海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用

摘要：海上稠油油田的开发越来越受到人们的重视,多元热流体吞吐是一项集热采、烟道气驱等采油机理于一体的新型、高效稠油开采技术,该技术在渤海油田进行了现场试验并取得了成功。以渤海 M 油田多元热流体吞吐实验井为例,介绍了海上稠油油田多元热流体吞吐工艺的特点;研究了热流体吞吐井各传热环节及井筒温度场分布模型,建立了井筒综合传热系数的计算方法,并以海上实际热流体吞吐井为例进行了计算。在此基础上,模拟了隔热油管导热系数、下入深度、多元热流体组成等工艺参数对热采效果的影响,并得到了一些有益的结论,为海上稠油油田规模化热力采油工艺方案优化设计起到指导性作用。     

稠油油藏水平井热采吞吐产能预测新模型

针对普通稠油油藏水平井热采吞吐产能预测缺少合适计算模型的现状，通过建立加热区和未加热区的复合流动模型，考虑加热区和未加热区原油黏度的差异，研究了水平井单井热采吞吐产能预测的解析模型，推导了水平井热采吞吐相对于冷采的产能增产倍数计算公式。研究表明，增产倍数主要受加热半径、油层厚度和水平段长度等因素影响。以渤海N油田热采水平井典型数据为基础建立机理模型，通过数值模拟得到不同吞吐轮次的加热半径，在此基础上，利用新模型计算了不同吞吐轮次的产能增产倍数，预测第一轮吞吐的增产倍数为1.6倍，该值与渤海N油田10口热采吞吐水平井第一轮吞吐效果评价结果吻合程度较高。     

稠油热采井改性纤维复合防砂实验研究

单一的防砂技术在稠油热采井中的应用受到一定限制，为解决热采井防细粉砂，从改善纤维复合防砂技术体系中的基体（树脂涂敷砂）性能入手，以期使纤维复合防砂技术能够用于热采井防砂。通过考察水溶性酚醛树脂、ER树脂粉末、偶联剂、增强剂加量对砂体抗压强度和渗透率的影响，分析了体系中各组分的作用机理。通过室内实验优化了纤维防砂体的配方，研究表明，偶联剂、改性剂、增强剂、ER树脂粉末、水溶性酚醛树脂SR1、石英砂之间的质量比为（0.15~0.20）∶3.1∶1.5∶（2~4）∶10∶100时体系具有较高的防砂强度，并且在350℃下仍能保持在3MPa左右，较不加入纤维时高30%，渗透率可增加10%左右。     

薄油藏稠油水平井优化设计研究

以辽河油区洼70块为基础,建立了水平井地质模型.在数值模拟方法基础上,针对薄油藏稠油水平井优化设计中水平段长度、水平井井距、水平井注汽强度、原油粘度等主要影响因素进行综合研究.研究结果表明,合理的水平井设计参数对提高水平井吞吐效果和经济效益具有十分重要的影响.此项研究对指导薄油藏水平井的部署和生产具有重要的现实意义.     

稠油油藏水平井侧向重力水驱技术研究

针对常规水驱开发稠油油藏效果较差的问题，提出了顶部注水水平井侧向重力水驱技术。在水平井注水室内评价实验基础上，分别从纵向和平面上分析了稠油油藏水平井侧向重力水驱的驱油机理，认为侧向重力水驱技术能够充分利用注入水和底水能量，提高油藏纵向动用程度，同时加大油藏的水驱波及系数和局部驱油效率。以某底水稠油油藏为概念模型，对水平井侧向重力水驱注采井网和生产层位进行了优化研究，得到最优的注采井网形式、注采井距和水平段走向，获得不同底水体积大小和韵律特征下生产井无因次避射高度优化图版和无因次射孔井段长度优化图版。为指导同类油藏实施水平井侧向重力水驱井网设计和纵向射孔层段设计提供了标准和依据。     

克拉玛依稠油开发一体化经济评价方法探讨

克拉玛依稠油属环烷基原油,资源丰富,其下游产品具有不可替代性。目前稠油开发生产成本比稀油高3～4倍,开发生产经济效益基本处于临界状态;克拉玛依石化公司稠油加工技术水平与规模都处于国内领先地位,且上下游业务发展相互依托,密不可分;按现行油气勘探开发建设项目经济评估方法与价税体系,不能客观评价克拉玛依未动用稠油区块经济效益,不利于稠油产能建设的发展。基于克拉玛依稠油上下游业务地缘因素,对克拉玛依稠油一体化评价模型进行了探讨,以利于更加全面评价克拉玛依稠油未动用储量经济价值。     

推行蒸汽热采安全管理长效机制夯实特种工艺技术服务基础

在油田增储上产的大背景下,蒸汽热采作为一种稠油开采行之有效的手段,其应用前景正在日益扩大。但是蒸汽热采注汽作为一种高危行业,确保安全生产不仅是对油田负责,对企业负责,更是对员工本人及其家庭负责。     

稠油油藏热力–化学复合驱开发规划研究

在稠油注蒸汽热采过程中添加表面活性物质, 可以提高热采的开发效果, 在油田现场已得到初步应用。采用理论分析与数值模拟相结合的方式对这种强化采油方法进行研究, 通过分析稠油油藏热采添加表面活性剂复合驱过程中主要物理化学现象, 建立了比较完整的热力–化学复合驱数学模型。为提高热力–化学复合驱稠油开发的经济效益, 利用稠油热采注采关系和油藏数值模拟方法, 建立了稠油不同开发阶段生产动态的预测模型; 应用非线性规划理论, 对稠油前期蒸汽驱、 后期复合驱开发进行整体规划研究; 运用自适应遗传算法对具体稠油油藏复合驱开发非线性规划模型进行分析计算。结果表明： 规划后的稠油复合驱开发可以获得更大的经济效益。     

一种稠油注蒸汽开发多指标预测方法

通过对注蒸汽开发稠油油藏的大量实际开发数据的研究，提出了注采特征的双对数模型，即累计产量的对数和累计注汽量对数的线性关系，以及累计产液量对数与累计注汽量对数的线性关系。与现有的两种注采特征曲线相比，这种双对数注采特征曲线模型的线性相关性较好，使用较方便，并引入了“S”型增长模型来预测累积注汽量与时间的关系。通过将累积注汽量预测值与双对数注采特征模型结合起来，提出了一种新的注蒸汽开发稠油油藏的产量预测方法。该方法可同时对注蒸汽热采稠油油田的累计注汽量、累计产量、累计产液量、年产量等多项开发指标进行预测，应用该方法预测了辽河油田两个蒸汽吞吐区块的生产动态指标，油田实际数据表明该方法为一种有效的开发动态预测方法。     

稠油油藏注蒸汽储层热伤害规律实验研究

针对稠油油藏注蒸汽过程中储层的热伤害问题，研究了稠油油藏热采过程注入的高温、高pH 热流体对储层 渗透率的影响，研究中利用正反向流动实验方法，研究了高温冷凝液注入疏松砂岩后引起的微粒运移作用及储层渗透 率的变化特征；并利用储层矿物的水热反应实验，分析了疏松砂岩油藏注蒸汽开发过程中的微粒运移机理。实验结果 表明，注蒸汽过程中，稠油油藏储层渗透率随温度及pH 值的升高而降低。高速流动的蒸汽及冷凝液造成储层内固相 微粒的运移及滞留，使储层非均质性进一步加剧；同时，高温、高pH 的蒸汽冷凝液既促使黏土矿物发生膨胀又造成储 层矿物发生溶解与转化，从而进一步加剧了稠油油藏疏松砂岩储层的储层热伤害。     

苏里格气田开发选区技术探讨

针对苏里格气田目的层储层横向延伸窄，空间分布不连续，低孔、低渗特点，在储层沉积微相、储层综合预测以及排烃期古构造研究基础上，提出了苏里格气田储层相对富集区块优选依据，并在此基础上，提出了开发苏里格气田的综合选区技术。应用该技术在鄂尔多斯盆地东部的太原组进行区块优选，取得了良好效果，表明该技术适用于鄂尔多斯盆地低孔低渗碎屑岩气田开发。      

油气井增产措施中单井经济界限研究

应用技术经济学原理,结合已开发区块油气井增产措施的特征,以成本、产量和利税之间的关系为基础,突破以往研究中不考虑资金时间价值这一局限性,不仅考虑开发总投资及其利息,而且考虑了措施有效期内逐月原油销售收入及其利息、逐月操作费用及其利息,提出了已开发区块油气井增产措施中的产量界限、投资界限、价格界限、成本界限模型,为油田调整措施的实施提供了重要的依据和相应计算评价方法.最后还给出了某油田实际评价应用结果,证明了该方法的有效性.     

特低渗透油藏压裂水平井新型布井方式研究

考虑长庆油田特低渗油藏地貌特征和储层各向异性，提出了一种压裂水平井新型布井方式。从钻井和油藏两个角度论证新型布井的可行性。丛式井技术可确保压裂水平井新型布井的顺利实施。利用油藏数值模拟方法，分别从单井产能、阶段采出程度、含水率、波及面积等方面评价了压裂水平井新型布井在交错、菱形和矩形井网中的开发效果。研究表明，新型布井与常规布井在交错井网中具有相同的开发效果；菱形和矩形井网中，新型布井可以提高阶段采出程度、单井产能和相对波及面积，降低相同采出程度对应的含水率。新型布井在菱形井网（矩形井网）30 a 的相对波及面积和采出程度分别提高6.00%（10.00%）和0.96%（1.60%），含水率95% 的采出程度提高1.05%（1.50%）     

2 区复合油藏水平井试井模型与实例解释

目前关于复合油藏水平井不稳定试井理论与应用研究很少见，针对这一问题，建立了水平井2 区复合油藏不稳定试井模型，研究了一种利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行求解的新方法，获得了拉普拉斯空间中不稳定试井井底压力表达式。利用数值反演，编程绘制了标准的试井分析样版曲线，并分析了2 区复合油藏井底压力动态响应特征。不同的外边界条件具有不同的外边界特征响应，对顶定压或底定压边界，压力导数曲线在早期迅速下掉，不能反映出2 区复合油藏的复合特性。对顶、底均为封闭边界，样版曲线明显反映出油藏的2 区复合特性。实例分析结果表明，该模型可以用于2 区复合状油藏水平井的不稳定试井解释，为油田开发生产服务。     

气体钻水平井稳定器安放位置与井斜控制研究

针对XS–001H 气体钻井水平井段的井眼轨迹控制问题,建立了全井段水平井井斜控制的有限元模型,该有限元模型可以任意调整水平段钻具组合参数和稳定器的安放位置来进行井斜控制的力学机理研究。重点研究了钻铤钻具组合、无磁抗压缩钻杆钻具组合、稳定器不同安放位置与井斜控制的力学机理和关系,并得到了相应钻具组合下,钻头侧向力与稳定器间距的定量关系曲线,不同钻具组合在水平段的最大挠度与稳定器的变化关系曲线,这些结果为气体钻水平井段的井斜控制提供了定量的理论数据,并得到了现场应用。     

水平井流量分析

本文研究水平井在底水或边水油、气藏中的二维稳定渗流问题,利用势函数的镜像迭加原理,得到了水平井的流全公式,并讨论了油层厚度、渗透率各向异性和供水边缘到水平升的距离对水平井产能的影响。