蒸汽辅助重力泄油SteamAssistedGravityDrainage,缩写成SAGD,是超稠油(浙青)热力开采的一项前沿技术,广泛应用于厚层超稠油(沥青)的商业化开采。
中国石油的SAGD技术已成为稠油开发主体技术,技术发展分成了两个技术分支:一个分支是以辽河油田为代表的直井水平井组合SAGD开发方式,主要用于在超稠油油藏蒸汽吞吐后期大幅提高采收率方面;另一个分支是以新疆油田为代表的浅层超稠油双水平井SAGD开发技术,主要用于厚层超稠油未动用储量的开发。
辽河油田自1995年开始就开展了SAGD开发方式基础理论和室内物理模拟实验研究,取得了SAGD开发超稠油的泄油机理等方面的基础认识。1997年在曙一区的杜84块兴VI组开展了双水平井先导性试验,由于技术准备不足,且受当时工艺设备的限制,试验于1998年被迫停止。直到2003年,经过对加拿大SAGD技术的进一步调研,重新确定在曙一区杜84块的超稠油区开展SAGD提高采收率技术试验。2005年编制了《辽河油田曙一区杜84块超稠油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)先导试验》方案,并被列为中国石油天然气股份有限公司重大开发试验项目。2007年辽河油田全面开展SAGD工业化应用,主要采用直井一水平井组合SAGD开发方式,计划部署井组116个,动用储量3664x104t;截至2016年底,已实施66个井组,SAGD产量从初期的4.2x104t/a,到2016年升至产100x104t/a。SAGD的平均单井日产油量为30-50t,是蒸汽吞吐水平井的4.5倍,是吞吐直井的10-15倍,开发效果显著。
新疆油田的SAGD技术主要应用于风城超稠油油田的有效开发。2005年新疆油田在借鉴国外、辽河油田SAGD开发经验的基础上,开展了风城超稠油SAGD开发可行性研究。2008年、2009年分别开发了重32井区、重37井区SAGD先导性试验区。通过先导性试验攻关,解决了50℃下原油黏度小于50000mPa-S超稠油的有效开发问题,并初步形成新疆浅层超稠油SAGD开发筛选标准,基本形成了浅层稠油油藏双水平井SAGD开发技术。2012年,风城油田全面实施SAGD工业化推广应用。截至2015年底,全区已投产五个区块,建产能135.3x104t/a,累计产油144.4x104t。SAGD产量也逐年快速攀升,2014年突破年产50x104t大关。新疆油田的SAGD生产阶段日产油20-30t,是常规吞吐水平井3-5倍,吨油成本不到当前蒸汽吞吐成本的50%。至此,SAGD技术已经成为新疆油田公司产量增速最快、效益最高的开发厚层超稠油技术。总体上,经过十余年的先导性试验与技术攻关,中国石油天然气股份有限公司的SAGD技术基本实现了成熟配套,SAGD年产规模不断扩大。
SAGD项目已动用储量5227x104t,建产能230x104t,实际的年产油量已达到200x104t,占中国石油稠油年产量的20%以上,成为新一代稠油开发的主体技术。基于中国SAGD应用的现状及存在问题,为进一步提高SAGD开发效果和提高采收率,针对中国陆相油藏非均质性强的特点,重点发展两个技术方向:第一是针对双水平井注采井网模式的几何形式变化,其中包括加密水平井辅助SAGD技术、U形井SAGD技术、快速SAGD技术以及单井SAGD技术等;第二是对注入介质物理化学性质的改良,其中包括蒸汽与非凝析气推进技术(SAGP),溶剂辅助蒸汽重力泄油技术(SA—SAGD)及化学剂辅助蒸汽重力泄油技术(CA—SAGD)等。部分技术已完成初期的理论及室内基础实验研究,正逐步进人现场先导性试验阶段,并取得了一定的成果,尤其加密井辅助SAGD和SAGP技术,在提高原油的流动性、提高产能、减少蒸汽消耗方面都取得了一定成果,都能够显著改善SAGD的开发效果。