隔夹层长度对驱泄复合开采效果影响的实验研究

摘要SAGD技术是开采超稠油油藏的有效技术。但D块超稠油油藏隔夹层比较发育，影响了SAGD开采的效果。为了进一步提高采收率，提出了蒸汽驱和SAGD复合开采的方式（即驱泄复合开采）来改善其效果。根据相似原理设计建立了驱泄复合开采二维比例物理模型，完成了多组比例物理模拟实验，认识了驱泄复合开采的蒸汽腔发育特点和温度场扩展情况，认识了隔夹层长度对驱泄复合开采的影响。驱泄复合开采为具有隔夹层的稠油油藏进行开发设计以及现场方案的实施提供了可靠的依据，有利于更加经济有效地开发稠油资源。

关键词稠油油藏；隔夹层；SAGD；驱泄复合；物理模拟

中图分类号：TE345 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0035-01

蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）是开发超稠油的一项前沿技术，其理论首先由罗杰·巴特勒博士于1978年提出。SAGD在不存在隔夹层的油藏有较好的应用效果，例如A块巨厚层油藏，因为不存在隔夹层，直井-水平井组合SAGD先导试验取得了较好的效果。而D块超稠油油藏先导试验区的东部发育了隔层，SAGD阶段影响了蒸汽腔的扩展。所以为了进一步提高SAGD开采效果，提出了驱泄复合开采来改善其效果。

1油藏地质特征

D块超稠油油藏埋深550~890 m，油层平均油层厚度41米，孔隙度大于26%，渗透率1.7 D，原始含油饱和度大于71%，油层中含有不连续薄夹层。原油粘度在50℃温度下150000 mPa·s。地层水性质水型属NaHCO3型。压力为7.35 MPa，地层温度34.7℃。

2二维比例物理模型

依据相似理论，经过比例模化得到二维比例物理模型的参数。建立500×500×40 mm的比例模型，模拟油层纵向剖面。模拟油层厚度40 m。在模型中部设1口水平井，6口直井；部设热电偶165个，监测温度场发育；部设8个压力测点。

3物模实验结果分析

3.1 蒸汽腔形成和发育特征

经历吞吐预热，水平井和直井之间达到了热联通温度后，转为SAGD方式开采。由于蒸汽的超覆特性，没有隔夹层阻挡的一侧汽腔很快发育到油藏顶部，汽腔横向扩展及下降时间较长，主要作用机理是斜面泄油；另一侧有隔夹层阻挡，蒸汽超覆到隔夹层之后不再上升，隔夹层上部大部分油藏不能被波及，汽腔只能在隔夹层下方扩展。

转为驱泄复合开采后，采取了一口直井注汽，另一口直井参与生产，并于直井在隔夹层上方部分射孔。隔夹层上方形成了汽驱，汽腔最终形成，扩大了波及体积，采收率得以提高。

3.2 隔夹层长度对驱泄复合开采效果影响

分别进行隔夹层长度为井距的2/3，1/3和1/2的驱替与泄油复合开采实验，实验数据见表1。

表1不同隔夹层长度实验结果

序号 实验条件 吞吐+SAGD% 驱泄复合阶段采出程度% 总采出程度

%

隔夹层长度（井距） 转驱时机（含水）

1 2/3 90% 56.98 20.15 77.13

2 1/2 90% 67.26 10.14 77.40

3 1/3 90% 77.27 0.26 77.53

通过对隔夹层长度分别为全井距的2/3，1/2和1/3实验情况的分析可以看出，隔夹层长度为全井距的2/3的实验中，驱泄复合阶段采出程度为20.15%，高于隔夹层长度1/2的10.14%和1/3实验的0.26%。所以，隔夹层越长，采用驱泄复合开采效果越明显，隔夹层长度小于全井距的1/3则影响不大。

4结论

1）驱泄复合开采可使隔层上部的原油得到充分动用，减缓含水上升速度，有效减少开采时间，节省成本，提高产量以及经济效益。建议于含水90%之前转驱泄复合开采。

2）隔夹层越长采用驱泄复合方式越有效，长度小于1/3则不需要采用驱泄复合开采。

基金项目

国家科技重大专项“渤海湾盆地辽河坳陷中深层稠油开发技术示范工程”（2011ZX05053），中国石油天然气股份有限公司稠油开采先导试验基地

参考文献

[1]张方礼，刘其成，刘宝良，等.稠油开发实验技术与应用[M].北京：石油工业出版社，2007.

[2]仲岩磊.隔夹层在稠油蒸汽吞吐热采中的意义[J].中国石油大学胜利学院学报，2012，26（1）.

[3]鄢旭.隔夹层对SAGD开发的影响及对策研究[J].内江科技，2011（1）.

[4]唐清山，施晓蓉.高升油田高3块隔夹层特征及对稠油热采的影响[J].特种油气藏，1995，2（1）.

[5]杨增森.边底水特超稠油油藏蒸汽吞吐中后期复合调堵技术研究[J].内蒙古石油化工，2012（14）.

[6]谢俊远，郭恩常，毛艳华，等.下二门油田气顶稠油油藏蒸汽驱可行性分析[J].石油地质与工程，2012（04）.

[7]张连社，张萍，周玉龙.边底水稠油油藏营13断块开发技术与应用[J].石油地质与工程，2012（03）.

[8]赵欣，贾娜，周百鸣.近临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用[J].特种油气藏，2011（06）.

[9]曹嫣镔，刘冬青，张仲平，等.胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术[J].石油勘探与开发，2012（06）.

[10]周林碧，李海亮，石磊，等.油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究[J].石油化工应用，2012（11）.

[11]卢川，刘慧卿，杨云龙，等.传递原理在稠油复合蒸汽驱方案优选中的应用[J].断块油气田，2012（05）.

[12]徐玉霞，葛丽珍，廖新武，等.边底水稠油油藏单砂体水淹规律量化研究[J].科学技术与工程，2012（25）.

作者简介

高阳（1986-），男，2008年毕业于大庆石油学院应用物理学专业，现从事稠油热采提高采收率工作。

endprint

摘要SAGD技术是开采超稠油油藏的有效技术。但D块超稠油油藏隔夹层比较发育，影响了SAGD开采的效果。为了进一步提高采收率，提出了蒸汽驱和SAGD复合开采的方式（即驱泄复合开采）来改善其效果。根据相似原理设计建立了驱泄复合开采二维比例物理模型，完成了多组比例物理模拟实验，认识了驱泄复合开采的蒸汽腔发育特点和温度场扩展情况，认识了隔夹层长度对驱泄复合开采的影响。驱泄复合开采为具有隔夹层的稠油油藏进行开发设计以及现场方案的实施提供了可靠的依据，有利于更加经济有效地开发稠油资源。

关键词稠油油藏；隔夹层；SAGD；驱泄复合；物理模拟

中图分类号：TE345 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0035-01

蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）是开发超稠油的一项前沿技术，其理论首先由罗杰·巴特勒博士于1978年提出。SAGD在不存在隔夹层的油藏有较好的应用效果，例如A块巨厚层油藏，因为不存在隔夹层，直井-水平井组合SAGD先导试验取得了较好的效果。而D块超稠油油藏先导试验区的东部发育了隔层，SAGD阶段影响了蒸汽腔的扩展。所以为了进一步提高SAGD开采效果，提出了驱泄复合开采来改善其效果。

1油藏地质特征

D块超稠油油藏埋深550~890 m，油层平均油层厚度41米，孔隙度大于26%，渗透率1.7 D，原始含油饱和度大于71%，油层中含有不连续薄夹层。原油粘度在50℃温度下150000 mPa·s。地层水性质水型属NaHCO3型。压力为7.35 MPa，地层温度34.7℃。

2二维比例物理模型

依据相似理论，经过比例模化得到二维比例物理模型的参数。建立500×500×40 mm的比例模型，模拟油层纵向剖面。模拟油层厚度40 m。在模型中部设1口水平井，6口直井；部设热电偶165个，监测温度场发育；部设8个压力测点。

3物模实验结果分析

3.1 蒸汽腔形成和发育特征

经历吞吐预热，水平井和直井之间达到了热联通温度后，转为SAGD方式开采。由于蒸汽的超覆特性，没有隔夹层阻挡的一侧汽腔很快发育到油藏顶部，汽腔横向扩展及下降时间较长，主要作用机理是斜面泄油；另一侧有隔夹层阻挡，蒸汽超覆到隔夹层之后不再上升，隔夹层上部大部分油藏不能被波及，汽腔只能在隔夹层下方扩展。

转为驱泄复合开采后，采取了一口直井注汽，另一口直井参与生产，并于直井在隔夹层上方部分射孔。隔夹层上方形成了汽驱，汽腔最终形成，扩大了波及体积，采收率得以提高。

3.2 隔夹层长度对驱泄复合开采效果影响

分别进行隔夹层长度为井距的2/3，1/3和1/2的驱替与泄油复合开采实验，实验数据见表1。

表1不同隔夹层长度实验结果

序号 实验条件 吞吐+SAGD% 驱泄复合阶段采出程度% 总采出程度

%

隔夹层长度（井距） 转驱时机（含水）

1 2/3 90% 56.98 20.15 77.13

2 1/2 90% 67.26 10.14 77.40

3 1/3 90% 77.27 0.26 77.53

通过对隔夹层长度分别为全井距的2/3，1/2和1/3实验情况的分析可以看出，隔夹层长度为全井距的2/3的实验中，驱泄复合阶段采出程度为20.15%，高于隔夹层长度1/2的10.14%和1/3实验的0.26%。所以，隔夹层越长，采用驱泄复合开采效果越明显，隔夹层长度小于全井距的1/3则影响不大。

4结论

1）驱泄复合开采可使隔层上部的原油得到充分动用，减缓含水上升速度，有效减少开采时间，节省成本，提高产量以及经济效益。建议于含水90%之前转驱泄复合开采。

2）隔夹层越长采用驱泄复合方式越有效，长度小于1/3则不需要采用驱泄复合开采。

基金项目

国家科技重大专项“渤海湾盆地辽河坳陷中深层稠油开发技术示范工程”（2011ZX05053），中国石油天然气股份有限公司稠油开采先导试验基地

参考文献

[1]张方礼，刘其成，刘宝良，等.稠油开发实验技术与应用[M].北京：石油工业出版社，2007.

[2]仲岩磊.隔夹层在稠油蒸汽吞吐热采中的意义[J].中国石油大学胜利学院学报，2012，26（1）.

[3]鄢旭.隔夹层对SAGD开发的影响及对策研究[J].内江科技，2011（1）.

[4]唐清山，施晓蓉.高升油田高3块隔夹层特征及对稠油热采的影响[J].特种油气藏，1995，2（1）.

[5]杨增森.边底水特超稠油油藏蒸汽吞吐中后期复合调堵技术研究[J].内蒙古石油化工，2012（14）.

[6]谢俊远，郭恩常，毛艳华，等.下二门油田气顶稠油油藏蒸汽驱可行性分析[J].石油地质与工程，2012（04）.

[7]张连社，张萍，周玉龙.边底水稠油油藏营13断块开发技术与应用[J].石油地质与工程，2012（03）.

[8]赵欣，贾娜，周百鸣.近临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用[J].特种油气藏，2011（06）.

[9]曹嫣镔，刘冬青，张仲平，等.胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术[J].石油勘探与开发，2012（06）.

[10]周林碧，李海亮，石磊，等.油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究[J].石油化工应用，2012（11）.

[11]卢川，刘慧卿，杨云龙，等.传递原理在稠油复合蒸汽驱方案优选中的应用[J].断块油气田，2012（05）.

[12]徐玉霞，葛丽珍，廖新武，等.边底水稠油油藏单砂体水淹规律量化研究[J].科学技术与工程，2012（25）.

作者简介

高阳（1986-），男，2008年毕业于大庆石油学院应用物理学专业，现从事稠油热采提高采收率工作。

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摘要SAGD技术是开采超稠油油藏的有效技术。但D块超稠油油藏隔夹层比较发育，影响了SAGD开采的效果。为了进一步提高采收率，提出了蒸汽驱和SAGD复合开采的方式（即驱泄复合开采）来改善其效果。根据相似原理设计建立了驱泄复合开采二维比例物理模型，完成了多组比例物理模拟实验，认识了驱泄复合开采的蒸汽腔发育特点和温度场扩展情况，认识了隔夹层长度对驱泄复合开采的影响。驱泄复合开采为具有隔夹层的稠油油藏进行开发设计以及现场方案的实施提供了可靠的依据，有利于更加经济有效地开发稠油资源。

关键词稠油油藏；隔夹层；SAGD；驱泄复合；物理模拟

中图分类号：TE345 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0035-01

蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）是开发超稠油的一项前沿技术，其理论首先由罗杰·巴特勒博士于1978年提出。SAGD在不存在隔夹层的油藏有较好的应用效果，例如A块巨厚层油藏，因为不存在隔夹层，直井-水平井组合SAGD先导试验取得了较好的效果。而D块超稠油油藏先导试验区的东部发育了隔层，SAGD阶段影响了蒸汽腔的扩展。所以为了进一步提高SAGD开采效果，提出了驱泄复合开采来改善其效果。

1油藏地质特征

D块超稠油油藏埋深550~890 m，油层平均油层厚度41米，孔隙度大于26%，渗透率1.7 D，原始含油饱和度大于71%，油层中含有不连续薄夹层。原油粘度在50℃温度下150000 mPa·s。地层水性质水型属NaHCO3型。压力为7.35 MPa，地层温度34.7℃。

2二维比例物理模型

依据相似理论，经过比例模化得到二维比例物理模型的参数。建立500×500×40 mm的比例模型，模拟油层纵向剖面。模拟油层厚度40 m。在模型中部设1口水平井，6口直井；部设热电偶165个，监测温度场发育；部设8个压力测点。

3物模实验结果分析

3.1 蒸汽腔形成和发育特征

经历吞吐预热，水平井和直井之间达到了热联通温度后，转为SAGD方式开采。由于蒸汽的超覆特性，没有隔夹层阻挡的一侧汽腔很快发育到油藏顶部，汽腔横向扩展及下降时间较长，主要作用机理是斜面泄油；另一侧有隔夹层阻挡，蒸汽超覆到隔夹层之后不再上升，隔夹层上部大部分油藏不能被波及，汽腔只能在隔夹层下方扩展。

转为驱泄复合开采后，采取了一口直井注汽，另一口直井参与生产，并于直井在隔夹层上方部分射孔。隔夹层上方形成了汽驱，汽腔最终形成，扩大了波及体积，采收率得以提高。

3.2 隔夹层长度对驱泄复合开采效果影响

分别进行隔夹层长度为井距的2/3，1/3和1/2的驱替与泄油复合开采实验，实验数据见表1。

表1不同隔夹层长度实验结果

序号 实验条件 吞吐+SAGD% 驱泄复合阶段采出程度% 总采出程度

%

隔夹层长度（井距） 转驱时机（含水）

1 2/3 90% 56.98 20.15 77.13

2 1/2 90% 67.26 10.14 77.40

3 1/3 90% 77.27 0.26 77.53

通过对隔夹层长度分别为全井距的2/3，1/2和1/3实验情况的分析可以看出，隔夹层长度为全井距的2/3的实验中，驱泄复合阶段采出程度为20.15%，高于隔夹层长度1/2的10.14%和1/3实验的0.26%。所以，隔夹层越长，采用驱泄复合开采效果越明显，隔夹层长度小于全井距的1/3则影响不大。

4结论

1）驱泄复合开采可使隔层上部的原油得到充分动用，减缓含水上升速度，有效减少开采时间，节省成本，提高产量以及经济效益。建议于含水90%之前转驱泄复合开采。

2）隔夹层越长采用驱泄复合方式越有效，长度小于1/3则不需要采用驱泄复合开采。

基金项目

国家科技重大专项“渤海湾盆地辽河坳陷中深层稠油开发技术示范工程”（2011ZX05053），中国石油天然气股份有限公司稠油开采先导试验基地

参考文献

[1]张方礼，刘其成，刘宝良，等.稠油开发实验技术与应用[M].北京：石油工业出版社，2007.

[2]仲岩磊.隔夹层在稠油蒸汽吞吐热采中的意义[J].中国石油大学胜利学院学报，2012，26（1）.

[3]鄢旭.隔夹层对SAGD开发的影响及对策研究[J].内江科技，2011（1）.

[4]唐清山，施晓蓉.高升油田高3块隔夹层特征及对稠油热采的影响[J].特种油气藏，1995，2（1）.

[5]杨增森.边底水特超稠油油藏蒸汽吞吐中后期复合调堵技术研究[J].内蒙古石油化工，2012（14）.

[6]谢俊远，郭恩常，毛艳华，等.下二门油田气顶稠油油藏蒸汽驱可行性分析[J].石油地质与工程，2012（04）.

[7]张连社，张萍，周玉龙.边底水稠油油藏营13断块开发技术与应用[J].石油地质与工程，2012（03）.

[8]赵欣，贾娜，周百鸣.近临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用[J].特种油气藏，2011（06）.

[9]曹嫣镔，刘冬青，张仲平，等.胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术[J].石油勘探与开发，2012（06）.

[10]周林碧，李海亮，石磊，等.油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究[J].石油化工应用，2012（11）.

[11]卢川，刘慧卿，杨云龙，等.传递原理在稠油复合蒸汽驱方案优选中的应用[J].断块油气田，2012（05）.

[12]徐玉霞，葛丽珍，廖新武，等.边底水稠油油藏单砂体水淹规律量化研究[J].科学技术与工程，2012（25）.

作者简介

高阳（1986-），男，2008年毕业于大庆石油学院应用物理学专业，现从事稠油热采提高采收率工作。

endprint