稠油热采水平井开发技术调研】+【PDF】

交流内容2水平井稠油热采专题技术调研重点介绍：国外水平井蒸汽驱研究成果和应用情况引言1水平井调研的工作思路和方法及资料储备情况辽河复式油气区油藏类型多储层变化大剩余油分布复杂老区调整挖潜二次开发引言23458146914528093176135216382925242321496154.896.347.616.24.33.13.22.92.73.21.10.40.50.71.20.00200400600199219951998200120042007完钻井数(口)0100200水平井年产油(万吨)当年钻水平井井数累计完钻井数水平井年累计产油“八五”攻关“九五”试验“十五”扩大试验“十一五”规模实施新区产能建设面临诸多技术难题调研目的：服务平时需要，超前储备，为科研生产提供参考信息调研背景1：03年后大跨度发展调研背景2：提供解决问题的思路和方法！调研：1工作思路和方法简介1水平井调研内容应体现系统的特点监测开发增产措施举升钻完井水平井数值模拟地质设计机理研究1工作思路和方法采取开发技术为主、工艺为辅；稠油热采技术系统收集、稀油逐步健全；开发专项技术优先、机理研究逐步扩展的方针，坚持重点跟踪水平井新技术新方法，兼顾体系完整，动态建库的原则开展调研工作。具体的工作思路1工作思路和方法外文资料：院信息所（石油文摘）和北京石油信息研究中心联网查询—EI检索国内刊物等：油公司主页“期刊博硕论文数据库”和院信息所“万方数据库”及重庆维普直接查询和索取原文（信息所或中国石油信息资源网）其它如国内外会议交流、汇报、讲座等（多媒体为主）2）资料来源和途径：3）检索的一般方法：一、明确检索主题：明确为什么要检索、检索什么、解决什么问题。为明确检索目标的分类或关键字，昀好事先阅读几篇相关文章。二、准确给出检索主题词或关键字：明确范畴索引（逐级分类主题词Subjectcategory-关键是大类别）、具体的主题词或关键字Descriptors其它的检索词：作者Author(s)、公司或机构单位等、出版单位或会议名称Source、文章名三、制定检索策略（可调整）：‡推荐：以分类检索+主题词方法为主；利用次检索词补充‡约束条件：时间和分类词‡组合策略：利用不同分类词和关键字的逻辑关系；可能分阶段查询检索策略的重要性—以双管注汽检索为例：第二次检索策略：DoublePipe、DualTube、Pipe、Tube、horizontalwells检索结果：75篇以双管+水平井主题词检索的文章，80%以上是钻井和管线的，其余涉及计量、实验及其它杂项，无一篇双管注汽储层均匀动用文章，不能用这个主题词查！第一次检索策略：steaminjection&（double+PARALLEL+dual）检索结果：10篇文章，无一篇双管注汽储层均匀动用文章，不能用这个主题词查！..\08调研\双管技术\检索原文文摘\双管注汽英文第一次.rtf第三次检索策略：先在监测和调整主题词下粗查，确定出关键字dualstring检索结果：约60篇文章，2篇双管注汽储层均匀动用相关文章。结论是双管注汽文章主要侧重工艺，必须从根本上更换检索策略！4）目前资料储备情况近2年主要的调研内容07年重点收集整理水平井钻完井等工艺类资料；08年系统检索整理的资料主要有：检索专题EA文摘篇数提取原文篇数备注水平井注蒸汽开采1200完整的英文文摘水平井蒸汽驱3407+6完整的英文文摘双管注汽工艺20011完整的英文文摘SAGD70028完整的英文文摘火烧60中英原文除平时所收集的零散资料外（生产科研急需），汇报内容1水平井调研的工作思路和方法2水平井稠油热采专题技术调研专题技术一：SAGD（1）资料调研情况检索专题时间段EA文摘篇数储备原文篇数备注SAGD1985~2008约700篇78按双水平预热、SAGP、过热蒸汽等19项子专题进行分类归档需要特别指出的是：“赴加拿大超稠油技术转让组”1992~1995年、及“辽河油田SAGD项目部”2002年前后所组织开展的系统、全面、深入的国外SAGD技术调研工作，对国内SAGD先导试验的昀终成功,具有重大的理论和实践指导意义！此后，针对SAGD科研生产热点问题，信息所和项目组一直开展跟踪调研。2008年，SAGD英文资料又重新检索，并系统分类归档（2）目前国内SAGD项目几项热点问题‹SAGD水平井井下测试与解释配套技术完善与应用‹地球化学技术在SAGD开发中研究与应用‹联合式湿蒸汽流量干度测试技术研究‹SAGD高温产出液在线含水率监测技术研究‹SAGD生产数据采集及应用研究‹SAGD水平井井下测试与解释配套技术完善与应用‹地球化学技术在SAGD开发中研究与应用‹联合式湿蒸汽流量干度测试技术研究‹SAGD高温产出液在线含水率监测技术研究‹SAGD生产数据采集及应用研究‹油藏物理模拟和数值模拟研究‹先导试验方案研究‹氮气制备与注入工艺技术研究‹注汽锅炉烟道气回收注入工艺技术研究‹天然气注入与回收工艺技术研究‹多组份气体的选择与优化。‹过热蒸汽产生及输送技术‹SAGD采出液集输技术‹SAGD采出液高温脱水技术‹SAGD脱出污水回用锅炉水处理技术油藏工程采油工艺数据监测地面工程多组份SAGD先导试验(SAGP）SAGD双水平井预热SAGD注过热蒸汽技术热点一：多组份SAGD（SAGP）优点：能有效降低油层顶部温度扩大蒸汽腔平面波及体积等同的注汽量，SAGP的油汽比相对较高蒸汽腔纵向速度进一步减缓缺点：昀终采收率较SAGD少10%左右；CO2效果昀好，但气源不足、高温防腐问题ProducerSAGP物模实验在4小时的蒸汽腔采收率=51%00.10.20.30.40.50.600.511.522.53CS/OOSAGDSAGP累积注汽量/原始地质储量采收率连续注入蒸汽生产至结束时的温度场注入0.06PV的氮气生产结束的蒸汽腔目的：有效抑制或延缓杜84块馆陶油层顶水下泄建议：加快多组份SAGD先导试验步伐双水平井主要的预热方式：MackayRiver油田循环预热管柱图蒸汽吞吐预热循环预热国外大多采取循环预热方式。国外情况有利条件：循环方式以热传导为主，近井地带受热均匀，特别是长水平段较吞吐预热效果更好。国外多为未动用储层，采用循环预热具有先天的有利条件。热点二：SAGD双水平井预热热点二：SAGD双水平井预热杜84-馆平59井温曲线0501001502008008509009501000105011001150深度（m）井温℃原始一周期结束二周期结束三周期结束四周期结束预热一周期结束预热二周期结束预热三周期结束（与观察井同注）双水平井循环预热阶段管柱设计现阶段在杜229块开展循环预热试验循环预热总体参数设计：单井日注汽量：90t/d预热时间：4-5个月单井注汽量：10800-13500t。部署2个成对水平井井组（包括1口水平观察井），目前5口井已全部完钻。杜84-馆平59-1井温度变化曲线030609012015018021024010701100113011601190122012501280131013401370深度（m）温度（℃）原始一周期结束二周期结束三周期结束（与观察井同注）SAGD项目组先期开展了多周期吞吐预热试验，结果水平段动用程度改善有限。上水平井下水平井国内SAGD项目组情况目前，有关水平段动用调整方法的资料，仍比较缺乏过热蒸汽更适合于深层稠油，能够提高井底干度0500100015002000250030003500400003060901201501802100306090174777107137167197227257比热焓（kJ/kg）不同温度不同干度不同过热度（234℃+）饱和水湿饱和蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽3MPa500℃显热汽化潜热显热70%干度SAGD开发有效热量热点三：SAGD注过热蒸汽技术从曲线图可以看出，蒸汽的比热焓和比容在湿饱和蒸汽段昀高，且急剧变化，如果过热蒸汽能够弥补井筒热损失及加热油藏的部分热损失，蒸汽腔干度会明显提高，开发效果会更好。数值模拟结果表明，若在2010年之后转的71个SAGD井组注过热蒸汽。可提高油汽比0.03。经济指标也有相应的提高3704045365936656886335413228274435421555679812847835164875897881001311861941951791384667186112698468296141113152496433560010020030040050060070080090020082010201220142016201820202022生产时间年注汽、年产油（万吨）年注汽年产液年产油曙一区119个井组SAGD方案生产指标预测曲线（采用过热蒸汽）方案湿饱和蒸汽过热蒸汽天然气自用油天然气自用油SAGD增量SAGD增量SAGD增量SAGD增量商品率（%）10073.010073.12008-2023年单位操作成本（元/吨）825.16777.28785.41750.29财务净现值（亿元）54.8412.9641.611.7757.3815.5643.163.28内部收益率（%）31.9517.1830.0311.0832.2418.5730.2711.95静态投资回收期（年）4.145.504.746.294.095.354.696.15参数热点三：SAGD注过热蒸汽技术目前注过热蒸汽外文资料极其匮乏！压裂技术和热采水平井技术的组合和优化•主要原理：通过水平井分段压裂产生的裂缝，使注入蒸汽产生圆盘加热效应，从而生成高效的蒸汽腔。突出特点：低注汽压力、高注汽速度、灵活的注蒸汽管理效果对比实际应用中的优点一些实际运用的优点：¾经济效益提高，如NPV；¾可选择性注汽，同时维持注汽剖面控制¾可组合蒸汽吞吐中的水平井和直井¾当存在枯竭或低饱和油区时，有更好的生产策略适用油藏范围•薄层油藏、倾斜油藏、蒸汽蒸馏驱、特别是多（互）层状油藏等--重油、中等粘度油藏；•SAGD、蒸汽吞吐一些限制因素•产生的裂缝必须避开水区•需要考虑成本，对多段压裂方案进行优化•裂缝的效率受岩性影响较大：极致密岩石极松散岩性100%00.1~0.5md70%1~5d10%专题技术二：火烧技术目前已收集了较丰富的外文资料，信息所准备检索昀新的国外资料¾稠油所：70篇中英原文¾信息所：75篇（原文+文摘）¾院培训中心：聘请西南石油大学教授所做的专题讲座（多媒体资料）试验区块启动时间效果庙5块1996年试验失败杜66块2005年效果较好杜48块2005年未点燃高3-6-18块2005年初期见效辽河油田火烧技术简介研究院实验所新建大型二维火烧比例模型资料收集情况：实验所也积极准备开展室内机理研究，杜66块先导试验初期效果良好特征2：生产井中装有移动式内套筒，相对于燃烧前缘，维持生产井射孔段长度不变特征1：受热原油在重力作用下直接到达生产井射孔段，实现了短距离驱替；THAI的两个主要技术特征：火烧油层前沿技术：THAITHAI（从端部到跟部注空气）：适合于稠油和超稠油的开采，采收率可达70~80％左右。实现THAI的关键环节依油藏条件不同，启动过程不同：①原油粘度小于5000mPa·s、储层厚度小于8~10m的薄层油藏，可以较灵活地启动（与室内试验类似）。②原油粘度高5000mPa·s、储层厚度20~40m的厚层重油油藏，可根据粘度、厚度、井距选择合理的注汽方式，建立起注人井和生产井之间的联系。井网配置主要采用3种形式：THAI的实施分三阶段：①建立注人井和生产井之间的联系②点火③燃烧前缘沿水平段延伸注蒸汽方式：轮流注汽、循环注汽、直接注汽注入井生产井国外THAI矿场先导试验2004年底,WITHESANDS公司在加拿大AIberta省McMurry油田开展了THAI技术的先导试验。埋深370m，布了三口垂直注人井及三口水平生产井。设计日产油300m3/d，燃烧前缘水平推进速度为25cm/d。预计矿场试验可以取得满意的效果专题技术三：水平井蒸汽驱调研（1）国外蒸汽驱文献概述（2）水平井蒸汽驱阶段特征（