重力泄水辅助蒸汽驱技术研究与应用.pdf

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重力泄水辅助蒸汽驱技术研究与应用姚长江1，2(1．中国石油辽河油田公司，辽宁盘锦124010；2．国家能源稠(重)油开采研发中心，辽宁盘锦124010)摘要：立足深层稠油油藏开发方式转换需求，从制约深层稠油开发的难点入手，综合应用物理模拟和数值模拟等研究手段，紧密结合油藏特点，创新形成了重力泄水辅助蒸汽驱技术，揭示了开采机理，明确了合理的注采井网和注入参数范围，建立了重力泄水辅助蒸汽驱油藏筛选标准，对深层稠油油藏进一步提高采收率具有重要的指导意义。关键词：深层稠油：井网模式；重力泄水辅助蒸汽驱；筛选标准本研究针对油藏埋深大于900m的深层稠油油藏尚无成熟的方式转换技术、常规蒸汽驱／SAGD技术难以达到深层稠油油藏开发方式转换的要求，重点攻关了井网设计、机理揭示、油藏工程优化等研究内容，解决了深层稠油蒸汽驱井底干度低、蒸汽腔不发育、排液能力差等诸多难题，使深层稠油方式转换成为可能，为深层稠油有效开发、进一步提高采收率提供了技术支撑。l开采理念及机理揭示深层稠油方式转换主要面临四大开发难点：一是油藏埋藏深，井底干度低；二是汽腔体积小，驱油效率低；三是油层压力低，压力保持率低于20％；四是采注比低，油井排液能力差。研究表明，当油藏埋深由900m增至1400m时，井底干度由50％降至30％，采注比也大幅下降。为破解上述难点，以设计全新的井网组合形式为出发点，以平面产生驱替作用、冷凝液能及时排出、保证蒸汽腔发育正常为突破I：1，创新形成了重力泄水辅助蒸汽驱井网模式”1，其主要采用直井水平井组合立体井网，在油层中上部形成平面蒸汽驱替、底部形成纵向重力泄水复合作用下进行开发。从物理模拟结果看，转驱初期，蒸汽先向上扩展，汽腔体积较小，冷凝水向油层下部渗流；当冷凝水流至下水平井时形成泄水通道，汽腔快速发育；蒸汽在向上超覆的同时也向周围直井扩展，当汽腔扩展到直井射孔井段后蒸汽突破，驱替结束。了注采参数优化设计和主控因素研究，确保了现场试验的顺利实施。2．1开展注采参数优化设计，明确了合理的井网组合和参数范围应用CMG数值模拟软件，对重力泄水辅助蒸汽驱的直井射孔位置、直井井距、水平井水平段长度、水平井纵向位置等参数进行了优化研究，从模拟结果看：直井射孔位置应正对及中点以下、直井井距最好小于lOOm、水平井段长度一般在300～400m之间、注汽水平井纵向位置在层厚度的0．45～0．65比例间、地层倾角一般小于10。。对重力泄水辅助蒸汽驱的注采参数进行了研究，在确定地质条件、注采井网条件下，注汽速度在300ffd～3509d、蒸汽干度在70％以上、注汽强度在1．4～1．6ffd．ha．m、采注比1．1～1．2左右，重力泄水辅助蒸汽驱整体开发效果较好。2．2开展主控因素影响研究，建立了重力泄水辅助蒸汽驱油藏筛选标准基于建立的地质模型，开展了地质条件对重力泄水辅助蒸汽驱开发效果影响研究，确定了重力泄水辅助蒸汽驱临界地质条件(孔隙度、渗透率、含油饱和度、Kv／Kh比值、油藏压力、原油粘度等)，初步建立了重力泄水辅助蒸汽驱油藏筛选标准，将蒸汽驱深度界限由原来的1000m扩展至1600m，原油黏度由10000mpa·S拓展至200000mpa·s，为筛选适合油藏开发提供了依据。2油藏工程优化设计研究为保证重力泄水辅助蒸汽驱取得较好的开发效果，基于w3应用效果及前景块油藏地质特点和实际基本参数(储层物性、相渗曲线、粘温曲w块2009年开始实施重力泄水辅助蒸汽驱，已实施井组8线，以及注采井网设置、注采参数等)，建立了地质模型删，开展(下转第147页)144I托，彳鳄2017年05,EJ 大型原油储罐的安装质量很大程度上取决于焊接施工质量。提高焊接一次合格率，减少焊接变形是施工质量控制的关键。对于储罐安装施工单位，要求设专业的焊接工程师，对焊接工艺质量进行专业管控。对于焊接中出现的气孔、夹渣、未熔合等问题要深入分析产生原因，采取相应的措施，特别注意焊材的烘烤要到位、焊缝清根要彻底、采取防风措施等。在保证焊接专业管理的基础上，建设单位可根据无损检测结果，开展优秀焊工评比，如对每月无损检测合格率达到100％的焊工进行奖励，对焊接质量连续较差的焊工进行及时谈话，指出问题，分析原因，提高认识，杜绝类似问题再次发生。同时对施工单位的焊接质量进行讲评通报，针对出现的问题，提出进一步提高焊接质量的措施。通过这些措施，能够极大地增强焊接质量氛围，鼓舞焊工间的比超热情和干劲，从而提高焊接质量。4质量检测与验收无损检测包括射线检测、渗透检测、磁粉检测、超声检测等。储罐安装过程中要按国家、行业规范要求比例进行焊缝质量检测。对检测不合格的焊缝要组织及时返修，并按照规范要求扩大检测比例。在此基础上，还要根据无损检测报告中缺陷的部位、性质分析焊缝不合格的原因。尤其要关注储罐底板边缘板、壁板纵缝、壁板环缝、浮顶底板、大角焊缝等关键位置。罐底所有焊缝应采用真空箱进行严密性试验，试验负压值不低于53KPa，无渗漏为合格。浮顶底板和浮顶顶板自身的焊缝应采用真空箱进行严密性试验，试验负压值不得低于53KPa；浮顶边缘板和隔板自身的焊缝及其之间的角焊缝、浮顶边缘板和隔板与浮顶底板的角焊缝，应采用煤油试漏法进行严密性试验；浮舱顶板的焊缝，应逐舱鼓入压缩空气进行严密性试验，无渗漏为合格。为检查罐体的严密性和强度，储罐及与罐体连接的附件、构件安装完成后，要进行充水实验。充水试验前所有与严密性有关的焊缝不得涂刷油漆。建设单位可组织监理、施工单位对储罐进水条件进行逐项检查，符合条件后方可充水。在充水过程中要严密监控罐底、罐壁是否有渗漏，是否有异常变形，通过观察罐壁接管补强板泄露孔是否有水渗出来判定接管焊缝的严密性。当出现渗漏或者异常变形时，应放水并找出泄露部位进行返修补焊。同时要进行地基沉降观测，当沉降超标时要立即停止并采取有效措施后方可继续充水。在充水过程中要观察浮顶升降是否平稳，扶梯转动是否灵活等。经过充水试验，可以较为全面检查地储罐的严密性、浮顶升降情况及其他附件的运行状态，为储罐安装完成后的检查与验收提供了较为直观的依据。5结语大型原油储罐的安装过程是一个工序繁多、技术复杂，难度巨大，环境艰苦的过程。某石油化工项目原油罐区工程，通过在人力、机械、材料、施工方法、施工环境这些主要生产要素的控制，通过事前、事中、事后三个阶段的监督和检查，有效的控制了大型原油储罐的安装质量。参考文献：[1]程建平．大型原油浮顶罐设计施工运行应注意的问题[J]．油气储运，2014，01：29-32+65-10．[2]黄永超．浅谈大型原油储罐施工中的质量管理[J]．科技与企业，2014，Ol：113．(上接第144页)个，井组转驱后产量持续上升，转驱井组日产油由初期的30t上升目前的200ffd，规模不断扩大；目前日产油204吨，瞬时油汽比O．23，累积油汽比0．16，阶段增产原油18．39万吨，新增产值6．28亿元，分成净现值4．33亿元，实施效果显著。经初步筛选，辽河油田适合重力泄水辅助蒸汽驱稠油油藏有9个，石油地质储量1．5亿吨，预计提高采收率18％，增加可采储量2664万吨，应用前景广阔。4取得的主要认识通过以上研究，取得以下三点认识：(1)重力泄水辅助蒸汽驱技术是具有辽河自主知识产权的深层稠油开发新技术，与蒸汽驱、SAGD开发技术相比，适用油藏深度更大，将稠油方式转换深度界限由1000m拓展到1600m，原油黏度由10000mpa·s拓展至200000mpa·S。(2)机理研究表明：重力泄水辅助蒸汽驱形成了以“平面驱替，纵向排液”为特色的立体开发新模式，提高了蒸汽波及体积和采注比，保证了深层稠油油藏汽腔的形成与扩张。(3)合理的井网组合、注采参数是深层稠油开发方式转换成功的核心条件。参考文献：[1】任芳祥．油藏立体开发探讨．石油勘探与开发，2012，39f31：320～325．[2】龚姚进，李培武，王平．洼60块稠油油藏吞吐后期二次开发研究与实践．石油地质与工程，2008，22(6)：1～3．f3]海东明．深层块状特稠油油藏蒸汽吞吐后期转换开发方式研究．科学技术与工程，2012，12(25)：6314～6318．基金项目：本文受中国石油天然气股份有限公司基金支持项目”辽河油田原油千万吨持续稳产关键技术研究“(编号：2012E一3007)资助。作者简介：姚长江(1982一)，男，2009年毕业于中国地质大学(北京)iS气田开发专业、获得硕士学位，现工作于辽河油田公司科技处，主要从事稠油开发及科技管理工作。2017年05月北j虿卵l147