国外稠油油藏单井SAGD开发技术综述.pdf

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1、天熟号与石油NAlURALGASANDOIL2017年2月国外稠油油藏单井SAGD开发技术综述李浩哲熊彪张荷贡晓亚中国石油大学(北京)石油工程学院，北京102249摘要：蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是稠油开采的重要技术。自巴特勒首次提出SAGD技术以来，该技术在世界范围内得到了广泛的应用。为了提高SAGD技术在不同地质条件下的应用效果，多种交型SAGD技术被提出，单井SAGD技术就是其中之一。通过深入调研国内外单井SAGD技术的研究和应用情况，从技术原理、技术特点和应用实例等方面对水平井单井SAGD、直井单井S

2、AGD以及U型井SAGD技术进行了介绍。研究表明，单井SAGD技术具有独特的应用特点，能够有效开采薄储层、隔夹层等具有特殊地质情况的稠油油藏，具有广阔的应用前景。关键词：稠油；SAGD；水平井单井SAGD技术；直井单井SAGD技术；u型井SAGD技术DOI：10。3969／j。issn。1006—5539。2017．01。016O前言蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是实现稠油和油砂开采的有效技术。该技术首先由Butler提出¨1。通过在稠油油藏底部布置两口水平井分别作为生产井和注入井，向注入井中连续注入高温蒸汽加热

3、油藏，使稠油或油砂的黏度降低，热油和凝结物在重力作用下流向生产井井底，从而完成稠油油藏的开采。随着SAGD技术在加拿大Athabasca油砂开采中的成功应用，人们希望将SAGD技术应用于其它地区稠油油藏的开采。SAGD技术的应用效果受到地质因素和操作因素的影响。其中，操作因素可以通过经验积累、优化设计等进行调整，属于可控因素；而地质因素则取决于油藏地质发育情况，属于不可控因素，但这些因素往往是评价SAGD技术是否具有经济性的决定性因素。国内外学者研究了不同地质因素对双水平井SAGD开发效果的影响拉1。，其中页岩夹层

4、、贫油层、储层厚度薄以及储层垂向渗透率低等因素会影响SAGD工艺过程中蒸汽腔的有效形成，增大热损失，严重影响稠油开采的经济效益。为了克服不利地质因素的影响，提高SAGD技术在不同地质条件下的应用效果，多种变型SAGD技术被提出¨0

5、，单井SAGD技术就是其中之一。单井SAGD技术采用特殊设计的完井管柱，生产过程中仅采用一口井，同时完成蒸汽的注入以及原油的采出。单井SAGD技术可以有效克服薄储层、隔夹层、贫油层等不利地质因素的影响，实现特殊地质条件下稠油油藏的经济有效开采。根据井型的不同，单井SAGD技术可分为水平井

6、单井SAGD技术(HorizontalSW．SAGD)、直井单井SAGD技术(VerticalSW—SAGD)和U型井单井SAGD技术(U—shapeSW-SAGD)，从技术原理、技术特点和应用效果等方面对这几种技术分别进行介绍。1水平井单井SAGD技术1．1技术原理水平井单井SAGD技术提出较早。起初对单井SAGD技术的研究主要是针对深层稠油油藏(深度>1000m)，由于早期钻井技术的限制，在储层中布置两口紧挨的水平井技术上不可行，所以提出了仅采用一口水平井的单井SAGD技术。与双水平井SAGD技术不同，单井SA

7、GD技术采用同一口水平井完成蒸汽的注入和原油的采出。在典型收稿日期：2016—09—14基金项目：中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目“油砂就地开采基础研究”(2013B一1411)。作者简介：李浩哲(1990一)，男，河南洛阳人，硕士研究生，主要从事稠油热采及SAGD技术研究工作。第35卷第1期OIL&GASEXPLORATIONANDDEVELOPMENT的单井SAGD工艺中，蒸汽通过隔热连续油管(ICCT)注入并从井底释放，蒸汽向上超覆加热井筒周围的油藏，蒸汽腔从水平井趾端向跟端扩展，被加热的原油

8、在重力作用下排采至井底，通过生产油管举升至地面u卜121。典型的单井SAGD工艺管柱结构以及流体流动情况见图1。值得注意的是，蒸汽注入采用特殊设计的隔热连续油管而不是一般的接箍式隔热油管，这是基于以下几个方面的考虑。首先，由于要采用双管柱完井，套管内空间十分有限，若采用接箍式油管，接箍会占用较大空间，为满足完井要求就必须扩大井径，从而带来附加的钻井成本，而采用连续油管则没有这个问题。其次，采用连续油管可以方便地对两套完井管柱进行下放和拖动，从而可以灵活地改变蒸汽的注入位置。除此之外，采用隔热连续油管能够避免接箍式油

9、管中存在的蒸汽回流效应。13。，显著提高蒸汽热效率。注入I^热油和冷凝水蒸汽+l被采f_}_；图1水平井单井SAGD工艺管柱和工艺流程示意图1．2技术特点1)单井SAGD技术适用油层更薄，可用于储层厚度为10～15m的薄层稠油油藏的开采。薄层稠油油藏纵向上往往没有足够的空间布置两口水平井，采用单井SAGD技术可显著降低钻井风险和施工成本。因此，单井SAGD技