摘要：在传统举升系统设计的基础上,设计了适合于蒸汽辅助重力泄油开采方式的有杆泵举升系统。选取系统效率为举升系统优化的目标函数,并确定了约束条件及目标函数的求解方法。确定了下泵深度的设计依据和抽汲参数的选取原则,以及抽油泵和抽油机的选型范围。根据有杆泵举升系统设计理论编制了蒸汽辅助重力泄油有杆泵举升系统优化设计软件,并进行了实例设计。设计结果表明,设计的举升系统举升能力大幅提高,日产液量可提高24 t,经济效益显著。

摘要：蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage,SAGD)技术自提出以来便成为了1种开发特稠油与超稠油油藏的有效手段。蒸汽辅助重力泄油过程中蒸汽腔的发育与传热决定了SAGD的开发效果,合理的注采参数可以改善SAGD蒸汽腔的发育、降低热损失。采用正交设计分析了不同注采参数对SAGD采收率与累计油汽比的影响,通过方差分析得出注汽速度、采注比对SAGD采出程度的影响最明显,SAGD的累计油汽比主要受注汽干度、注汽速度的影响。同时,结合实际SAGD开发区块,采用数值模拟依次优化了该区块双水平井SAGD的注汽速度、注汽干度、注汽温度以及采注比,得出最优值依次为300m3/d、0.7%、250℃、1.2。研究结果表明,采用双水平井SAGD开采特超稠油可以取得较高的开发效果。

摘要：利用加拿大Kinosis油砂典型岩心开展了温敏岩石物理特征实验测量、模型计算和频散现象分析,应用于研究区油砂蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发蒸汽腔发育形态的时移地震监测研究。研究表明,对于弱胶结、低阻抗的油砂,利用聚醚醚酮树脂代替常规钛合金设计超声波基座进行超声波测试,可以提高信号能量、信噪比,得到清晰的初至波形。随着温度的变化,研究区稠油可出现玻璃态、准固态和液态这3种相态,玻璃态温度点和液态温度点分别为-34.4℃和49.0℃,准固态的稠油具有明显频散现象。高含油饱和度油砂的弹性特征主要由稠油性质决定,低含油饱和度油砂的弹性特征主要受骨架颗粒刚度控制。油砂的弹性参数具有明显的温敏特征,将温度从10℃提高到175℃,其纵、横波速度都会明显降低。基于实验数据建立油砂纵波阻抗与温度之间的定量关系图版,并通过时移地震反演实现了研究区目的层段蒸汽腔温度变化预测。

摘要：蒸汽辅助重力泄油(Steam-assisted gravity drainage,SAGD)技术是开采沥青/稠油油藏的一种行之有效的技术,尽管SAGD技术的概念看起来很简单,但在为理解这一过程而建立的理论中存在着诸多缺陷。实际上,SAGD是一个多物理过程,涉及同时传热传质,具体可分为注蒸汽循环预热阶段、蒸汽腔纵向扩展阶段、蒸汽腔横向扩展阶段以及蒸汽腔下降阶段等4个阶段。SAGD技术的开发机理包括蒸汽降黏、重力泄油、地质力学效应、热效应、蒸汽腔的聚并融合作用以及原地乳化作用等。其中部分机理存在争议,且机理间可能存在相互耦合的作用,未来应继续通过室内实验、数值模拟等手段进一步深入探究其耦合机理,为更好地理解、优化、设计SAGD开发过程打下坚实基础,从而在实际应用时充分考虑各项机理的综合作用,为SAGD开发提供更为可靠的评价、预测和设计手段。同时也应从充分理解常规SAGD的开发过程与机理出发,更合理地扩展SAGD开发的变种形式。

摘要：为了揭示非渗透夹层条带对双水平井蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响,开展蒸汽辅助重力泄油室内物理模拟实验。针对双水平井蒸汽辅助重力泄油开发的特点,提出基于Subcool值的边界条件相似准则数,为室内物理模拟实验的开展提供调控依据。以加拿大麦凯河油砂区块为原型,设计并建立二维双水平井蒸汽辅助重力泄油室内物理模拟装置,开展4组室内物理模拟实验,其中1组为均质模型,其他3组为存在夹层的非均质模型。结果表明,均质模型蒸汽腔的发育过程可划分为3个阶段,分别对应着产量增加阶段、产量稳定阶段和产量下降阶段。对于非均质模型,夹层的存在及其分布模式对蒸汽腔发育和生产指标具有重要影响;夹层距离注采井越近,蒸汽腔发育受影响的时间越早,其发育过程变得更加复杂,对生产指标的影响越大;当夹层位于注采井中间时,常规的蒸汽循环预热方式失效,而生产井单井蒸汽辅助重力泄油预热方式可以建立注采井间的连通。

摘要：蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术是开采稠油和油砂的重要技术,其开发效果受储层参数的影响。采用数值模拟方法研究了垂向渗透率、储层厚度、孔隙度、含油饱和度等储层参数对SAGD技术开发效果的影响。结果表明,储层厚度、孔隙度、含油饱和度与开发效果呈正相关关系。在水平渗透率一定的情况下,垂向渗透率对开发效果的影响存在最优值。对不同储层参数进行正交试验设计的结果显示,对于油汽比、采出程度、平均日产量等因变量,储层厚度、垂向渗透率、含油饱和度及孔隙度的影响程度不同。根据正交试验分析结果对稠油油藏SAGD技术开发的适应性进行量化评价,可为前期制定开发策略提供参考。

摘要：蒸汽辅助重力泄油启动阶段注采井间的有效连通对生产阶段影响较大。现场实践表明,常规蒸汽循环预热时间长,蒸汽消耗量大,热损失严重。为此,设计填砂管注溶剂评价实验装置,通过在不同流速下注入二甲苯溶剂,并对填砂管进行浸泡,评价二甲苯的降粘效果。实验结果表明:随着二甲苯含量的增加,原油粘度显著下降,流动性增强,且无沥青质沉淀产生,当溶剂注入量达到一定值后,降粘效果减弱;油相渗透率随着溶剂注入速度的提高而增大,但增幅逐渐减小;通过带压溶剂浸泡,溶剂向四周扩散,使溶剂的波及面积和降粘范围扩大,油相渗透率增大。新疆A油田某区块的应用结果表明,经溶剂浸泡的井组需要的循环预热时间显著降低,相对缩短60 d左右,节省蒸汽注入量约为4000m^3,转入蒸汽辅助重力泄油生产时,注采井间的连通程度约为85%,取得了较好的连通效果。数值模拟和现场试验结果均表明,蒸汽辅助重力泄油启动阶段注溶剂可缩短蒸汽循环预热时间,减少蒸汽注入量,使注采井间预热均匀,从而提高预热效率和经济效益。

摘要：SAGD开发油砂过程中,储层内存在的高含水层极大影响了正常的蒸汽腔扩展特征和开发动态。采用三维物理模拟实验,开展了高含水层油砂SAGD的汽腔扩展动态及开发特征研究。首先基于Forchheimer定律约束,提出了相似理论设计中三维模型渗透率的校正方法,进而通过相似模型设计,开展了均质及高含水层油砂SAGD的三维物理模拟实验,对比分析了高含水层油砂SAGD的汽腔扩展模式,表征了高含水层对油砂SAGD生产动态的影响。其次,基于该物理模型参数,建立了实验室尺度的数值模拟模型,通过数值反演,分析了高含水层厚度及含水饱和度的影响。最后,提出了优质储层体积比和汽腔横向扩展比两个评价指标。在此基础上,评价分析了高含水层对SAGD开发的负面效应,建立了高含水层油砂SAGD开发的界限图版。结果显示,高含水层的存在会导致SAGD汽腔前缘的温度突降,汽腔体积缩小。相比均质油砂储层,高含水层油砂SAGD的汽腔发育包括上升期、水体影响期、二次上升期、横向扩展期及衰竭期5个阶段。高含水层厚度和含水饱和度对油砂SAGD的开发动态具有一定负面影响,所建立的SAGD界限图版可用于有效评价高含水层对油砂SAGD开发效果的影响。

摘要：受储层非均质性、钻井轨迹、启动方式、操作策略等因素影响,近1/3双水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)开发效果不理想,表现为井下温度不均、局部汽窜、泄油速度慢、油汽比低。此外,大量强非均质稠油油藏面临水平井经济开发的难题。布署流量控制器(FCDs)实施分段管理,是近年来诸多石油公司改善稠油开发效果的技术方向之一。虽然流量控制器早已成功用于常规油气田控水开发,但在SAGD应用中仍面临高温高压、相变、稠油高黏强温敏、复杂乳化(油包水、水包油、水包油包水)、油水汽/气多相组成、出砂等新挑战。通过分析SAGD提质增效存在的问题和技术需求,总结了流量控制器在SAGD工况下的相变压力损失、额外阻汽效应等机理;统计了国外矿场试验项目的应用效果,分析了部分项目效果不佳的原因。通过筛选典型案例,深入剖析了SAGD应用的地质条件、实施动机、钻完井、举升和操作工艺、实施效果。在此基础上明确了国外FCDs技术应用处于试验验证到工业推广的过渡阶段,总结了流量控制器在SAGD应用中面临的挑战与发展方向,具体包括制约流量控制器调节性能的机制、针对热采工况的流量控制器结构设计和筛选标准、以油藏-井筒耦合为核心的地质与工程一体化设计方法、流量控制器性能的定量评价能力等。最后,针对FCDs技术的现场应用提出了可行建议。

摘要：为了解决现有热采物理模拟装置模型热损失大、模型内压控制精度低、实验过程监控不足等问题,自主研制成功了新型高温高压三维比例物理模拟实验装置并提出了注蒸汽采油高温高压三维比例物理模拟实验技术路线。该装置采用热流数值模拟、PID自动控制及三维数据场平面设计方法,重点解决了以下难题并形成特色技术:①采用高温高压热采模型热损失比例模化技术,比例控制模型顶底散热量,实现汽腔持续发育;②采用高温高压三维地层温/压模拟技术,实现模型压力均匀稳定控制,高压舱内各点温差小于±2℃;③采用模型三维数据场在线监测与可视化分析技术,实时监测与调控油藏动态。利用该实验装置开展了特稠油水平井与直井组合热采及超稠油双水平井SAGD(蒸汽辅助重力泄油)三维比例物理模拟实验研究,完整刻画了汽腔发育规律,深化了对双水平井SAGD开采机理和生产动态规律的认识。