胜利油田边际稠油资源 高效开发与利用
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研制了具有自主版权的非达西渗流稠油热采软件，为开发 优化设计提供技术手段
与现有的基于达西渗流的商业软件相比，生产指标预 测符合率提高5～10个百分点。
技术核心：非达西渗流方程的描述 强非线性流动方程与能量方程耦合求解
国家计算机软件著作权： 登记号 2011SR007712
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
孤岛中二北流场分布
井筒 (地下原油粘度:400毫帕•秒 渗透率:2500毫达西)
300℃
启动压力
10兆帕 驱动压力
80℃
65℃ 油层温度
达西渗流区 (35米)
非达西渗流区 (56米)
不流动区 (51米)
该理论为稠油开发井网、井距优化设计，提高储量利用率提供了科学依据。
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发
胜利油田边际稠油资源 高效开发与利用
汇报人：毕义泉
中国石化胜利油田分公司
2012年4月
一、资源状况及开发难点 二、高效开发理论与技术 三、应用效果及推广前景
一、资源状况及开发难点
春风、春晖
胜利东部
胜利油田探明地质储量52亿吨，其中稠油地质储量7.11亿吨，占 13.7%。
一、资源状况及开发难点
郑411油藏埋藏深度1320米，原油 粘度30万毫帕•秒。应用HDCS技术，单 井周期产量由常规技术的127吨提高到 1812吨，提高了13.3倍，油汽比达到 0.82。
250
年 200 产 油 150
223344 227
214
221
194
195
175
157
142
143
万 吨 100
108 88
55
50
33
20 1 10
0
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发
突破稠油渗流规律的传统认识
研究发现稠油渗流机理不同于稀油，特征是具有启动压力梯度的非达西渗流。
4.E -05
渗 流 速 度 m/s
3.E -05 2.E -05 1.E -05
稠油
非达西流
0.E +00
0
1
2
3
4
压力梯度 MPa/m
建立了考虑启动压力梯度影响的稠油非达西渗流方程
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
研制了国内压力等级最高的26MPa超临界 高压注蒸汽锅炉，出口温度达到394℃。
研制了注采一体化泵及管柱 (ZL200420052719.1)，避免作业冷伤害，井 口产液温度提高20℃以上，延长生产周期。
超临界高压注蒸汽锅炉
注采一体化抽油泵示意图
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
主要成果：
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发 2. 创新HDCS开发技术，实现了深层特超稠油高效动用 3. 深化HDNS开发技术，实现了浅薄层超稠油高效动用 4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用 5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油高效动用 6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率
200000
300000
400000
粘度
200
113吨
180 注 160 入 140 量
120
水平段150米 水平段200米 水平段250米
44吨
100 吨
80
60
40
20
500000
0 600000
毫帕•秒
如郑411油藏原油粘度30万毫帕•秒，其优化配比为：水平段长度(H)200 米、降粘剂(D)44吨、二氧化碳(C)113吨、蒸汽(S)2520吨。
胜利稠油资源以边际稠油为主（占总储量的71%），具 有以下开发难点：
“深”：埋藏深度900m～2000m； “稠”：原油粘度超过10×104mPa•s； “薄”：油层厚度小于6m； “水”：水油体积比普遍大于5； “敏”：水敏渗透率保留率小于30%；
一、资源状况及开发难点
1995年胜利油田稠油产量曾达到234万吨，由于原有技术不能有效 开发上述边际油藏，产量快速递减。
KK
ro
Boo
po
1
TPG po
o
gD
qo oi
t
So Bo
KK rw Bww
pw wgD
qw wi
t
Sw Bw
式中：TPG为启动压力梯度
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发
揭示了稠油油藏热采流场Байду номын сангаас布特征
自井筒向油藏内部依次划分为三个流区：达西渗流区、非达西渗流 区和不流动区。
年度
一、资源状况及开发难点
“十五”以来，通过科技攻关，发展稠油非达西 渗流理论，形成十项技术
厚度越来越薄 6m 2.5m
薄层稠油水平井技术
提
高
原油粘度大，埋藏深
创新四项
特超稠油HDCS技术
动
5×104mPa·s
40×104mPa·s
用 率
敏感性增强 水敏指数0.7～0.9
敏感性稠油开发技术
浅层超稠油 埋深500m
浅层超稠油HDNS技术
稠油井网加密技术
提
大井距
井距 小井距
完善六项
低效水驱转热采技术
高
注水
方式
热采
稠油热化学驱
采
方式
收
吞吐
蒸汽驱
直井稠油吞吐转蒸汽驱
率
直井
井型
水平井
水平井稠油吞吐转蒸汽驱
底水稠油水平井开发技术
一、资源状况及开发难点 二、高效开发理论与技术 三、应用效果及推广前景
二、高效开发理论与技术
针对粘度超过10万毫帕•秒的特超稠油常规注蒸汽无法有 效动用的难题，首创了HDCS四要素有机组合开发技术。
油层顶 油层底
超临界二氧化碳 +萃取原油
机理
蒸汽区
H(水平井): 降低注入压力，形成油腔
二氧化碳气体上浮
D(降粘剂): 降低原油粘度
热水+降粘剂+原油
冷油区
C(二氧化碳): 扩散，增能，隔热，封存
研发了稠油热采水平井均衡注汽调节装置，实现全井段均匀 注汽；配套氮气油层隔热，提高热利用率。
一个出汽点
根据储层条件和油层 状况设计多个出汽点
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
共动用特超稠油储量5718万吨，累积增产原油193.6万吨，封存二氧化碳75万吨
王庄油田郑411油藏HDCS开发井位图
水平井
S (蒸汽): 加热降粘，提高驱油效率
形成高压、高温、高流动性油腔
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
建立了HDCS四要素优化配比的参数图版，指导了生产应用
16
注 14 2520吨 汽 强 12 度 10
吨/米 8
6
4 2
0 0
注汽强度(S)
100000
二氧化碳注入量(C)
降粘剂注入量(D)
与现有的基于达西渗流的商业软件相比，生产指标预 测符合率提高5～10个百分点。
技术核心：非达西渗流方程的描述 强非线性流动方程与能量方程耦合求解
国家计算机软件著作权： 登记号 2011SR007712
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
孤岛中二北流场分布
井筒 (地下原油粘度:400毫帕•秒 渗透率:2500毫达西)
300℃
启动压力
10兆帕 驱动压力
80℃
65℃ 油层温度
达西渗流区 (35米)
非达西渗流区 (56米)
不流动区 (51米)
该理论为稠油开发井网、井距优化设计，提高储量利用率提供了科学依据。
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发
胜利油田边际稠油资源 高效开发与利用
汇报人：毕义泉
中国石化胜利油田分公司
2012年4月
一、资源状况及开发难点 二、高效开发理论与技术 三、应用效果及推广前景
一、资源状况及开发难点
春风、春晖
胜利东部
胜利油田探明地质储量52亿吨，其中稠油地质储量7.11亿吨，占 13.7%。
一、资源状况及开发难点
郑411油藏埋藏深度1320米，原油 粘度30万毫帕•秒。应用HDCS技术，单 井周期产量由常规技术的127吨提高到 1812吨，提高了13.3倍，油汽比达到 0.82。
250
年 200 产 油 150
223344 227
214
221
194
195
175
157
142
143
万 吨 100
108 88
55
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33
20 1 10
0
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发
突破稠油渗流规律的传统认识
研究发现稠油渗流机理不同于稀油，特征是具有启动压力梯度的非达西渗流。
4.E -05
渗 流 速 度 m/s
3.E -05 2.E -05 1.E -05
稠油
非达西流
0.E +00
0
1
2
3
4
压力梯度 MPa/m
建立了考虑启动压力梯度影响的稠油非达西渗流方程
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
研制了国内压力等级最高的26MPa超临界 高压注蒸汽锅炉，出口温度达到394℃。
研制了注采一体化泵及管柱 (ZL200420052719.1)，避免作业冷伤害，井 口产液温度提高20℃以上，延长生产周期。
超临界高压注蒸汽锅炉
注采一体化抽油泵示意图
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
主要成果：
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发 2. 创新HDCS开发技术，实现了深层特超稠油高效动用 3. 深化HDNS开发技术，实现了浅薄层超稠油高效动用 4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用 5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油高效动用 6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率
200000
300000
400000
粘度
200
113吨
180 注 160 入 140 量
120
水平段150米 水平段200米 水平段250米
44吨
100 吨
80
60
40
20
500000
0 600000
毫帕•秒
如郑411油藏原油粘度30万毫帕•秒，其优化配比为：水平段长度(H)200 米、降粘剂(D)44吨、二氧化碳(C)113吨、蒸汽(S)2520吨。
胜利稠油资源以边际稠油为主（占总储量的71%），具 有以下开发难点：
“深”：埋藏深度900m～2000m； “稠”：原油粘度超过10×104mPa•s； “薄”：油层厚度小于6m； “水”：水油体积比普遍大于5； “敏”：水敏渗透率保留率小于30%；
一、资源状况及开发难点
1995年胜利油田稠油产量曾达到234万吨，由于原有技术不能有效 开发上述边际油藏，产量快速递减。
KK
ro
Boo
po
1
TPG po
o
gD
qo oi
t
So Bo
KK rw Bww
pw wgD
qw wi
t
Sw Bw
式中：TPG为启动压力梯度
1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发
揭示了稠油油藏热采流场Байду номын сангаас布特征
自井筒向油藏内部依次划分为三个流区：达西渗流区、非达西渗流 区和不流动区。
年度
一、资源状况及开发难点
“十五”以来，通过科技攻关，发展稠油非达西 渗流理论，形成十项技术
厚度越来越薄 6m 2.5m
薄层稠油水平井技术
提
高
原油粘度大，埋藏深
创新四项
特超稠油HDCS技术
动
5×104mPa·s
40×104mPa·s
用 率
敏感性增强 水敏指数0.7～0.9
敏感性稠油开发技术
浅层超稠油 埋深500m
浅层超稠油HDNS技术
稠油井网加密技术
提
大井距
井距 小井距
完善六项
低效水驱转热采技术
高
注水
方式
热采
稠油热化学驱
采
方式
收
吞吐
蒸汽驱
直井稠油吞吐转蒸汽驱
率
直井
井型
水平井
水平井稠油吞吐转蒸汽驱
底水稠油水平井开发技术
一、资源状况及开发难点 二、高效开发理论与技术 三、应用效果及推广前景
二、高效开发理论与技术
针对粘度超过10万毫帕•秒的特超稠油常规注蒸汽无法有 效动用的难题，首创了HDCS四要素有机组合开发技术。
油层顶 油层底
超临界二氧化碳 +萃取原油
机理
蒸汽区
H(水平井): 降低注入压力，形成油腔
二氧化碳气体上浮
D(降粘剂): 降低原油粘度
热水+降粘剂+原油
冷油区
C(二氧化碳): 扩散，增能，隔热，封存
研发了稠油热采水平井均衡注汽调节装置，实现全井段均匀 注汽；配套氮气油层隔热，提高热利用率。
一个出汽点
根据储层条件和油层 状况设计多个出汽点
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
共动用特超稠油储量5718万吨，累积增产原油193.6万吨，封存二氧化碳75万吨
王庄油田郑411油藏HDCS开发井位图
水平井
S (蒸汽): 加热降粘，提高驱油效率
形成高压、高温、高流动性油腔
2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用
建立了HDCS四要素优化配比的参数图版，指导了生产应用
16
注 14 2520吨 汽 强 12 度 10
吨/米 8
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注汽强度(S)
100000
二氧化碳注入量(C)
降粘剂注入量(D)