SAGD 技术由国外学者首先提出,在经过详细深入的研究后,现已进入全面的矿场实践阶段,相应的改善SAGD 技术方法也得到进一步的研究。

1997年在加拿大高级技术专家的咨询和指导下,在辽河油田杜84块开展SAGD 先导试验,至今已取得了很大进展[2]。

1.1 国外SAGD 技术研究进展Butler 和Stephens (1981)[3]首先提出了SAGD的概念,并应用半解析计算方法与室内实验方法,证实了连续注入蒸汽和连续采油可以获得最大的采收率。

Griffin 和Trofimenkoff (1986)[4]将B utler 提出的SAGD 理论拓展到直井与水平井组合开采上,试验得出的结论与理论结果非常吻合。

低压模型证明SAGD 理论能准确地预测产量和分析粘度对产量的影响,但比例模型结果表明,SAGD 生产时间、蒸汽超覆及盖层的热损失,与理论预测结果有较大差别。

Joshi (1986)[5]研究了直井注汽与水平井注汽的SAGD 理论,发现在油藏存在泥页岩隔层的情况下,直井注汽比水平井注汽能获得更高的采收率。

Yang 和Butler (1989)[6]研究了2种均质油藏的SAGD 效果,一种是含有薄泥页岩隔层,另一种是油藏各层渗透率不同。

他们发现短的水平隔层不会对SAGD 效果产生很大的影响,而长的水平隔层则会降低产量。

渗透率上高下低的油藏比渗透率上低下高的油藏采油速度高。

Sasaki (2001)等[7]指出,启动阶段的产量与注蒸汽井的位置有很大关系,增大垂直井距可以提高产量,但也增加了注汽井与生产井热连通的时间。

Butler 和Stephens (1981)、B utler (1987)[8]、Sugianto 和B utler (1990)[9]以油藏厚度为变化参数研究了类似的情况,焦点是蒸汽腔到达油藏顶部后如何伸展。

Chow 和Butler(1996)[10]研究了用STARS 对SAGD 过程尤其是蒸汽腔的增长和上升阶段历史拟合的可行性。

SAGD 不同时间段的数值模拟结果与试验模型的累计产油量、采收率、温度剖面非常吻合。

Sasaki (2002)等[11]指出,蒸汽腔的垂直增长速度比用常规SAGD第14卷第1期2007年2月 特种油气藏Special Oil and G as Reservoirs Vol .14No .1Feb .2007数值模拟软件预测的小,启动热连通的时间也较长。

Das(2005)[12]讨论了提高SAGD开采效果的很多措施,包括井筒设计、低压生产、蒸汽添加剂等。

Ito和Ipek(2005)[13]对制约SAGD成功与否的最重要的因素———汽窜进行了详细深入的研究,他们基于UTF Phase A和B、Hangingstone、Sur mount4个SAGD项目现场实测的资料,拓展了Butler的汽窜基本理论,首次解释汽窜现象,认为蒸汽腔顶部的汽窜对蒸汽腔的增长有很重要的作用,高压运行是引起汽窜的重要原因。

Bagci(2005)[14]应用试验和数值模拟方法研究了裂缝性油藏中SAGD方法。

分析认为垂直裂缝对SAGD有利,尤其在初期启动阶段,裂缝充填油藏比均质油藏能获得更高的汽油比,垂直裂缝可以增加产油速度,降低原油粘度并利于热量的传递,还可以有效地减小井间热连通时间,加快蒸汽腔扩张速度。

Sola(2006)等[15]研究了将SAGD技术应用于伊朗低渗透碳酸盐岩稠油油藏的实例,认为SAGD是这类油藏最好的热采方法。

1.2 国内SAGD技术研究进展国内自1997年在辽河油田杜84块率先开展SAGD先导试验以来,许多学者对SAGD的理论和应用进行了详细的研究。

曾烨、周光辉(1994)[16]通过物模及数模的双重研究,结合我国油藏地质特点验证了SAGD技术在我国应用的可行性。

杨洪、姚远勤(1996)等[17]通过水平井与直井组合布井热采数值模拟研究,提出了水平井与直井组合布井的原则。

刘尚奇、马德胜(1999)等[18]以辽河油田曙一区杜84块为先导试验区,经研究认为,水平井与各种热采技术及重力泄油相结合,将是开发超稠油油藏的技术策略。

石在虹、杨乃群、刘德铸(1999)等人[19]首次将井眼轨迹计算技术引入多相流动的计算中,应用多相流体力学和传热学原理,建立了井筒内的能量平衡方程及热传导方程,通过对汽液两相流体在倾斜井筒中总传热系数方程式、热传导方程式及能量方程式的求解,得出了井筒内任意点处压力、干度及其它物性参数的计算方法。

由世江、周大胜(2000)等[20]进行了水平裂缝辅助重力泄油室内物模和数模实验研究,并对杜84-69-69井组开展水平裂缝辅助蒸汽驱现场先导试验。

结果认为,水平裂缝辅助蒸汽驱对开采超稠油是合适的,具有蒸汽腔发育充分、蒸汽波及系数大、最终采收率高等显著优点。

石在虹、吴宁、张琪(2000)等[21]将其研究的井筒工况计算方法编制成软件,并以辽河油田第1口SAGD试验井为实例验证其理论的正确性。

吴向红、叶继根、马远乐(2002)[22]和赵田、高亚丽(2005)等[23]研究了油藏与水平井段耦合的蒸汽辅助重力驱整体模拟的数学模型及其求解方法,该方法能预测水平井蒸汽辅助重力驱过程中蒸汽腔室的大小及形状的动态变化。

杨乃群、常斌、程林松(2003)[24]结合辽河油区超常规稠油油田的生产实际,研究了蒸汽辅助重力泄油及其改进方式(蒸汽和气体联合泄油、单井蒸汽辅助重力泄油以及强化蒸汽辅助重力泄油)的开采机理,以辽河油区某区块的开发方案为例,对蒸汽辅助重力泄油的开发效果进行了经济评价。

刘学利、杜志敏、韩忠艳(2004)等[25]建立了单井蒸汽辅助重力驱启动过程动态预测模型。

郭建国、乔晶(2005)[26]在油藏地质研究的基础上,对杜84块馆陶油层开发方案进行优选及经济评价研究,分析了开采方式、布井方式、注采井距、水平段长度等因素对超稠油油藏水平井开发试验效果的影响规律。

孟巍、贾东(2006)等[27]以杜84块兴隆台油层超稠油油藏特点和开发现状为基础,应用STARTS数值模拟软件,模拟了直井与水平井组合的SAGD方案,并对布井方式、水平段长度、水平段在油层中的位置、注采参数等进行了优化设计。

2002年以来,辽河油田与加拿大重油技术国际咨询公司合作,相继完成了“杜84块兴隆台油层兴Ⅵ组直井与水平井组合SAGD可行性研究”和“杜84块馆陶油层直井与水平井组合SAGD可行性研究”2个项目,初步确定了SAGD作为稠油吞吐后期提高采收率的接替方式,对SAGD开发方式的采油机理、注采参数调整、操作程序等有了更加深刻的认识,为开展先导试验提供了理论技术储备[28]。

2 SAGD技术最新研究2.1 布井方式及井筒水动力研究目前普遍采用的SAGD布井方式如图1A所示,蒸汽注入方向与产油方向相反,蒸汽从水平井段跟端注入,流体也在跟端附近采出。

图1C是目8 特种油气藏 第14卷前布井方式下的压力剖面示意图(实际并非图示线形关系),它表明注入井井筒中的压降与生产井井筒中的压降方向相反。

这样,在水平段的跟端附近将存在很大的隐患———汽窜。

为了防止汽窜的发生,经常采用的方法是在生产井中保持一定的液面,也就是蒸汽圈闭控制技术。

但这样也会导致生产井中的高持液率甚至会在趾端附近浸没注入井。

由于生产井中的压降实际上很小,如果注入井中的压降也最小化,则生产井与注入井之间的最大压差就可以最小化。

开始生产时,流体是从趾端采出,此时汽窜的可能性最小。

但如果流体只从趾端采出,则跟端的蒸汽腔的增长将受到阻碍。

Das (2005)[29]提出了同心轴双油管设计井筒的方法,并计算了注入井和生产井的井筒压力剖面,得到最佳的注入井和生产井井筒尺寸。

一种新的布井方法[30]是,注入井的蒸汽流动方向与生产井的产油方向相同,如图1B 所示,蒸汽从水平段趾端注入,油则从另一端附近产出。

图1D 所示的压力剖面示意图表明,注入井井筒中的压降与生产井井筒中的压降方向相同。

这样布井虽然会增加钻井难度及费用,但是先进的钻井技术和完井节省的费用使其更经济,而且它还可以有效地控制井间汽窜及产出液温度,需要时还允许采用低温泵举升系统。

图1 S AGD 布井方式及压力剖面图2.2 人工举升方法研究大部分SAGD 项目目前都采用高压气举的方法,由于存在高渗层和由此导致的高SOR ,需要采用低压操作。

为满足SAGD 的生产要求,必须采用新的人工举升方法。

Kisman[31]提出了2段举升系统(ELift )方法。

这种方法包含2个举升阶段,每一阶段都有一个生产油管。

在水平段跟端下一个井底封隔器,第1阶段的生产油管穿过封隔器。

在封隔器上部生产油管上有一个开口,它允许流体由此进入套管环空。

从封隔器到开口之间为隔热油管。

热的油藏流体从油藏进入筛管,再从趾端进入第1阶段油管,从开口流出后,流体分解为气相和液相,气体上升直接从井口产出,液体向下流动,从第2阶段油管用气举或井底泵举升到地面(图2)。

这种方法可以解决高产油量、高温流体、与溶解气相关的问题和井底泵的闪蒸问题。

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