水驱油藏转热采提高采收率专题-课件

水驱油藏转热采提高采收率专题水驱油藏转热采提高采收率专题

提纲1、水驱后油藏存在的主要问题2、水驱油藏转热采国内外实例3、水驱油藏转热采的机理4、水驱油藏转热采的油藏条件5、水驱油藏转热采的潜力分析6、水驱油藏转热采的应用7、总结水驱油藏转热采提高采收率专题1、水驱后油藏存在的主要问题

目前我国的水驱油藏经过几十年的开发生产，产量已进入总的递减阶段，采出程度已接近水驱油藏标定采收率；

多数水驱油藏的井况很差，造成分注率低，加剧层间矛盾，使得注水波及不平衡，影响水驱的采收率；

经过多次加密调整，形成面积、线性、行列及不规则等多种注采井网，部分注采井网不适应生产的要求，制约了注水开发采收率的提高；水驱油藏转热采提高采收率专题1、水驱后油藏存在的主要问题

注水开发的老油田，目前采用强注强采的生产方式来稳定产量，带来一系列问题（如套管损坏严重、地面工程的改造力度加大等等）；井网的不断加密，引起注入水在高渗层和主流带水流通道中低效循环，造成加密井产量急剧下降，含水和采油成本不断上升，经济效益不理想。水驱油藏转热采提高采收率专题1、水驱后油藏存在的主要问题注入井生产井注入井生产井多层正韵律油藏水驱含水率饱和度分布主流线水窜

厚油层下部由层内矛盾和重力产生的强水洗部位；

一套井网多层开采注入水沿高渗层窜流，层间矛盾加大；平面上沿主流线水窜。水驱油藏转热采提高采收率专题1、水驱后油藏存在的主要问题股份公司水驱油藏的产量约占总产量的80％，针对目前水驱油藏已进入高含水期（综合含水已达85％以上）开发生产的现状，在加大自身开发技术挖潜工作的基础上，应积极寻求其它可行的提高采收率的接替技术，为股份公司的稳产再创辉煌。水驱油藏转热采提高采收率专题

提纲1、水驱后油藏存在的主要问题2、水驱油藏转热采国内外实例3、水驱油藏转热采的机理4、水驱油藏转热采的油藏条件5、水驱油藏转热采的潜力分析6、水驱油藏转热采的应用水驱油藏转热采提高采收率专题2、水驱油藏转热采的国内外实例

热力采油目前被认为是世界上第一大强化采油技术，它于六、七十年代大规模用于稠油油藏的开采，八十年代以来，这项技术逐渐也被用到水驱油藏（稀油或普通稠油）中，以提高其采收率，并开展一些先导试验，取得较好效果。水驱油藏转热采提高采收率专题2、水驱油藏转热采的国内外实例国外水驱油藏注蒸汽开采现场试验情况

水驱油藏转热采提高采收率专题2、水驱油藏转热采的国内外实例2、水驱油藏转热采的国内外实例油藏基本情况油层

D=260mh=48.8m

=0.205k=140md

0=6cp试验简况及结果1973年投入注蒸汽开发；注蒸汽后试验区原油产量从1.9m3/d上升到36.6m3/d，五年内累积产油36700m3，平均单井产油达16m3/d，油汽比大于0.25水驱油藏转热采提高采收率专题国外实例1：美国克恩河油田表明在低粘度原油的油层中可采用蒸汽驱开发2、水驱油藏转热采的国内外实例油藏基本情况油层

D=600－700m

=0.20k=1md

0=17.5cp为灰岩油藏，裂缝发育差。试验简况及结果注蒸汽3个月后，便有明显增油效果。表明对于低渗透油藏也可以采用注蒸汽采油技术水驱油藏转热采提高采收率专题国外实例：法国上拉克油田2、水驱油藏转热采的国内外实例油藏基本情况油层

D=1230-1300mh=12.7m

=0.31k=200-950md

0=95cp试验简况及结果1975年投入水驱开采；

2019年水驱20年，采收率为13%；2019年投入蒸汽吞吐开发；早期平均单井日产油8-10t/d，比同期水驱开发井高2-4t/d，预计吞吐可提高采出程度10％。水驱油藏转热采提高采收率专题国内实例1：胜利油田渤21块2、水驱油藏转热采的国内外实例油藏基本情况油层D=480mh=11.3m=0.185k=524md

0=210cp试验简况及结果1975年反五点井网注水开发，井距450-650m；

2019年底，注水开发采出程度6.7%；2019年9月投入注蒸汽开发，累积油汽比0.305，采出程度8.2%，采油速度2.7%；目前计划转蒸汽驱，吞吐+汽驱的采出程度预计为30%。水驱油藏转热采提高采收率专题国内实例2：新疆油田六东区2、水驱油藏转热采的国内外实例油藏基本情况油层D=1182-1203mh=8.3m

=0.24k=40-800md砂岩厚度:14.3m

0=20cp试验简况及结果1992年9月开始蒸汽吞吐试验；

共注汽11天零8小时；注汽干度0-11％；累积注蒸汽1222吨；最高日产油为30吨；平均日产油量比注汽前高13t；累积油汽比2.0。存在的主要问题注汽的干度极低；隔热措施差；注汽过程中套管伸长了14cm.水驱油藏转热采提高采收率专题国内实例3：萨北过渡带北2－5－丙116井2、水驱油藏转热采的国内外实例油藏基本情况油层D=1080-1100mh=11m=0.16k=5md

砂岩厚度：26.6m

0=40cp试验简况及结果吞吐前水驱开发，采出程度12%，平均日产油1.9t，产水较低；2019年9月25日开始注汽，注汽1500方，已吞吐220天，累产油866吨，阶段平均日产油3.9吨，净增油448吨，生产油汽比0.58；第二口井同期效果好于第一口井；水驱油藏转热采提高采收率专题国内实例4：大庆油田朝阳沟142－69井水驱油藏转热采提高采收率专题2、水驱油藏转热采的国内外实例大庆朝阳沟油田142-69井蒸汽吞吐的生产动态到目前为止，吞吐阶段平均日产油:3.9t/d生产时间（年月）日产油(t/d)吞吐累产油：866t吞吐累产液：1403t注汽焖井开井生产水驱生产大庆朝阳沟油田146-70井蒸汽吞吐的生产动态生产时间（年月）日产油(t/d)吞吐累产油：1177t吞吐累产液：1456t注汽焖井水驱生产开井生产到目前为止，吞吐阶段平均日产油:6.8t/d水驱油藏转热采提高采收率专题2、水驱油藏转热采的国内外实例水驱油藏转热采提高采收率专题2、水驱油藏转热采的国内外实例

水驱油藏转注蒸汽热力采油在技术上是成功的，只要油藏条件及原油物性合适；水驱油藏转热采是一项很有潜力的提高采收率的技术。水驱油藏转热采提高采收率专题

提纲1、水驱后油藏存在的主要问题2、水驱油藏转热采国内外实例3、水驱油藏转热采的机理4、水驱油藏转热采的油藏条件5、水驱油藏转热采的潜力分析6、水驱油藏转热采的应用水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理热力采油技术：在我国大规模商业化应用的产生技术

——蒸汽吞吐正在试验且有希望推广的技术

——蒸汽驱、非混相驱试验有希望成功的技术

——SGAD蒸汽辅助重力泄油

——火烧油藏技术水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理影响采收率的因素：1）波及效率-原油与驱替流体的粘度比

-原油与驱替流体的密度比-油藏非均质程度2）驱油效率-孔隙结构-岩石的润湿性水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理油ρoh蒸汽由于浮力蒸汽的上升：由于重力原油的下降：p1p2ρg蒸汽ρgh油p1p2ρo作用在蒸汽上的净力是向上的作用在原油上的净力是向下的

蒸汽驱油的主要作用力是粘滞力和重力；水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理

由于蒸汽的粘度很低，流度又很高，蒸汽与原油密度和粘度差异很大，导致蒸汽超覆现象存在；蒸汽吞吐的开发方式是周期性地向油层中注入蒸汽，当下一周期注入的蒸汽汽化潜热大于形成的蒸汽带的热损失时，蒸汽带才能形成并保持向前和向上的扩展；同时蒸汽吞吐生产的注汽速度较快、注汽量有限，有效地减缓了蒸汽向上的超覆；

四、蒸汽超覆规律认识研究3、水驱油藏转热采的机理

蒸汽驱是指注汽井连续注蒸汽而周围油井连续生产的过程。利用注入高质量蒸汽在油层中形成蒸汽带，保证蒸汽带持续稳定地扩展，蒸汽的大量存在，导致蒸汽超覆成为蒸汽驱过程中的主要影响因素，我们正是针对水驱后油藏剩余油的分布特征，利用蒸汽驱的这一特性通过整体加热油层和驱替原油这两者有机结合来达到提高采收率的目的；同时蒸汽是可凝结气体，与非凝结气体不同，当蒸汽超覆进入油藏的冷油区后要凝结成热水，凝析物充满高流度蒸汽所形成的超覆空间，降低了蒸汽的超覆程度，保证了蒸汽前缘的稳定性。蒸汽带热水带冷油带蒸馏带注汽井生产井生产井3、水驱油藏转热采的机理水驱油藏转热采提高采收率专题蒸汽驱在油层纵向上是驱替流体波及最全面的，因为蒸汽驱实际上是蒸汽+热水驱。水驱油藏转热采提高采收率专题水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理分析国内外研究成果，稀油油藏和稠油油藏注蒸汽提高采收率技术的开采机理有所不同；常规稠油注蒸汽热采的主要机理依次为原油热降粘作用、热膨胀作用、蒸汽的蒸馏作用、脱气作用、混相驱作用等等；稀油油藏由于原油粘度较低，原油中蒸馏馏分较高，注蒸汽开发的主要机理依次表现为蒸汽的蒸馏作用，其次才是热降粘作用和其它开采机理的作用。水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理蒸汽驱开发中各机理的对比稀油油藏稠油油藏水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理

稀油油藏在蒸汽驱过程中，由于在蒸汽存在的情况下，轻质烃类化合物的汽化分压力降低，从而更容易蒸馏汽化出来，蒸馏出的轻馏分凝结在蒸汽带前缘，形成与原油混合的溶剂混相带，它被蒸汽推向前进，不断再蒸馏，再捕集残余油，使残余油饱和度降到比重质油层蒸汽驱或轻质油层普通水驱低很多的程度。水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理蒸馏作用－稀油油藏注蒸汽主要机理

原油的组份控制着其蒸汽蒸馏量，原油相对密度越小，粘度越低，原油中的轻质组分含量越高，蒸馏作用就越显著;

蒸汽蒸馏量与多孔介质、初始含油饱和度及注入速度无关；随着温度的提高，蒸馏率进一步提高，大量的轻质组分的蒸馏，有利于降低汽驱的残余油饱和度，提高驱油效率。水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理

降粘作用

高温蒸汽可以显著降低原油粘度，提高采油速度，原油粘度的降低，改变了油水流度比，进一步提高了驱替流体的波及系数。热膨胀作用

在高温作用下，原油和岩石发生热膨胀，将一部分原油和其他流体驱替到生产井而采出。水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理注热对相对渗透率的影响高温蒸汽可以降低界面张力，使岩石表面完全水湿，将明显地提高驱油效率；

随着温度的升高，束缚水饱和度逐渐增大，残余油饱和度降低，岩石表面向亲水方向改变；实验结果表明，相同的油藏体积下，蒸汽与冷水相比，高温蒸汽使残余油饱和度降低了13%,驱油效率提高了20%。水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理不同特性原油驱油效率实验结果对比表油层温度水驱200℃蒸汽驱μ0mPasSor%驱油效%μ0mPasSor%驱油效%新疆六东区稠油210(20℃)37.245.76.39.779.2肯吉亚克盐上稠油174(25℃)29.160.42.98.585.0大庆朝阳沟高凝油40.1(55℃)27.856.22.16.089.5油层温度水驱200℃蒸汽驱μ0mPasSor%驱油效%μ0mPasSor%驱油效%新疆六东区稠油210(20℃)37.245.76.39.779.2肯吉亚克盐上稠油174(25℃)29.160.42.98.585.0大庆朝阳沟高凝油40.1(55℃)27.856.22.16.089.5油层温度水驱油层温度水驱200℃蒸汽驱200℃蒸汽驱μ0mPasμ0mPasSor%Sor%驱油效%驱油效%μ0mPasμ0mPasSor%Sor%驱油效%驱油效%新疆六东区稠油新疆六东区稠油210(20℃)210(20℃)37.237.245.745.76.36.39.79.779.279.2肯吉亚克盐上稠油肯吉亚克盐上稠油174(25℃)174(25℃)29.129.160.460.42.92.98.58.585.085.0大庆朝阳沟高凝油大庆朝阳沟高凝油40.1(55℃)40.1(55℃)27.827.856.256.22.12.16.06.089.589.5水驱油藏转热采提高采收率专题3、水驱油藏转热采的机理解堵作用

对于低渗和原油含腊量较高的油藏，注入的高温蒸汽有融蜡、解堵、疏通岩石孔隙的作用，显著降低近井地带的渗流阻力。水驱油藏转热采提高采收率专题

提纲1、水驱后油藏存在的主要问题2、水驱油藏转热采国内外实例3、水驱油藏转热采的机理4、水驱油藏转热采的油藏条件5、水驱油藏转热采的潜力分析6、水驱油藏转热采的应用

4、水驱油藏转热采的油藏条件基础模型

油藏埋深：500m

油层厚度：20m

净总厚度比：0.6

平均渗透率：500md

平均孔隙度:0.25

渗透率变异系数：0.6

油藏压力：3.0Mpa

油藏温度：300C

初始含油饱和度：0.65，转汽驱时：0.55

油藏温度下原油粘度：250mPas

操作条件：100m井距五点井网注汽速率：1.8t/dham采注比1.2水驱油藏转热采提高采收率专题

4、水驱油藏转热采的油藏条件水驱油藏转热采提高采收率专题油层含油饱和度及剩余油饱和度油藏净总厚度比油层厚度油层孔隙度油层非均质性（变异系数）油藏埋藏深度原油粘度储量丰度流动系数水驱稠油油藏转蒸汽驱参数敏感性研究：

含油饱和度的影响油汽比

含油饱和度采收率（%）水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件

剩余油饱和度的影响含油饱和度(%)含油饱和度(%)油汽比采收率(%)*油藏上部油层为高含油区（原始含油饱和度），下部为低含油区水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件蒸汽驱含油饱和度场水驱含油饱和度场蒸汽的超覆作用，明显改善水驱时油藏中上部动用差的情况，蒸汽驱和水驱可以做到优势互补，有效的提高纵向动用范围，使中上部油层得到充分动用，提高了驱油效率。水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件剩余油饱和度的影响

净总厚度比的影响

净总厚度比采收率（%）油汽比水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件油层厚度的影响

油层厚度，m油汽比采收率（%）水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件

孔隙度的影响

孔隙度（％)油汽比采收率（%）水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件

油层非均质性的影响

油汽比采收率（%）渗透率变异系数水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件

油藏深度的影响水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件油汽比0.050.100.150.200.250.3005001000150020005.0010.0015.0020.0025.0030.00油汽比采收率油层深度(m)采收率(%)原油粘度的影响油汽比采收率（%）原油粘度，mPaS水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件

原油粘度的影响采收率（%）原油粘度，mPaS水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件储量丰度(SO*)的影响油汽比采收率（%）SO*水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件流动系数(kh/)的影响油汽比采收率（%）流动系数(kh/)水驱油藏转热采提高采收率专题4、水驱油藏转热采的油藏条件

4、小结1）水驱油藏蒸汽驱是一项很有潜力的提高采收率技术；2）水驱油藏转注蒸汽开采，蒸汽的超覆作用，可以明显的改善水驱时油藏中上部动用差的情况，蒸汽驱和水驱可以做到优势互补，有效的提高纵向动用范围，使中上部油层得到充分动用；3）通过数值模拟研究，认为稠油水驱油藏转蒸汽驱开发要具有适当的油藏条件；

水驱油藏转热采提高采收率专题

水驱稠油油藏适宜蒸汽驱的油藏条件：

水驱剩余油饱和度：0.40

净总厚度比：0.4

油层总厚度：8m

平均孔隙度，0.15

渗透率变异系数：0.8油藏埋藏深度：1400m

SO*：0.09

流动系数（kh/）:>8.0（10-3m2m/mPas）水驱油藏转热采提高采收率专题4、小结（续）水驱油藏转热采提高采收率专题4、小结（续）4）根据国内外调研结果，给出了水驱稀油油藏注蒸汽开发的筛现标准：油藏埋深：1400m油层厚度：6m油层孔隙度：

0.2油层渗透率基本无下限油层净总厚度比：

0.3汽驱前的剩余含油饱和度：

0.35水驱油藏转热采提高采收率专题

提纲1、水驱后油藏存在的主要问题2、水驱油藏转热采国内外实例3、水驱油藏转热采的机理4、水驱油藏转热采的油藏条件5、水驱油藏转热采的潜力分析6、水驱油藏转热采的应用

5、水驱油藏转热采－资源潜力分析水驱后油藏注蒸汽筛选条件水驱油藏转热采提高采收率专题

5、水驱油藏转热采－资源潜力分析水驱油藏转热采提高采收率专题水驱后油藏资料收集

辽河油田10026104t（水驱稠油油藏）海外河牛心坨千12（莲花）曙1-6-12冷43（S32）雷46新疆油田7208104t（水驱稠油油藏）四2区（T2k1）六西区（T2k1）六中区（T2k1）六中区（T2k2）六东区（T2k1）六东区（T2k2）二中西区（T2k2）二中西区（J1b）三3区（T2k2）黑油山（T2k1）黑油山（T2k2）

大庆油田29414104t喇嘛甸过渡带、萨北过渡带

水驱油藏转热采提高采收率专题5、水驱油藏转热采－资源潜力分析

通过对股份公司（大庆、辽河及新疆）近20个常规开发的稠油油藏的筛选，初步选出12块，储量达39922×104t适宜转蒸汽驱，蒸汽驱增加可采储量8030×104t。在油价1000元/t，适合蒸汽驱的经济潜力为33094×104t,增加可采储量7800×104t。水驱油藏转热采提高采收率专题5、水驱油藏转热采－资源潜力分析水驱油藏转热采提高采收率专题

提纲1、水驱后油藏存在的主要问题2、水驱油藏转热采国内外实例3、水驱油藏转热采的机理4、水驱油藏转热采的油藏条件5、水驱油藏转热采的潜力分析6、水驱油藏转热采的应用

（1）大庆萨北过渡带蒸汽吞吐试验方案设计（2）新疆六东区稠油水驱转注蒸汽开采机理及适应性研究（3）水驱黑油油藏转注蒸汽提高采收率可行性研究（4）水驱（稠油）油藏热采提高采收率可行性研究（5）大庆外围朝阳沟低渗高凝水驱油藏注蒸汽开采可行性研究及先导试验方案设计6、水驱油藏转热采的应用水驱油藏转热采提高采收率专题

6、新疆六东区水驱后转注蒸汽开发剖析水驱油藏转热采提高采收率专题六东区克下组地质特征：油藏平均埋深480m；

油层平均厚度11.3m；

平均孔隙度为18.5%；渗透率为524×10-3μm2；

原油密度为0.901g/cm3

；

20℃原油粘度800mPa·s；

原始油藏温度19－20℃；原始油藏压力5.67MPa,

目前为3.89MPa

6、新疆六东区水驱后转注蒸汽开发剖析水驱油藏转热采提高采收率专题开发现状及生产特征：六东区含油面积8.7Km2

，地质储量1124.3×104t

于1975年5月编制注水开发方案，采用一套井网（井网形式为反九点）对克上、克下进行合层开采

2019年以100×140m反九点井网注蒸汽开发蒸汽吞吐4.3轮后转蒸汽驱开发；

6、新疆六东区水驱后转注蒸汽开发剖析水驱油藏转热采提高采收率专题

在分析油藏地质特征和开发动态的基础上，选择典型的研究井组进行数值模拟研究；针对具体的研究井组进行非均质网格的数值化，建立一个非均质的三维立体模型；对井组的生产历史进行拟合，确定较为合理的油藏物性参数，以保证下步的预测结果的合理性。

6、新疆六东区水驱后转注蒸汽开发剖析水驱油藏转热采提高采收率专题注蒸汽开发参数优化

六东区的开发过程分蒸汽吞吐和蒸汽驱：蒸汽吞吐阶段：A、周期注汽量优选B、周期递增量优选C、焖井时间优选D、蒸汽干度优选E、注汽速度优选F、转驱时机优选蒸汽驱阶段：A、注汽速率优选B、蒸汽干度优选C、汽驱方