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設計以及現場方案的實施提供了可靠的依據，有利于更加經濟有效地開發稠油資源。

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的東部發育了隔層，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

依據相似理論，經過比例模化得到二維比例物理模型的參數。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，監測溫度場發育；部設8個壓力測點。

3物模實驗結果分析

3.1 蒸汽腔形成和發育特征

經歷吞吐預熱，水平井和直井之間達到了熱聯通溫度后，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，實驗數據見表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.稠油開發實驗技術與應用[M].北京：石油工業出版社，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，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年畢業于大慶石油學院應用物理學專業，現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設計以及現場方案的實施提供了可靠的依據，有利于更加經濟有效地開發稠油資源。

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的東部發育了隔層，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

依據相似理論，經過比例模化得到二維比例物理模型的參數。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，監測溫度場發育；部設8個壓力測點。

3物模實驗結果分析

3.1 蒸汽腔形成和發育特征

經歷吞吐預熱，水平井和直井之間達到了熱聯通溫度后，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，實驗數據見表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.稠油開發實驗技術與應用[M].北京：石油工業出版社，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，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年畢業于大慶石油學院應用物理學專業，現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設計以及現場方案的實施提供了可靠的依據，有利于更加經濟有效地開發稠油資源。

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的東部發育了隔層，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

依據相似理論，經過比例模化得到二維比例物理模型的參數。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，監測溫度場發育；部設8個壓力測點。

3物模實驗結果分析

3.1 蒸汽腔形成和發育特征

經歷吞吐預熱，水平井和直井之間達到了熱聯通溫度后，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，實驗數據見表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.稠油開發實驗技術與應用[M].北京：石油工業出版社，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，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年畢業于大慶石油學院應用物理學專業，現從事稠油熱采提高采收率工作。

endprint