蒸汽辅助重力泄油技术

蒸汽辅助重力泄油技术研究进展_吴霞

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1000×108 t 。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 .1 Feb .2007

蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用_张方礼

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(SAGD )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SAGD 试验。通过2a 的现场应用,馆陶油层SAGD 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SAGD 开发可提高采收率27%。SAGD 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(SAGD ),其理论首先是由R .M .Butler 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。加拿大不同类型的重油油田已开展了10多个SAGD 试验区,并建成了7个商业化开采油田,SAGD 开采方式最终采收率超过50%,最高可达70%以上。为了探索辽河油区超稠油油藏蒸汽吞吐后的转换方式,1997年杜84块兴隆台油层兴VI 组开展了双水平井蒸汽辅助重力泄油试验,由于受工艺设备等方面的限制,该试验于1998年底停止。随着SAGD 工艺技术的不断成熟以及配套设备的完善,结合大量的室内物理模拟实验以及数值模拟研究,2005年首次在馆陶组油层开展了直井与水平井SAGD 先导试验,获得成功,为超稠油油藏蒸汽吞吐后期转换开发方式、实现产量接替提供了依据。 1　试验区概况曙一区杜84块馆陶组油藏埋深530～640m 。整体构造形态为向南东倾没的单斜构造,地层倾角为2～3°。SAGD 先导试验区位于杜84块西北部,含油面积为0.15km 2 ,石油地质储量为249×104 t 。该区油层为湿型沉积扇沉积体系,储层岩性主要为中粗砂岩和不等粒砂岩,其次为砾岩、砾状砂岩和细砂岩等[3]。馆陶油层粒度中值平均为0.42mm 。平均单层解释厚度为107m ,油层有效厚度为60～90m ,为巨厚块状油藏。平均孔隙度为36.3%,平均渗透率为5.54μm 2。20℃地面原油密度平均为1.001g /cm 3 ,50℃地面脱气原油粘度为231910mPa ·s ,胶质和沥青质含量为52.9%。馆陶油藏是一个被水包围的边顶底水油藏,试验区内无底水,单井有效厚度在88～94m 之间,平均为91.7m 。原始地层温度为28～32℃,原始油层压力为6.0～6.5MPa 。截至目前,试验区有9口注汽井,4口水平井和4口直井采油。日注汽量为1255t /d ,日产液为1013t /d ,日产油为2489t /d ,含水率为75.4%。SAGD 阶段累计注汽45.11×104t ,累计产油9.16× 第14卷第2期2007年4月特种油气藏Special Oil and Gas Reservoirs Vol .14No .2 Apr .2007

烟气_蒸汽辅助重力泄油模拟技术_林日亿

收稿日期：2012- 03－02基金项目：国家“863”项目（SQ2009AA06Z2488110）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（10CX04014A ）；山东省自然科学基金项目（ZR2010EL021）作者简介：林日亿（1973－），男（汉族），湖南桂阳人，副教授，博士，从事热力采油和热能利用的教学与科研工作。文章编号：1673- 5005（2012）05-0136-05烟气－蒸汽辅助重力泄油模拟技术林日亿1 ，李魏1，李兆敏2，杨立强3，杨建平 3（1．中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266580；2．中国石油大学石油工程学院山东青岛266580； 3．辽河油田SAGD 项目开发部，辽宁盘锦124000）摘要：采用加拿大CMG 软件公司的CMG-STARS 模拟器，对烟气－蒸汽辅助重力泄油技术中烟气在蒸汽腔中的运移规律进行数值模拟。研究烟气注入后蒸汽腔的扩展速度及形态变化规律，分析含油饱和度、黏度、压力、温度的变化规律。在优化的注入参数下，对烟气－蒸汽辅助重力泄油和常规蒸汽辅助重力泄油（SAGD ）技术的开发效果进行对比。研究结果表明：优化的蒸汽注入温度为280?、注入速度为150m 3/d 、烟气与蒸汽比为1.0。在优化的注入参数下，烟气－蒸汽辅助重力泄油比SAGD 的累积采油量提高2.0kt ，采收率提高7%，油气比增加0.7%。烟气－蒸汽辅助重力泄油技术的开发效果更好。关键词：烟气；蒸汽辅助重力泄油；数值模拟；蒸汽腔中图分类号：TE 345 文献标志码：A doi ：10．3969/j．issn．1673-5005．2012．05．025 Numerical simulation technology of flue gas-steam assisted gravity drainage LIN Ri-yi 1，LI Wei 1，LI Zhao-min 2，YANG Li-qiang 3，YANG Jian-ping 3 （1．College of Pipeline and Civil Engineering in China University of Petroleum ，Qingdao 266580，China ； 2．School of Petroleum Engineering in China University of Petroleum ，Qingdao 266580，China ； 3．SAGD Project Development Department in Liaohe Oilfield ，Panjin 124000，China ） Abstract ：By using the CMG-STARS simulator ，the migration laws of flue gas in the steam chamber at flue gas-steam assisted gravity drainage technology were researched．The speed of the steam chamber expanding and the variation of the shape of the steam chamber were studied after flue gas injected．The change rules of oil saturation ，viscosity ，pressure and temperature were analyzed．The injection parameters of flue gas were optimized by reservoir numerical simulation．With the optimized injection parameters ，the development effects of flue gas-steam assisted gravity drainage technology and conventional SAGD were com-pared．The results show that the optimized steam injection temperature is 280?，the injection rate is 150m 3/d ，and the flue gas and steam ratio is 1.0．With the optimized injection parameters ，the cumulative oil production increases by 2.0kt ，and oil recovery efficiency increases by 7%using the flue gas-steam assisted gravity drainage technology compared with conventional SAGD．The development effect of flue gas-steam assisted gravity drainage technology is better．Key words ：flue gas ；steam assisted gravity drainage ；numerical simulation ；steam chamber 辽河油田蒸汽辅助重力泄油（SAGD ）开采稠油中后期，出现了蒸汽用量大、油汽比高、热能利用率低、生产后期含水量上升等问题，为解决这些问题，提出了烟气－蒸汽辅助重力泄油开采技术，该项技术是SAGD 中后期一项有效的提高稠油油藏采收率的接替技术［1-2］。笔者通过油藏数值模拟对烟气－蒸汽辅助重力泄油技术中烟气在蒸汽腔中的运移规律进行研究，采用加拿大CMG 软件公司的CMG-STARS 热采化学驱模拟器，分析烟气注入后蒸汽腔的扩展速度及形态变化规律。 2012年第36卷中国石油大学学报（自然科学版）Vol．36No．5第5期 Journal of China University of Petroleum Oct．2012

石油工程导论课程论文

石油工程导论（论文）题目：稠油开采技术现状及展望学生姓名：学号：专业班级：指导教师：年月日

稠油开采技术现状及展望摘要 ,石油工程导论课中学习了油藏知识后，通过资料我了解到，随着世界常规原油可采储量的减少，作为石油消费大国的中国必定会受到强烈的冲击。我国稠油资源丰富，稠油开采潜力巨大，但是常规开采方法很难开采稠油。所以本文着重从热采和冷采两个方面，总结介绍了稠油开采技术，以及各种方法上的适用范围和作用机理，并展望了未来稠油开采技术的发展。关键词：热采；冷采；机理；适用范围；展望

在过去的一百多年间，人类已经消耗了45%以上的轻质油可采储量，常规原油的可采储量仅剩1500 亿t。随着世界经济的快速发展，持续增长的市场需求与常规油藏的储量不足之间的矛盾会不断扩大。2011 年，中国石油对外依存度超过50%，且增长迅速，作为石油的消费大国，中国必定会受到强大的冲击，为了保持国民经济的稳定发展，必须寻求能接替可采轻质原油的战略资源。我国稠油资源丰富，陆上稠油、沥青资源约占石油资源总量的20％以上，预测资源量198 亿t，目前已探明地质储量20.6 亿t[1。稠油油田主要集中在辽河油区、胜利油区、克拉玛依油区及河南油区。最近几年在吐哈盆地、塔里木盆地也发现了深层稠油资源[2]。由此可见，稠油开采的潜力巨大。常规的开采方法很难开采稠油油藏，克服稠油开发的技术难题、更有效的开采稠油，满足旺盛的石油需求，迫在眉睫。 1 热采技术稠油热采主要是运用一些工艺措施使油层温度升高，降低稠油粘度，改变其在地层的流动性，从而将稠油采出的技术方法，是开采稠油，尤其是特、超稠油，最为有效且技术成熟的方法。 1.1 蒸汽吞吐蒸汽吞吐是指向一口生产井短期内注入一定量的蒸汽，然后关井数天，使热量扩散，之后再开井生产。当瞬时采油量降低到一定水平后，进行下一轮注气、关井、开采，如此周期循环，直至油井增产油量无经济效益或转变为其它开采方式为止。蒸汽吞吐是单井作业，使生产周期延长，工艺简单，投资少，见效快，是一种应用广泛、成熟的热采技术。但是其也有一定的缺点，如：由于重力超覆引起的在高渗透带的窜流，注入后波及体积低，热损失较大；特别是我国稠油油藏情况复杂，类型多，非均质严重，实施蒸汽吞吐有一定的经济风险与限制。 1.2 蒸汽驱蒸汽驱是从注采井网中的注入井持续注入蒸汽，加热并驱替原油的采油法。与蒸汽吞吐类似，蒸汽驱的注蒸汽的成本高，见效慢；注入蒸汽后，套管膨胀，损坏套管；蒸汽在地层中会因为重力的作用产生窜流；热损失严重，增加成本；在采油过程出砂严重，堵塞井筒，损坏设备。近来出现一种新的蒸汽驱技术——水平压裂辅助蒸汽驱技术（FAST），采用高速注气的水平压裂辅助蒸汽驱技术适用于开采浅薄层稠油。与蒸汽驱相比，FAST 克服了蒸汽驱选井界限，不存在反复激励的过程，可减少出砂，并将产出水注入地层可重复利用井口设备和注气管线[8]。 1.3 蒸汽辅助重力泄油（SAGD）蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术是在 1994 年由 Butler 等提出来，是利用蒸汽、浮力、水平井的一种新的稠油开采方法。 1.4 火烧油层火烧油层技术是持续把助燃剂（空气或氧气）注入到油层中，利用各种点火方式使它们与油层中的有机质燃烧产生移动前缘，降低油的粘度，达到驱替、采收原油的目的。火烧油层能耗低，效率高，采收率常可达到50%~80％，适应比蒸汽驱更复杂的油藏。但其本身就具有极大的复杂性，对岩石物性的改变很大，工作过程难以控制，对现场操作管理有很高的要求。目前处在工业性实验阶段，还没有全面推广使用。 2 冷采技术冷采不同于热采是通过不涉及升温的物理、化学方法改变稠油的流动性，利用某些特殊的工艺方法和开采设备实现稠油开采的方法。

单井蒸汽辅助重力泄油新技术

石油钻探技术２０１５年３月 cation of pore pressure monitoring method based on LWD data ［J ］．Petroleum Drilling T echniques ，２０１４，４２（２）：４１４５．［６］　Shen L C ．T heory of a coil ‐type resistivity sensor for M WD ap ‐p lication ［J ］． T he Log Analyst ，１９９１，３２（５）：６０３６１１．［７］　Zhou Q ，Hilliker D J ．M WD resistivity tool response in a lay ‐ered medium ［J ］．Geophysics ，１９９１，５６（１１）：１７３８１７４８．［８］　Lovell J R ．Finite element methods in resistiving logging ［D ］．T he Netherlands ：Delft U niversity of T echnology ，１９９３．［９］　Wang T ，Sigorelli J ．Finite difference modeling of electromag ‐ netic tool response for logging drilling ［J ］．Geophysics ，２００４，６９（１）：１５２１６０．［１０］　Liu Qinghuo ，Chew Wengcho ．A CG ‐FF H T method for the scattering solution of axisymmetric inhomogeneous media ［J ］．Microw ave and Optical T echnology Letters ，１９９３，６（２）：１０１１０４．［１１］　孙向阳，聂在平，赵延文，等．用矢量有限元方法模拟随钻测井仪在倾斜各向异性地层中的电磁响应［J ］．地球物理学报，２００８，５１（５）：１６００１６０７． Sun Xiangyang ，Nie Zaiping ，Zhao Yanw en ，et al ．T he electro ‐magnetic modeling of logging ‐w hile ‐drilling tool in tilted ani ‐sotropic formations using vector finite element method ［J ］． Chinese Journal of Geophysics ，２００８，５１（５）：１６００１６０７．［１２］　魏宝君，张克，欧永峰，等．采用混合法和递推矩阵算法模拟层状介质中随钻电磁波电阻率测量仪器的响应［J ］．中国石油大学学报：自然科学版，２０１３，３７（１）：６１６９． Wei Baojun ，Zhang Ke ，Ou Yongfeng ，et al ．Simulating elec ‐tromagnetic w ave resistivity M WD tool ＇s response in stratified media using hybrid method and recursive matrix algorithm ［J ］．Journal of China U niversity of Petroleum ：Edition of Nat ‐ ural Science ，２０１３，３７（１）：６１６９．［１３］　Demkowicz L ，Vardapetyan L ．M odeling of electro ‐magnetic absoption scattering problems using hp ‐adaptive finite ele ‐ments ［J ］．Computer M ethods in Applied M echanics and En ‐ g ineering ，１９９８，１５２（２）：１０３１２４．［１４］　Pardo D ，Demkowicz L ，Torres V C ．A self ‐adaptive goal ‐oriented hp finite element method with electromagnetic applications ．Part I ：Electrodynamics ［J ］．Computer M ethods in Applied M echanics and Engineering ，２００７，１９６：３５８５３５９７．［１５］　陈晓晖，刘得军，马中华．基于高精度自适应hp ‐FEM 的随钻电阻率测井电场数值模拟［J ］．计算物理，２０１１，２８（１）：５０５６．Chen Xiaohui ，Liu Dejun ，M a Zhonghua ．Numerical simulation of electric field in resistivity LWD using high accuracy self ‐adaptive hp ‐FEM ［J ］．Chinese Journal of Computational Phys ‐ ics ，２０１１，２８（１）：５０５６．［１６］　李辉，刘得军，刘彦昌，等．自适应hp FEM 在随钻电阻率测井仪器响应数值模拟中的应用［J ］．地球物理学报，２０１２，５５（８）：２７８７２７９７． Li Hui ，Liu Dejun ，Liu Yanchang ，et al ．Application of self ‐a ‐ daptive hp ‐FEM in numerical simulation of resistivity logging ‐w hile ‐drilling ［J ］．Chinese Journal of Geophysics ，２０１２，５５（８）：２７８７２７９７．［１７］　刘得军，马中华，苑赫，等．自适应高阶矢量有限元方法在随钻电阻率测井中的应用［J ］．中国石油大学学报：自然科学版，２０１２，３６（４）：７７９２． Liu Dejun ，M a Zhonghua ，Yuan He ，et al ．Application of adap ‐ tive higher ‐order vector finite element method to simulate re ‐sistivity logging ‐w hile ‐drilling tool response ［J ］．Journal of China U niversity of Petroleum ：Edition of Natural Science ，２０１２，３６（４）：７７９２．［１８］　Babuska I ，Suri M anil ．T he h ‐p version of the finite element method with quasi ‐uniform meshes ［J ］．M athematical M odel ‐ling and Numerical Analysis ，１９８７，２１（２）：１９９２３８．［１９］　冯硕，刘得军，张颖颖，等．基于CO M SOL 的井地电阻率正演研究［J ］．断块油气田，２０１３，２０（５）：５８９５９２． Feng Shuo ，Liu Dejun ，Zhang Yingying ，et al ．Study on borehole ‐ to ‐g round resistivity forward modeling based on COMSOL ［J ］．Fault ‐Block Oil and Gas Field ，２０１３，２０（５）：５８９５９２．［编辑　滕春鸣］单井蒸汽辅助重力泄油新技术某国际石油公司研究发展了单井蒸汽辅助重力泄油（steam assisted gravity drainage ，SAGD ）技术。该技术采用了特殊设计的六翼套管，可膨胀形成均匀分布的６个槽，压裂后注入含粒径１７００～８５０μm 支撑剂的凝胶，形成与油藏接触的６个均匀分布的压裂面，再从油藏顶部注入蒸汽，油从油藏底部的泄油通道流回井底，从而达到开采目的。该单井SAGD 技术具有以下特点：１）与水平井SAGD 技术相比，能在很低的压力下操作；２）多方位支撑面使油藏的各向异性最小化；３）充分利用整个油藏垂直高度的重力，蒸汽压力梯度适宜；４）效率高，在蒸汽注入启动后立即开始生产；５）形成的多维垂直发射状压裂支撑面，使蒸汽分布更加均匀；６）对于浅层油藏，需要注入低压蒸汽或溶剂，多维结构是理想的选择，可以瞬时使储层接触面积达到最大。试验研究表明，在３５m 厚的某含沥青油藏中，５m 厚的渗透性区域应用了该单井SAGD 技术，预估净现值是传统SAGD 技术的６倍。［供稿　思　娜］ ? 07?

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. s 10 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 10 mpa. s end 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，

蒸汽辅助重力泄油技术在超稠油开发中的应用

第１４卷第２期２０Ｃｒ７年４月特种油气藏Ｓｐｅｃｉａｌ０ｉｌａｎｄＧ鹅ＲｅｓｅⅣｏｉｒｓＶ０１．１４Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００７文章编号：１００６—６５３５（２０ｃｒ７）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（ＳＡＧＤ）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ＳＡＧＤ试验。通过２ａ的现场应用，馆陶油层ＳＡＧＤ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ＳＡＧＤ开发可提高采收率２７％。ＳＡＧＤ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：麟文献标识码：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（ＳＡＧＤ），其理论首先是由Ｒ．Ｍ．Ｂｕｄｅｒ博士【ｌ’２ｏ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。加拿大不同类型的重油油田已开展了１０多个ｓＡＧＤ试验区，并建成了７个商业化开采油田，ＳＡＧＤ开采方式最终采收率超过５０％，最高可达７０％以上。为了探索辽河油区超稠油油藏蒸汽吞吐后的转换方式，１９９７年杜８４块兴隆台油层兴ＶＩ组开展了双水平井蒸汽辅助重力泄油试验，由于受工艺设备等方面的限制，该试验于１９９８年底停止。随着ＳＡＧＤ工艺技术的不断成熟以及配套设备的完善，结合大量的室内物理模拟实验以及数值模拟研究，２００５年首次在馆陶组油层开展了直井与水平井ＳＡＧＤ先导试验，获得成功，为超稠油油藏蒸汽吞吐后期转换开发方式、实现产量接替提供了依据。１试验区概况曙一区杜８４块馆陶组油藏埋深５３０。６４０ｍ。整体构造形态为向南东倾没的单斜构造，地层倾角为２～３。。ｓＡＧＤ先导试验区位于杜８４块西北部，含油面积为０．１５ｋ岔，石油地质储量为２４９×１０４ｔ。该区油层为湿型沉积扇沉积体系，储层岩性主要为中粗砂岩和不等粒砂岩，其次为砾岩、砾状砂岩和细砂岩等［３］。馆陶油层粒度中值平均为０．４２一。平均单层解释厚度为１０７ｍ，油层有效厚度为６０～９０ｍ，为巨厚块状油藏。平均孔隙度为３６．３％，平均渗透率为５．５４心。２０℃地面原油密度平均为１．００１ｇ／ｃ０，５０℃地面脱气原油粘度为２３１９１０Ｈ眈?ｓ，胶质和沥青质含量为５２．９％。馆陶油藏是一个被水包围的边顶底水油藏，试验区内无底水，单井有效厚度在８８～９４ｍ之间，平均为９１．７ｍ。原始地层温度为２８，３２℃，原始油层压力为６．０。６．５ＭＰａ。截至目前，试验区有９口注汽井，４口水平井和４口直井采油。日注汽量为１２５５ｔ／ｄ，日产液为１０１３ｔ／ｄ，日产油为２４８９ｔ／ｄ，含水率为７５．４％。ｓＡＧＥｉ阶段累计注汽４５．１ｌ×１０４ｔ，累计产油９．１６× 收稿日期：２０町一Ｏｌ一２０：改回日期：２００７—０２—０２作者简介：张方礼（１９６ｌ一），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。　万方数据

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。形成热连通后，注入的蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔，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靠重力作用泄到下面的生产井中产出。目前SAGD有三种布井方式，即在靠近油藏的底部钻一对上下平行的水平井，上面水平井注汽，下面水平井采油；第二种是直井与水平井组合方式，即在油藏底部钻一口水平井，在其上方钻一口或几口垂直井，垂直井注汽，水平井采油；第三种是单管水平井SAGD，即在同一水平井井口下入注汽管柱，通过注汽管柱向水平井最顶端注汽，使蒸汽腔沿水平井逆向扩展。 SAGD机理示意图（左图为双水平井组合、右图为垂直井与水平井组合）

世界稠油资源开采技术的现状及展望

世界稠油资源开采技术的现状及展望世界稠油资源目前正得到越来越广泛的利用。稠油开采技术总体而言可分为热采和冷采技术，在稠油的开采过程中，根据油藏的不同特点合理的利用热采、冷采及其交替技术，就可以大幅度提高采收率。标签：稠油热采冷采 0前言随着全球经济的日益发展，世界对石油的需求量迅猛增长，经过对常规石油资源的大规模的开发后，稠油资源逐步被人重视，稠油油藏的开发技术也备受关注。我国稠油资源主要分布于辽河油田、新疆油田、河南油田。 1 稠油冷采技术稠油冷采，指的是不以升温方式作为降低稠油的粘度、提高油品的流动性能的手段，而是通过其它方式（如化学降粘剂、干抽等）及工艺方法进行稠油开采的技术。 1.1 携砂冷采携砂冷采是指依靠天然能量，仅靠调节生产压差而使地层达到出砂的目的，同时又保持地层骨架不被破坏，进而大幅度改善油层的渗透率，提高油井产量的采油方法。携砂冷采的采油机理虽需要进一步深入研究，但目前可以归纳为“泡沫流”和“蚯蚓洞”。根据经验，携砂冷采适合埋藏小于1000 m，原油脱气粘度范围是600至160 000 mPa·s的稠油或特稠油油藏，储层胶结疏松，且泥质含量较低，有一定携砂能力的油藏。 1.2 微生物采油技术微生物采油技术指的是向油藏中注入微生物液，利用微生物及其代谢产物降低原油粘度，提高油藏采收率。其主要采油机理为：微生物在地层环境中发酵，生成的代谢产物降低原油表面张力，改善原油的流动性，如CO2可以增加地层的压力，增加溶解性；有机酸类改善原油的性质；微生物发酵能裂解原油，降低稠油相对分子质量与粘度；菌液的渗透性会剥离粘附在岩石上的原油，启动难动用的部分。微生物采油成本低，易于操作，采出液易处理，环境污染少。但是由于稠油开采地层的高温、高压、高矿化度的环境，要筛选出适合的菌种很困难，恶劣的环境下，微生物也不容易存活。

天津石油学会

附件 3 “五省（市、区）第十七届稠油开采技术研讨会”发言论文目录序号论文题目发言人作者单位 1 “多元热流体”吞吐式热采产出物处理工艺徐壮飞中海石油（中国）有限公司天津分公司 2 水平井钻完井配套技术在稠油热采中的应用刘鹏飞，和鹏飞,余涵中海石油（中国）有限公司天津分公司 3 LD27-2油田稠油热采固井新技术研究与应用付建民韩雪银刘玉杰尚磊中海石油（中国）有限公司天津分公司 4 大港稠油油气田地面系统优化简化配套工艺技术研究与应用邹晓燕于刚韩华大港油田公司采油工艺研究院 5 热泵节能技术在大港稠油油田的应用及潜力分析李鹏翟明轩麻建军大港油田公司采油工艺研究院 6 多元热流体技术在特稠油探井测试中的应用研究马增华孙永涛张卫行中海油田服务股份有限公司油田生产研究院 7 螺杆泵举升工艺在板64区块稠油油藏适应性分析于晴晴黄颖霍艳玲大港油田第四采油厂工艺所 8 底水稠油油藏热采物理模拟实验研究翁大丽陈平张军辉彭华林辉朱志强中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 9 多元热流体热采技术在渤海特稠油的探索与实践孙永涛宋宏志林涛中海油田服务股份有限公司油田生产研究院 10 海上稠油多元热流体吞吐井间窜流影响规律研究姜杰李敬松孙永涛中海油田服务股份有限公司油田生产研究院 11 边底水稠油油藏水平井控水技术研究周福双大港油田第六采油厂 12 南堡35-2油田多元热流体热采效果评价方法及应用李金蔓李云鹏张雷刘东陈彬彬侯东梅中海石油（中国）有限公司天津分公司 13 枣35火山岩稠油油藏注微生物现场试验王振强，康玉江，运国建，张朋娜，董立印，王学立，路永萍大港油田分公司 14 多元热流体吞吐最佳注汽参数实用方法研究与应用宫汝祥李敬松孙永涛中海油田服务股份有限公司油田生产研究院 15 特、超稠油热采水平井组合套管优化设计方法王小军冯兴武赵林韩博宇张婷中石化河南油田分公司石油工程技术研究院 16 热采水平井改善吸汽剖面技术研刘若虚，刘科伟中石化河南油田分公司石油

中国稠油开发技术现状与建议

Open Journal of Nature Science 自然科学, 2019, 7(6), 471-477 Published Online November 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/8c3599521.html,/journal/ojns https://https://www.360docs.net/doc/8c3599521.html,/10.12677/ojns.2019.76057 China’s Heavy-Oil Development Technology: Status and Recommendations Yan Yang1*, Xiangcheng Wang1, Tao Wang2 1Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 2Southwest Petroleum University, Chengdu Sichuan Received: Oct. 9th, 2019; accepted: Oct. 24th, 2019; published: Oct. 31st, 2019 Abstract China’s demand for oil is increasing. However, due to various mining problems and technical problems, China relies heavily on oil imports. In order to alleviate market pressure and reduce oil imports, China has continuously strengthened its oil exploration, while heavy oil accounts for 25% of the oil geological resources (about 20 billion tons) and 8% of the combined oil and gas geologi-cal resources. It is part of oil and gas exploration and development that cannot be ignored. China’s technical systems for heavy-oil production are actively progressing and improving. I summarize the technology and practical application examples of heavy oil exploitation in China over the years, and analyze the advantages and disadvantages of various heavy oil mining technologies, and put forward some suggestions for the development status of China [1]. Keywords Heavy Oil, Exploration and Development, Mining Technologies, Suggestions 中国稠油开发技术现状与建议杨艳1*，王祥程1，王涛2 1成都理工大学，四川成都 2西南石油大学，四川成都收稿日期：2019年10月9日；录用日期：2019年10月24日；发布日期：2019年10月31日摘要我国对石油的需求量越来越大，但由于开采条件恶劣及技术等多方面问题，我国对石油进口的依赖度很大，为减轻市场压力，减少石油进口，我国不断加强对石油的勘探，而稠油占石油地质资源的25％(约*通讯作者。