摘要：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。

摘要：通过系统总结火驱油墙的研究成果,提出油墙的定义及定量判定指标,并以气液两相稳态渗流理论为基础,建立考虑温度梯度的一维正向干式火驱渗流新模型。通过实验、单因素分析与正交实验设计,验证了模型的可靠性,揭示了火驱过程中油墙的形成机理及主控因素,探讨了火驱过程中油墙形成的最佳条件。研究表明,火驱油墙的形成受3个主要因素控制:(1)油墙的形成存在温度区间和临界温度梯度绝对值,温度过高或过低,温度梯度绝对值低于临界值,油墙不能形成;(2)对稠油油藏火驱而言,原油黏度控制油墙形成的宽度与速度,黏度越低,形成油墙越宽,速度越快;(3)含油饱和度影响油墙形成最佳温度与速度,含油饱和度越高,最佳储集层温度越低,形成速度越快。一维正向干式火驱渗流新模型结合正交设计方法,可优选出稠油油藏火驱油墙形成的最佳条件组合。

摘要：大庆油田二类油层相比一类油层具有渗透率低、非均质性强、砂体发育较差的特点,为了更大程度上发挥聚合物驱油技术在二类油层上的开发效果,基于聚合物驱油墙聚并理论和流度控制理论,提出了变流度聚合物体系的梯次降黏、恒压提速的注入方式,即采用先高黏低速调堵高渗层、后降黏提速启动中低渗层的段塞式注入方式。该方式与交替注入对比实验结果和矿场应用效果表明:变流度聚合物梯次降黏注入的驱替前缘压力梯度大,可聚并形成高饱和度油墙,大幅度降低含水率,明显增加高渗透层流动阻力,后续低黏段塞以提速注入的方式依次匹配进入中低渗透层,明显扩大了中低渗透层的波及体积,改善了高、中、低渗层流度差异,在降低注聚成本的基础上,进一步提高了聚合物驱在非均质油藏的采收率。在梯次注入基础上提出的变流度聚合物驱新设计思路,指出了变流度聚合物驱设计参数关键在驱替段塞的数量和聚合物体系同油层的匹配关系。

摘要：蒸汽腔的上升阶段是双水平井蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,简称SAGD)开发的关键阶段。蒸汽腔的上升速度、时间以及对应的产量是SAGD上升阶段需要关注的重要指标。解析模型是指导SAGD开发的重要理论方法,有利于实现现场SAGD项目的快速设计、评价及综合调整。然而,目前缺乏简单、准确的针对蒸汽腔上升阶段的产量预测解析模型。本文首先根据质量守恒原理和蒸汽腔发育规律,假设蒸汽腔上升阶段的斜坡角度为与油藏参数和操作参数相关的变量,同时考虑油藏渗透率受各向异性影响,建立了双水平井SAGD上升阶段的产量预测模型。然后,综合利用数值模拟方法和正交试验分析方法,确定了蒸汽腔上升阶段的初始斜坡角度和蒸汽腔有效泄油高度系数与油藏参数和操作参数的关系,修正和完善了蒸汽腔上升阶段的产量预测模型。进一步地,结合现场实际,将新模型预测结果与Butler模型预测结果以及现场实际生产数据进行了对比验证。研究结果表明,初始斜坡角度与蒸汽腔有效泄油高度不是常数,而是与油藏参数、操作参数相关的变量。初始斜坡角度越大,蒸汽腔上升至油层顶部所需的时间越短,蒸汽腔上升阶段的产量越大。油藏渗透率越大,渗透率纵横比越大,注汽压力越大,则初始斜坡角度越大,相同时刻的瞬时产油量越大。其影响大小排序为:渗透率纵横比>渗透率>注汽压力。另外,油层厚度越大,则初始斜坡角度越小,蒸汽腔上升至油层顶部所需的时间越短。新模型具有理论简单、计算快、计算结果准确的优势,可以为SAGD开发的快速优化提供理论指导。

摘要：蒸汽蒸馏可以有效提高在稠油热采过程中的原油采收率,然而蒸汽蒸馏机理及其对原油性质的影响尚不明确。为此,设计三维物理实验模型,分别进行饱和蒸汽、过热10℃蒸汽和过热40℃蒸汽3组蒸汽蒸馏实验。结果表明:原油蒸汽蒸馏率受注入蒸汽的过热度影响很大,注入蒸汽的过热度越高,蒸汽蒸馏率就越高;过热40℃蒸汽、过热10℃蒸汽和饱和蒸汽的蒸汽蒸馏率分别为11.158%,10.903%和10.423%;蒸汽蒸馏率随蒸汽注入量的增大而增大,当蒸汽注入量达到一定值后,蒸汽蒸馏减弱,蒸汽蒸馏率不再上升。对比蒸馏前后原油的密度、粘度、组分、碳数分布和馏分组分的测试结果可知,蒸汽蒸馏先蒸馏碳数小的轻质组分,而后蒸馏较重的组分。蒸汽蒸馏使残余油密度和粘度增加,使饱和烃和胶质质量分数减小。残余油组分的碳数主要分布区域向右移动,改变了原油的组成。

摘要：利用结构-性质定量关系方法研究了多种结构表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)值,得到了相关性显著(R2=0.986 5,F=991.37,S2=2.499 1)的五参数线性模型。在构建的HLB值模型中,既有反映疏水烷烃链碳原子数目的局部结构描述符(l-NC)以及形状与尺寸的局部拓扑描述符(l-KSI3),还有反映亲水基团离子性质的静电描述符(MPCO)和分子极性本质的极化参数(PP),此外还引入了量子化学描述符(MVC),从本质上揭示了影响表面活性剂亲水亲油平衡的众多结构因素,提高了表面活性剂HLB值预测能力的准确性。结合三次采油用表面活性剂的要求,从表面活性剂分子结构因素的调控出发,提出了驱油用表面活性剂分子设计的依据。

摘要：火驱驱替特征是火驱的复杂物化过程和油藏地质条件综合作用的结果,是火驱方案设计和跟踪调控的重要基础。利用一维热跟踪补偿燃烧管实验装置,对比分析了不同性质稠油线性火驱的驱替特征,并与烟道气驱驱替特征进行对比。结果表明:原油黏度对火驱产液速率影响较大,黏度较低时火驱初期产液速率较高,大部分原油在中前期采出;黏度较大时,初期产液速率较小,甚至不产液,大部分原油在火驱中后期产出。火驱阶段含水率主要由地层初始含水饱和度(火驱前含水饱和度)决定。当地层初始含水饱和度高于束缚水饱和度时,火驱初期含水率较高,之后逐渐降低并趋于稳定。火驱初期(注气量小于1 PV)的生产动态特征与烟道气驱相近。在持续开发过程中,火驱仍保持稳定的采油速度,而烟道气驱采出程度增幅放缓。火驱开发的原油采出程度与累积注气量呈近似线性的关系,表明要保证火驱开发的效果则需保证相应的注气量。

摘要：以往对于泡沫油采收率影响因素的研究多限于定性描述,通过设计10组稠油衰竭实验,定量化地研究了降压速度、溶解气油比、原油黏度对泡沫油采收率的影响。根据实验结果,运用多元回归,建立了无因次泡沫油采收率(Re D)与无因次降压速度(Δpr D)、无因次溶解气油比(Rs D)和无因次原油黏度(μD)之间的数学表达式,得到了临界降压速度、临界溶解气油比和临界原油黏度分别为0.004 MPa/min、5 m3/m3、72 m Pa·s。得到lnΔpr D、lnRs D和lnμD对lnRe D的影响权重分别为0.548、0.257和0.195。由此可知,在泡沫油开发中,提高降压速度对提高泡沫油采收率最有效。这对于稠油油藏确定合理的开发操作策略,实现经济高效开发具有重要指导意义。

摘要：已完钻超深裸眼水平井侧钻技术是经济、高效开发油藏剩余油的主要手段之一,传统的磨铣钢套管开窗侧钻技术存在下入摩阻大、磨铣耗时长导致开窗失败等问题。为此,提出了基于多材质复合管柱的超深水平井裸眼井壁支撑工艺,结合中国西北油田已完钻超深裸眼水平井井况,首先,提出了基于"铝合金+碳钢"的多材质复合管柱组合及设计方法;其次,开展了基于管柱实物屈曲实验数据的管柱临界屈曲载荷计算模型适用性评价,并优选出了适合于"铝合金+碳钢"多材质复合管柱的屈曲临界载荷计算模型;最后,研究了综合考虑管柱扭矩、摩阻、刚性、井眼条件、管柱强度及材质的多材质复合管柱下入性分析方法,并利用下入性分析软件对西北油田顺北X1井、X2井、X3井、X4井复合管柱进行了下入可行性评价。该方法在X1井和X2井得到成功应用,进一步论证了该工艺现场应用的可行性。研究成果可为超深水平井裸眼井壁支撑的复合管柱设计和下入可行性评价提供理论参考。

摘要：为明确陆梁油田储集层排驱压力对油气成藏及分布的影响作用,基于油田地质条件及成藏模式,设计实验模型,运用成藏物理模拟方法,模拟断层输导下的油气成藏过程,观察现象、分析结果,揭示了陆梁油田不同储盖组合成藏性能受排驱压力控制,即在注入一定压力下,与断层对接储集层排驱压力较小的储盖组合优先成藏,且含油饱和度较高;与断层对接排驱压力较大的储盖组合成藏较晚难度较大,含油饱和度较低。未与断层对接的储集层,无论其排驱压力大小,均难以成藏。物理模拟实验再现了陆梁油田侏罗系—白垩系成藏过程。