隔夾層長度對驅泄復合開采效果影響的實驗研究

摘要SAGD技術是開采超稠油油藏的有效技術。但D塊超稠油油藏隔夾層比較發(fā)育，影響了SAGD開采的效果。為了進一步提高采收率，提出了蒸汽驅和SAGD復合開采的方式（即驅泄復合開采）來改善其效果。根據(jù)相似原理設計建立了驅泄復合開采二維比例物理模型，完成了多組比例物理模擬實驗，認識了驅泄復合開采的蒸汽腔發(fā)育特點和溫度場擴展情況，認識了隔夾層長度對驅泄復合開采的影響。驅泄復合開采為具有隔夾層的稠油油藏進行開發(fā)設計以及現(xiàn)場方案的實施提供了可靠的依據(jù)，有利于更加經濟有效地開發(fā)稠油資源。

關鍵詞稠油油藏；隔夾層；SAGD；驅泄復合；物理模擬

中圖分類號：TE345 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0035-01

蒸汽輔助重力泄油技術（SAGD）是開發(fā)超稠油的一項前沿技術，其理論首先由羅杰·巴特勒博士于1978年提出。SAGD在不存在隔夾層的油藏有較好的應用效果，例如A塊巨厚層油藏，因為不存在隔夾層，直井-水平井組合SAGD先導試驗取得了較好的效果。而D塊超稠油油藏先導試驗區(qū)的東部發(fā)育了隔層，SAGD階段影響了蒸汽腔的擴展。所以為了進一步提高SAGD開采效果，提出了驅泄復合開采來改善其效果。

1油藏地質特征

D塊超稠油油藏埋深550~890 m，油層平均油層厚度41米，孔隙度大于26%，滲透率1.7 D，原始含油飽和度大于71%，油層中含有不連續(xù)薄夾層。原油粘度在50℃溫度下150000 mPa·s。地層水性質水型屬NaHCO3型。壓力為7.35 MPa，地層溫度34.7℃。

2二維比例物理模型

依據(jù)相似理論，經過比例模化得到二維比例物理模型的參數(shù)。建立500×500×40 mm的比例模型，模擬油層縱向剖面。模擬油層厚度40 m。在模型中部設1口水平井，6口直井；部設熱電偶165個，監(jiān)測溫度場發(fā)育；部設8個壓力測點。

3物模實驗結果分析

3.1 蒸汽腔形成和發(fā)育特征

經歷吞吐預熱，水平井和直井之間達到了熱聯(lián)通溫度后，轉為SAGD方式開采。由于蒸汽的超覆特性，沒有隔夾層阻擋的一側汽腔很快發(fā)育到油藏頂部，汽腔橫向擴展及下降時間較長，主要作用機理是斜面泄油；另一側有隔夾層阻擋，蒸汽超覆到隔夾層之后不再上升，隔夾層上部大部分油藏不能被波及，汽腔只能在隔夾層下方擴展。

轉為驅泄復合開采后，采取了一口直井注汽，另一口直井參與生產，并于直井在隔夾層上方部分射孔。隔夾層上方形成了汽驅，汽腔最終形成，擴大了波及體積，采收率得以提高。

3.2 隔夾層長度對驅泄復合開采效果影響

分別進行隔夾層長度為井距的2/3，1/3和1/2的驅替與泄油復合開采實驗，實驗數(shù)據(jù)見表1。

表1不同隔夾層長度實驗結果

序號 實驗條件 吞吐+SAGD% 驅泄復合階段采出程度% 總采出程度

%

隔夾層長度（井距） 轉驅時機（含水）

1 2/3 90% 56.98 20.15 77.13

2 1/2 90% 67.26 10.14 77.40

3 1/3 90% 77.27 0.26 77.53

通過對隔夾層長度分別為全井距的2/3，1/2和1/3實驗情況的分析可以看出，隔夾層長度為全井距的2/3的實驗中，驅泄復合階段采出程度為20.15%，高于隔夾層長度1/2的10.14%和1/3實驗的0.26%。所以，隔夾層越長，采用驅泄復合開采效果越明顯，隔夾層長度小于全井距的1/3則影響不大。

4結論

1）驅泄復合開采可使隔層上部的原油得到充分動用，減緩含水上升速度，有效減少開采時間，節(jié)省成本，提高產量以及經濟效益。建議于含水90%之前轉驅泄復合開采。

2）隔夾層越長采用驅泄復合方式越有效，長度小于1/3則不需要采用驅泄復合開采。

基金項目

國家科技重大專項“渤海灣盆地遼河坳陷中深層稠油開發(fā)技術示范工程”（2011ZX05053），中國石油天然氣股份有限公司稠油開采先導試驗基地

參考文獻

[1]張方禮，劉其成，劉寶良，等.稠油開發(fā)實驗技術與應用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[2]仲巖磊.隔夾層在稠油蒸汽吞吐熱采中的意義[J].中國石油大學勝利學院學報，2012，26（1）.

[3]鄢旭.隔夾層對SAGD開發(fā)的影響及對策研究[J].內江科技，2011（1）.

[4]唐清山，施曉蓉.高升油田高3塊隔夾層特征及對稠油熱采的影響[J].特種油氣藏，1995，2（1）.

[5]楊增森.邊底水特超稠油油藏蒸汽吞吐中后期復合調堵技術研究[J].內蒙古石油化工，2012（14）.

[6]謝俊遠，郭恩常，毛艷華，等.下二門油田氣頂稠油油藏蒸汽驅可行性分析[J].石油地質與工程，2012（04）.

[7]張連社，張萍，周玉龍.邊底水稠油油藏營13斷塊開發(fā)技術與應用[J].石油地質與工程，2012（03）.

[8]趙欣，賈娜，周百鳴.近臨界蒸汽驅技術在低滲透油藏中的應用[J].特種油氣藏，2011（06）.

[9]曹嫣鑌，劉冬青，張仲平，等.勝利油田超稠油蒸汽驅汽竄控制技術[J].石油勘探與開發(fā)，2012（06）.

[10]周林碧，李海亮，石磊，等.油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用研究[J].石油化工應用，2012（11）.

[11]盧川，劉慧卿，楊云龍，等.傳遞原理在稠油復合蒸汽驅方案優(yōu)選中的應用[J].斷塊油氣田，2012（05）.

[12]徐玉霞，葛麗珍，廖新武，等.邊底水稠油油藏單砂體水淹規(guī)律量化研究[J].科學技術與工程，2012（25）.

作者簡介

高陽（1986-），男，2008年畢業(yè)于大慶石油學院應用物理學專業(yè)，現(xiàn)從事稠油熱采提高采收率工作。

endprint

摘要SAGD技術是開采超稠油油藏的有效技術。但D塊超稠油油藏隔夾層比較發(fā)育，影響了SAGD開采的效果。為了進一步提高采收率，提出了蒸汽驅和SAGD復合開采的方式（即驅泄復合開采）來改善其效果。根據(jù)相似原理設計建立了驅泄復合開采二維比例物理模型，完成了多組比例物理模擬實驗，認識了驅泄復合開采的蒸汽腔發(fā)育特點和溫度場擴展情況，認識了隔夾層長度對驅泄復合開采的影響。驅泄復合開采為具有隔夾層的稠油油藏進行開發(fā)設計以及現(xiàn)場方案的實施提供了可靠的依據(jù)，有利于更加經濟有效地開發(fā)稠油資源。

關鍵詞稠油油藏；隔夾層；SAGD；驅泄復合；物理模擬

中圖分類號：TE345 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0035-01

蒸汽輔助重力泄油技術（SAGD）是開發(fā)超稠油的一項前沿技術，其理論首先由羅杰·巴特勒博士于1978年提出。SAGD在不存在隔夾層的油藏有較好的應用效果，例如A塊巨厚層油藏，因為不存在隔夾層，直井-水平井組合SAGD先導試驗取得了較好的效果。而D塊超稠油油藏先導試驗區(qū)的東部發(fā)育了隔層，SAGD階段影響了蒸汽腔的擴展。所以為了進一步提高SAGD開采效果，提出了驅泄復合開采來改善其效果。

1油藏地質特征

D塊超稠油油藏埋深550~890 m，油層平均油層厚度41米，孔隙度大于26%，滲透率1.7 D，原始含油飽和度大于71%，油層中含有不連續(xù)薄夾層。原油粘度在50℃溫度下150000 mPa·s。地層水性質水型屬NaHCO3型。壓力為7.35 MPa，地層溫度34.7℃。

2二維比例物理模型

依據(jù)相似理論，經過比例模化得到二維比例物理模型的參數(shù)。建立500×500×40 mm的比例模型，模擬油層縱向剖面。模擬油層厚度40 m。在模型中部設1口水平井，6口直井；部設熱電偶165個，監(jiān)測溫度場發(fā)育；部設8個壓力測點。

3物模實驗結果分析

3.1 蒸汽腔形成和發(fā)育特征

經歷吞吐預熱，水平井和直井之間達到了熱聯(lián)通溫度后，轉為SAGD方式開采。由于蒸汽的超覆特性，沒有隔夾層阻擋的一側汽腔很快發(fā)育到油藏頂部，汽腔橫向擴展及下降時間較長，主要作用機理是斜面泄油；另一側有隔夾層阻擋，蒸汽超覆到隔夾層之后不再上升，隔夾層上部大部分油藏不能被波及，汽腔只能在隔夾層下方擴展。

轉為驅泄復合開采后，采取了一口直井注汽，另一口直井參與生產，并于直井在隔夾層上方部分射孔。隔夾層上方形成了汽驅，汽腔最終形成，擴大了波及體積，采收率得以提高。

3.2 隔夾層長度對驅泄復合開采效果影響

分別進行隔夾層長度為井距的2/3，1/3和1/2的驅替與泄油復合開采實驗，實驗數(shù)據(jù)見表1。

表1不同隔夾層長度實驗結果

序號 實驗條件 吞吐+SAGD% 驅泄復合階段采出程度% 總采出程度

%

隔夾層長度（井距） 轉驅時機（含水）

1 2/3 90% 56.98 20.15 77.13

2 1/2 90% 67.26 10.14 77.40

3 1/3 90% 77.27 0.26 77.53

通過對隔夾層長度分別為全井距的2/3，1/2和1/3實驗情況的分析可以看出，隔夾層長度為全井距的2/3的實驗中，驅泄復合階段采出程度為20.15%，高于隔夾層長度1/2的10.14%和1/3實驗的0.26%。所以，隔夾層越長，采用驅泄復合開采效果越明顯，隔夾層長度小于全井距的1/3則影響不大。

4結論

1）驅泄復合開采可使隔層上部的原油得到充分動用，減緩含水上升速度，有效減少開采時間，節(jié)省成本，提高產量以及經濟效益。建議于含水90%之前轉驅泄復合開采。

2）隔夾層越長采用驅泄復合方式越有效，長度小于1/3則不需要采用驅泄復合開采。

基金項目

國家科技重大專項“渤海灣盆地遼河坳陷中深層稠油開發(fā)技術示范工程”（2011ZX05053），中國石油天然氣股份有限公司稠油開采先導試驗基地

參考文獻

[1]張方禮，劉其成，劉寶良，等.稠油開發(fā)實驗技術與應用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[2]仲巖磊.隔夾層在稠油蒸汽吞吐熱采中的意義[J].中國石油大學勝利學院學報，2012，26（1）.

[3]鄢旭.隔夾層對SAGD開發(fā)的影響及對策研究[J].內江科技，2011（1）.

[4]唐清山，施曉蓉.高升油田高3塊隔夾層特征及對稠油熱采的影響[J].特種油氣藏，1995，2（1）.

[5]楊增森.邊底水特超稠油油藏蒸汽吞吐中后期復合調堵技術研究[J].內蒙古石油化工，2012（14）.

[6]謝俊遠，郭恩常，毛艷華，等.下二門油田氣頂稠油油藏蒸汽驅可行性分析[J].石油地質與工程，2012（04）.

[7]張連社，張萍，周玉龍.邊底水稠油油藏營13斷塊開發(fā)技術與應用[J].石油地質與工程，2012（03）.

[8]趙欣，賈娜，周百鳴.近臨界蒸汽驅技術在低滲透油藏中的應用[J].特種油氣藏，2011（06）.

[9]曹嫣鑌，劉冬青，張仲平，等.勝利油田超稠油蒸汽驅汽竄控制技術[J].石油勘探與開發(fā)，2012（06）.

[10]周林碧，李海亮，石磊，等.油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用研究[J].石油化工應用，2012（11）.

[11]盧川，劉慧卿，楊云龍，等.傳遞原理在稠油復合蒸汽驅方案優(yōu)選中的應用[J].斷塊油氣田，2012（05）.

[12]徐玉霞，葛麗珍，廖新武，等.邊底水稠油油藏單砂體水淹規(guī)律量化研究[J].科學技術與工程，2012（25）.

作者簡介

高陽（1986-），男，2008年畢業(yè)于大慶石油學院應用物理學專業(yè)，現(xiàn)從事稠油熱采提高采收率工作。

endprint

摘要SAGD技術是開采超稠油油藏的有效技術。但D塊超稠油油藏隔夾層比較發(fā)育，影響了SAGD開采的效果。為了進一步提高采收率，提出了蒸汽驅和SAGD復合開采的方式（即驅泄復合開采）來改善其效果。根據(jù)相似原理設計建立了驅泄復合開采二維比例物理模型，完成了多組比例物理模擬實驗，認識了驅泄復合開采的蒸汽腔發(fā)育特點和溫度場擴展情況，認識了隔夾層長度對驅泄復合開采的影響。驅泄復合開采為具有隔夾層的稠油油藏進行開發(fā)設計以及現(xiàn)場方案的實施提供了可靠的依據(jù)，有利于更加經濟有效地開發(fā)稠油資源。

關鍵詞稠油油藏；隔夾層；SAGD；驅泄復合；物理模擬

中圖分類號：TE345 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0035-01

蒸汽輔助重力泄油技術（SAGD）是開發(fā)超稠油的一項前沿技術，其理論首先由羅杰·巴特勒博士于1978年提出。SAGD在不存在隔夾層的油藏有較好的應用效果，例如A塊巨厚層油藏，因為不存在隔夾層，直井-水平井組合SAGD先導試驗取得了較好的效果。而D塊超稠油油藏先導試驗區(qū)的東部發(fā)育了隔層，SAGD階段影響了蒸汽腔的擴展。所以為了進一步提高SAGD開采效果，提出了驅泄復合開采來改善其效果。

1油藏地質特征

D塊超稠油油藏埋深550~890 m，油層平均油層厚度41米，孔隙度大于26%，滲透率1.7 D，原始含油飽和度大于71%，油層中含有不連續(xù)薄夾層。原油粘度在50℃溫度下150000 mPa·s。地層水性質水型屬NaHCO3型。壓力為7.35 MPa，地層溫度34.7℃。

2二維比例物理模型

依據(jù)相似理論，經過比例模化得到二維比例物理模型的參數(shù)。建立500×500×40 mm的比例模型，模擬油層縱向剖面。模擬油層厚度40 m。在模型中部設1口水平井，6口直井；部設熱電偶165個，監(jiān)測溫度場發(fā)育；部設8個壓力測點。

3物模實驗結果分析

3.1 蒸汽腔形成和發(fā)育特征

經歷吞吐預熱，水平井和直井之間達到了熱聯(lián)通溫度后，轉為SAGD方式開采。由于蒸汽的超覆特性，沒有隔夾層阻擋的一側汽腔很快發(fā)育到油藏頂部，汽腔橫向擴展及下降時間較長，主要作用機理是斜面泄油；另一側有隔夾層阻擋，蒸汽超覆到隔夾層之后不再上升，隔夾層上部大部分油藏不能被波及，汽腔只能在隔夾層下方擴展。

轉為驅泄復合開采后，采取了一口直井注汽，另一口直井參與生產，并于直井在隔夾層上方部分射孔。隔夾層上方形成了汽驅，汽腔最終形成，擴大了波及體積，采收率得以提高。

3.2 隔夾層長度對驅泄復合開采效果影響

分別進行隔夾層長度為井距的2/3，1/3和1/2的驅替與泄油復合開采實驗，實驗數(shù)據(jù)見表1。

表1不同隔夾層長度實驗結果

序號 實驗條件 吞吐+SAGD% 驅泄復合階段采出程度% 總采出程度

%

隔夾層長度（井距） 轉驅時機（含水）

1 2/3 90% 56.98 20.15 77.13

2 1/2 90% 67.26 10.14 77.40

3 1/3 90% 77.27 0.26 77.53

通過對隔夾層長度分別為全井距的2/3，1/2和1/3實驗情況的分析可以看出，隔夾層長度為全井距的2/3的實驗中，驅泄復合階段采出程度為20.15%，高于隔夾層長度1/2的10.14%和1/3實驗的0.26%。所以，隔夾層越長，采用驅泄復合開采效果越明顯，隔夾層長度小于全井距的1/3則影響不大。

4結論

1）驅泄復合開采可使隔層上部的原油得到充分動用，減緩含水上升速度，有效減少開采時間，節(jié)省成本，提高產量以及經濟效益。建議于含水90%之前轉驅泄復合開采。

2）隔夾層越長采用驅泄復合方式越有效，長度小于1/3則不需要采用驅泄復合開采。

基金項目

國家科技重大專項“渤海灣盆地遼河坳陷中深層稠油開發(fā)技術示范工程”（2011ZX05053），中國石油天然氣股份有限公司稠油開采先導試驗基地

參考文獻

[1]張方禮，劉其成，劉寶良，等.稠油開發(fā)實驗技術與應用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[2]仲巖磊.隔夾層在稠油蒸汽吞吐熱采中的意義[J].中國石油大學勝利學院學報，2012，26（1）.

[3]鄢旭.隔夾層對SAGD開發(fā)的影響及對策研究[J].內江科技，2011（1）.

[4]唐清山，施曉蓉.高升油田高3塊隔夾層特征及對稠油熱采的影響[J].特種油氣藏，1995，2（1）.

[5]楊增森.邊底水特超稠油油藏蒸汽吞吐中后期復合調堵技術研究[J].內蒙古石油化工，2012（14）.

[6]謝俊遠，郭恩常，毛艷華，等.下二門油田氣頂稠油油藏蒸汽驅可行性分析[J].石油地質與工程，2012（04）.

[7]張連社，張萍，周玉龍.邊底水稠油油藏營13斷塊開發(fā)技術與應用[J].石油地質與工程，2012（03）.

[8]趙欣，賈娜，周百鳴.近臨界蒸汽驅技術在低滲透油藏中的應用[J].特種油氣藏，2011（06）.

[9]曹嫣鑌，劉冬青，張仲平，等.勝利油田超稠油蒸汽驅汽竄控制技術[J].石油勘探與開發(fā)，2012（06）.

[10]周林碧，李海亮，石磊，等.油溶性降粘劑輔助蒸汽驅在稠油開采中的應用研究[J].石油化工應用，2012（11）.

[11]盧川，劉慧卿，楊云龍，等.傳遞原理在稠油復合蒸汽驅方案優(yōu)選中的應用[J].斷塊油氣田，2012（05）.

[12]徐玉霞，葛麗珍，廖新武，等.邊底水稠油油藏單砂體水淹規(guī)律量化研究[J].科學技術與工程，2012（25）.

作者簡介

高陽（1986-），男，2008年畢業(yè)于大慶石油學院應用物理學專業(yè)，現(xiàn)從事稠油熱采提高采收率工作。

endprint