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。     

稠油油井出砂监测室内模拟研究

针对海上稠油油井出砂监测装置进行了研究， 设计了一种室内稠油出砂监测实验系统， 并研制了易于传感器感受出砂振动信号的一次仪表装置， 研发了出砂信号采集分析系统。出砂监测过程中利用压电加速度传感器识别砂粒撞击一次仪表引发的高频振动信号， 采用动态信号处理方法对出砂信号进行时域和频域分析等。在实验室条件下， 进行了不同含砂量的稠油 （黏度大于 100 mPa·s） 出砂监测实验， 取得了非常好的效果。实验结果表明： 在砂样粒度、 携砂流速等固定的条件下， 随着含砂量的增加， 出砂振动信号的均方根值、 功率谱幅值、 方差值等信号特征值不断增大。     

特稠油水平井热采技术经济评价方法及应用

虽然一些油田从技术上论证了特稠油水平井热采技术的可行性,但其经济可行性值得研究.为此提出了一套适合稠油水平井采油特点的经济评价方法把边界价格、边界产量和抗风险能力率引入经济评价指标体系,在稠油水平井开采中提出边界分析的概念和计算方法;将模糊数学原理应用到经济评价方案优选决策中,根据一般经济评价的要求和稠油水平井热采经济评价的特点,把单一因素优选变为用十个因素综合优选,提高了决策的科学性和准确性.     

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。     

综合评价方法在防砂方式优选中的应用

为解决油田疏松砂岩油藏油井出砂问题,发展了多种防砂技术,然而每种防砂方式有各自的适应性及优缺点.针对目前油井防砂方法优选存在的问题和不足,拟采用模糊数学原理,初选技术上可行的防砂方法,然后利用经济评价模型给出经济有效的防砂方法,再结合两种方法的计算结果,进行综合评价,优选出技术上科学合理、经济高效的防砂方法,为油田防砂方法的选择提供决策依据.应用综合评价方法对两口井进行了计算分析,通过综合评价模型给出了适合该井的技术合理、经济有效的防砂方法；另外,当模糊数学评价模型与经济评价模型计算结果有差别时,要结合综合因素进行选择.     

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。     

羊三木稠油油藏复合驱提高采收率实验研究

针对羊三木普通稠油油藏特征,通过界面张力实验和乳化实验筛选了聚表（SP）二元复合驱体系,体系组成为2 000 mg/L 表面活性剂PS–2+1 000 mg/L 聚合物HPAM。该聚表二元体系使油水界面张力降至10􀀀2 mN/m 数量级,并形成稳定的O/W 型乳状液。乳状液60 min 析水率为10.8%,降黏率为95.8%。岩芯流动实验表明,注入0.3 PV 驱油体系采收率提高幅度分别为聚表二元复合驱15.7%、聚合物驱10.8% 和表面活性剂驱7.9%。聚表二元复合驱提高羊三木稠油油藏采收率效果最好,适合用于提高普通稠油油藏采收率。     

低渗透油藏考虑压裂的合理注采井距研究

基于点源点汇渗流理论，推导了低渗透油藏考虑压裂措施的注采井间压力梯度分布方程，结合启动压力梯度 与低渗透油藏渗透率关系式提出了合理注采井距计算方法，并结合低渗透油藏实例，进行了注采井间压力梯度影响因 素分析，得到了低渗透油藏合理注采井距理论图版，验证了该方法的可靠性。结果表明：在渗透率、注采压差和压裂裂 缝长度一定的情况下，存在合理的注采井距，且合理井距随渗透率、注采压差和裂缝半长的增加而增大；认为采取压裂 等增产措施，有利于建立起有效的驱替压力系统，能较大幅度地提高合理注采井距。推导出的考虑压裂的注采井间压 力梯度表达式能够较准确地反映真实地层驱替压力系统，研究结果对合理开发低渗透油藏具有一定的实际意义。     

完井方式对适度出砂井产能的影响研究

为了完善近几年提出的海上稠油油藏开采新模式中的部分技术——以钻井压裂、适度出砂、电潜螺杆泵为主的钻采工艺配套技术体系，根据不同完井方式（包括裸眼完井、射孔完井、筛管完井等）下钻井压裂井的表皮系数模型和产能模型，研究了不同完井方式下不同技术参数对钻井压裂适度出砂井的产能影响，结果表明，这些参数都不同程度地影响着井筒周围的出砂带物性，进而影响油井产能；在用适度出砂方式开采时，要严格评价完井方式及其技术参数对出砂带物性和产能的影响。     

“厚松散层及超薄覆岩条件下回收防水(砂)煤柱资源防水防砂关键技术研究”成果

博士生导师桂和荣教授与皖北煤电集团通风地测处签约的项目"厚松散层及超薄覆岩条件下回收防水(砂)煤柱资源防水防砂关键技术研究"攻克世界性技术难关,项目研究成果已通过安徽省科技厅鉴定。该项目揭示了厚松散层及超     

双水平井超稠油SAGD循环预热启动优化研究

蒸汽辅助重力泄油是开发超稠油的一项前沿技术,其启动技术主要有蒸汽吞吐预热启动和循环预热启动。相对于蒸汽吞吐,注蒸汽循环预热启动吸汽加热均匀,启动平稳,但是配套循环预热管柱结构复杂,预热参数优化困难,循环预热机理仍需进一步研究。运用离散化井筒模型,对双水平井SAGD启动的三个阶段循环预热、压差对流、转入SAGD进行了优化设计,得到了合理的循环预热注汽速度、注汽干度、注汽环空压力、注汽压差产生时机和压差大小,为下步SAGD先导试验的顺利实施提供了可靠的依据。     

RMT在宝浪油田水淹层评价中的应用

针对宝浪油田多年注水开发使原始的储层物性和含油气性关系因水淹而破坏的实际问题,采用了RMT(Reservoir Monitor Tool,油藏监测仪)测井对该油田的典型井进行监测、评价,准确地提供了地层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等诸多地层参数。实践应用表明,结合油田的地质特征,设计适当的监测层段,采用合适的解释模型能够对油田的水淹情况进行准确的评价,对油田的稳油控水措施的实施可起到关键指导作用。     

注空气催化氧化渤海稠油降粘工艺可行性探讨

针对SZ361稠油进行了室内空气氧化探索实验，检测和分析了氧化稠油酸值以及尾气中含氧量变化，证实了稠油注空气催化氧化机理，并从理论和技术上论述了该技术的可行性；研究表明：稠油催化氧化有一定效果，氧化5d后，尾气中O2含量（体积分数）从空气中的21%消耗低至仅2.5%；在稠油50g，催化剂用量1.4%，空气压力0.7MPa，反应温度90℃，氧化48h，加水60%，300r/min搅拌的实验条件下，对海上稠油进行催化氧化降粘实验，粘度由2004mPa?s降至100mPa?s，降粘率可达95.0%。     

风积砂路用性能试验研究

我国西部地区沙漠分布广泛．富产风积砂，本文通过室内击实试验研究了风积砂的最佳含水量和最大干密度；且通过静载荷试验，对风积砂的压实特性进行了研究．该试验结果将对风积砂的工程应用提供了一定的理论依据．本文还通过试验分析了风积砂与土工格栅的界面摩擦特性．为风积砂在加筋工程中的应用提供了一定的依据。     

风积砂回填台背压实度标准试验研究

通过理论分析及现场试验研究得出了风积砂回填料压实度与变形模量、压实度与填料干密度之间的关系，从而为合理确定风积砂回填台背的压实度标准提供了可靠的依据．经实体工程验证所建议的压实度标准合理可行．可为我国西部地区风积砂筑路提供参考．