稠油热采三维比例物理模拟又添新手段

2008-04-01 00:44:00

    稠油资源在我国分布广泛,以前由于这类原油的粘度很高,在油层及井筒中的流动阻力大,难以有效开发。经过近二十几年的科学研究及现场技术攻关,采用注蒸汽热采新技术,打开了新局面。热采物理模拟技术在稠油开发设计研究及开拓新工艺中发挥了重要作用,为研究开发方式,优化井网井距及注采工艺参数,发展水平井热采技术,开拓二次热采技术及复杂稠油油藏、特超稠油油藏热采发挥了重大作用。

    三维比例物理模拟由于模型与油田原型之间在长度比、力比、速度比、温差比以及浓度差之比等方面都具有相同的数值,因而能准确的反映整个油藏或部分(单元)油藏中采油过程的动态特征和注入流体的波及效率特征等,并广泛的应用于机理研究、采油工艺的比较与优化以及油田开采预测等。

    80年代中后期至90年代初,为了适应稠油热采的需要,三维比例物理模拟技术以其特有的优势得到迅速的发展。热采比例模型,按压力可以分为高压和低压(包括真空)两大类。分别以清华大学真空模型、辽河油田低压(小于0.3MPa)模型及北京石油勘探开发研究院高压模型(MPa)为代表。低压(包括真空)模型使用与原型不同的流体和孔隙介质,在低于原型的温度、压力下进行试验,从而建造费用低,操作方便。由于它可以比较好地模拟饱和蒸汽压力-温度的平衡关系,所以可以按比例地模拟蒸汽、油、水的流动和传热。高压模型使用与原型油藏相同的流体,在与原型油藏相同的温度、压力下运行,几何相似、压降相似,因而重力效应相似。因此在岩石和流体的相互作用、流体物性、乳化现象、蒸汽蒸馏、气体溶解性和可压缩性方面,高压模型比低压模型能更好地模拟原型。

    根据辽河油田稠油组合式蒸汽吞吐开发特点及吞吐后转换开发方式研究需求,辽河油田分公司勘探开发研究院又新研制了多功能高温高压热采三维比例物理模拟系统,并于近日正式投入运行。模型最高工作温度350℃、最高工作压力15MPa。主要由井网模型、覆压系统、注采系统、测控系统和温度压力场显示系统5个部分组成。在功能设计上可开展油藏地质参数(包括油层渗透率、含油饱和度、孔隙度、油粘度、油层非均质性等)、注采工艺参数(包括注汽温度、注汽速度、注汽干度、射孔井段、射孔位置、井网等)、不同开采方式(包括组合式蒸汽吞吐、蒸汽驱、热水驱、蒸汽复合气驱、水平井、蒸汽辅助重力泄油等)对油藏开采效果的影响的研究。该模型的研制为稠油油藏转化开发方式研究提供了一种新的试验研究手段。

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