《多井整体吞吐技术》PPT课件.ppt

多井整体吞吐技术,前 言,股份公司稠油开发现状面临的问题,前 言,（1）大多数区块蒸汽吞吐已达9轮以上，处于蒸汽吞吐中后期；,已采出可采储量的 78.97剩余可采储量的采油速度 19.94,辽河油田热采稠油,平均吞吐 9.3轮次 单井日产油 3.3t/d 年油汽比 0.46 油层压力 2.05.5MPa,开井率70.7,股份公司稠油开发现状面临的问题（1）大多数区块蒸汽吞吐已达8轮以上，处于蒸汽吞吐中后期；（2）产量递减严重，油汽比降低，周期油汽比已降至0.45，甚至更低；（3）地层压力降至原始油藏压力的20-35%，油藏的有效驱动能量很小（4）绝大多数油藏已经过2-3次加密，井距已接近70-100米，从吞吐的角度来说，已没有加密的余地（5）汽窜严重，蒸汽的有效利用率低。,前 言,股份公司稠油开发现状面临的问题,前 言,（3）地层压力降至原始油藏压力的20-35%，油藏的有效驱动能量很小；,股份公司稠油开发现状面临的问题,前 言,（6）尽管吞吐轮次较高，但加热半径有限，仅在井筒附近区域温度有所升高；,股份公司稠油开发现状应对的对策,前 言,（1）大量的剩余油存在，急需寻找经济有效的吞吐接替技术；,（2）寻找改善吞吐开发效果的技术；,1、多井整体吞吐的定义2、多井整体吞吐的发展史3、多井整体吞吐的研究状况4、多井整体吞吐方案的设计5、总 结,主 要 内 容,蒸 汽 注 入,一、多井整体蒸汽吞吐的定义,流 体 采 出,1、定义 多井整体蒸汽吞吐，就是把在同一层位，且汽窜频繁的相邻的多口吞吐井，组合为一个开发单元，集中注汽，统一吞吐生产，变单井的孤立行为为统一的有序的整体行为。（Multi-well Huff and Puff,Sequential Steam Injection）,一、多井整体蒸汽吞吐的定义,轮注组合,1、基本形式,一、多井整体蒸汽吞吐的定义,面积组合,排式组合,3、分类静态整体吞吐：将油层物性相近的井组合，主要为了解决各井注入压力差异大、吸汽不均和偏流问题（开发初期）动态整体吞吐：将汽窜井、高含水井、高地层存水率井组合（开发中后期）,一、多井整体蒸汽吞吐的定义,4、机理,一、多井整体蒸汽吞吐的定义,吞吐的单井的孤立行为 统一的整体行为。遏制井间汽窜，减少汽窜造成的热量损失；同时，避免周边生产井因汽窜造成关井，提高了吞吐井的生产时率；可加大单井注汽量，增加对油层的热量补给；注入热量相对集中，热损失少，油层升温幅度大，加热半径加大；由于加热半径相对加大，吞吐井泄油体积增加，周期采油量提高。,1、多井整体吞吐的定义2、多井整体吞吐的发展史3、多井整体吞吐的研究状况4、多井整体吞吐方案的设计5、总 结,主 要 内 容,1、多井整体吞吐技术的提出（1）吞吐轮次较多，吞吐效果变差；（2）井间发生汽窜，蒸汽热利用率低；（3）井间干扰严重，开发效果变差；（4）接替方式不成熟，仍旧需要吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,2、多井整体吞吐技术的目的（1）防止井间汽窜，有效地补充油层的压能，提高排液能力；（2）减少蒸汽的无效的渗流，扩大蒸汽波及范围；（3）不同方向的轮注方式促进剩余油的驱扫；（4）提高吞吐效果，又为适合汽驱的井组创造了转驱条件，它是井组汽驱的良好过渡。,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（1）冷湖油田Leming试验区（2）中途日落油田Potter试验区（3）辽河油田杜229块（4）辽河油田特油公司（5）古城油田泌浅10区,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（1）冷湖油田Leming试验区,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（1）冷湖油田Leming试验区1985年开始大规模蒸汽吞吐开发压裂注汽油藏内有水平、垂直裂缝，其中水平裂缝居多。压裂注汽使油藏非均质性更加严重，地层的物理化学性质更加复杂加热半径小，汽窜严重,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（1）冷湖油田Leming试验区,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（1）冷湖油田Leming试验区,二、多井整体吞吐的发展史,Leming试验区单元不同吞吐方式示意图,3、多井整体吞吐技术的应用情况（1）冷湖油田Leming试验区,二、多井整体吞吐的发展史,不同吞吐方式的R3产量对比,按序轮注使试验井排生产正常，没有出现产量大幅波动，生产曲线符合单井吞吐规律,无序吞吐使井排产量忽高忽低，总体表现为产水量高，产油量低；,3、多井整体吞吐技术的应用情况（2）中途日落油田Potter试验区,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（2）中途日落油田Potter试验区从1964年初进行蒸汽吞吐试验，到70年代末，平均单井进行了12个轮次；吞吐时进行了单井优化研究（包括参数优化、井网加密等）；每口吞吐井是一个独立单元，井间干扰多,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（2）中途日落油田Potter试验区（27USL井区）,二、多井整体吞吐的发展史,按序吞吐优于无序吞吐；非同步注汽优于同注同采；单井产量2.4 t/d 3.9 t/d;SOR保持在1.21.9,开始多井吞吐,单井日产油,3、多井整体吞吐技术的应用情况（2）中途日落油田Potter试验区（27USL井区）,二、多井整体吞吐的发展史,老井（轮注方式）的产量高于加密井（6年）,3、多井整体吞吐技术的应用情况（2）中途日落油田Potter试验区,二、多井整体吞吐的发展史,Amber井区1984年开始按序吞吐试验，平均单井产量从3.3m3/d升至4m3/d，并已保持3年,开始多井吞吐,单井日产油,3、多井整体吞吐技术的应用情况（3）辽河油田杜229块,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（3）辽河油田杜229块开发形势1997年蒸汽吞吐开发，到2002年3月，采出程度10.3，累积油汽比0.57，平均单井吞吐7轮次低周期阶段（12周期）主要矛盾是注汽压力高、油层出砂严重；中周期阶段（36周期）主要矛盾是井间干扰严重，油层纵向动用差异大，汽窜成为困扰生产的首要问题高周期阶段（710周期）主要矛盾是井底附近油层加热范围不再扩大，周期递减严重,二、多井整体吞吐的发展史,1998年汽窜比例12.2%，1999年汽窜比例43.8%，2000年为52.5%。,由于原油粘度大，流动性差，注入蒸汽首先在井底附近形成一个高压球状体；,当蒸汽继续注入时，球状体压力继续升高，高压区的蒸汽必然在地层最薄弱点形成蒸汽突破，薄弱点就是物性好，渗透率高的那部分储层；,蒸汽突破后，形成条带状蒸汽管流；经过多次注汽，条带状蒸汽管流越来越发育，当相邻两井管流连通，汽窜就发生了。,3、多井整体吞吐技术的应用情况（3）辽河油田杜229块对策生产层位统一、汽窜频繁发生、平面上邻近的一批井组合起来，集中注汽，按一定顺序放喷。集中注汽使热量集中，有利于油层升温，促进温度场形成扩大加热半径、减少汽窜；油井按序投产使井下流体场整体移动，改善油层动用状况油层分布稳定，连通性好，油层及原油物性比较接近、汽窜井进行组合同一单元；适度增大注汽量；同一单元内，采出强度大、压力低的井先注多注，以利于油层的均衡动用,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（3）辽河油田杜229块多井整体吞吐效果温度峰值下降，加热厚度增大，油层纵向动用程度提高,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（3）辽河油田杜229块多井整体吞吐效果实施多井整体吞吐20次，覆盖149口井，增油3.2104t,二、多井整体吞吐的发展史,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司超稠油蒸汽吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,超稠油开发始于1997年，目前吞吐井已进入高轮递减阶段生产特点：周期生产时间加长，周期平均日产水平下降，周期采油量下降，油汽比下降。,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司超稠油蒸汽吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,常规蒸汽吞吐10轮的加热半径仅为20米左右；平面上，含油饱和度仅在井筒周围20米范围内有不同程度的下降，20米以外的部位基本未动用,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司超稠油蒸汽吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,剖面上，由于蒸汽的上浮作用，射孔井段下部的油层动用程度就更差，动用半径还不到20米。,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司超稠油蒸汽吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,常规蒸汽吞吐随吞吐轮次的增加，加热半径不断扩大，但增加的幅度越来越小，当吞吐轮次超过10轮，加热半径增加的幅度不足米。,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司超稠油蒸汽吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,观3井距注汽井10米，测温资料显示该处油层已动用,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司超稠油蒸汽吞吐,二、多井整体吞吐的发展史,观4井距注汽井30米，油层未动用。动用半径：2030m,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司多井整体吞吐试验 A、曙1-36-7046井组,二、多井整体吞吐的发展史,汽窜严重，井组内各井互窜（13对）单井注汽2279t，产油902t，油汽比0.40，吨油成本419元/吨,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司多井整体吞吐试验 A、曙1-36-7046井组,二、多井整体吞吐的发展史,常规吞吐 多井整体吞吐,试验后：汽窜1井次，单井注汽2397t，单井产油1161t，油汽比0.48，吨油成本324元/吨,3、多井整体吞吐技术的应用情况（4）辽河油田特油公司多井整体吞吐试验 B、曙1-38-7030井组,二、多井整体吞吐的发展史,试验前：试观2井距吞吐井20m，试观2井测温曲线无升温显示；试验后：射孔井段明显升温，达到85左右；平均单井增油200吨。,3、多井整体吞吐技术的应用情况（5）古城油田泌浅10区,二、多井整体吞吐的发展史,汽窜严重，高周期采用多井整体吞吐技术，可改善开发效果。,3、多井整体吞吐技术的应用情况（6）小结,二、多井整体吞吐的发展史,1、多井整体吞吐可有效地减少或抑制汽窜的发生，降低蒸汽的无效流动，扩大蒸汽波及体积；,2、多井整体吞吐可快速的补充地层能量，恢复地层压力，提高单井产能；,3、多井整体吞吐降低了因汽窜造成的关井时间，提高了开井时率。,1、多井整体吞吐的定义2、多井整体吞吐的发展史3、多井整体吞吐的研究状况4、多井整体吞吐方案的设计5、总 结,主 要 内 容,三、多井整体吞吐的研究状况,1、油藏适应性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,1、油藏适应性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,多井整体吞吐筛选标准（北京院）,三、多井整体吞吐的研究状况,1、油藏适应性研究,蒸汽吞吐筛选标准,2、组合方式研究,三、多井整体吞吐的研究状况,2、组合方式研究排式组合,三、多井整体吞吐的研究状况,2、组合方式研究面积组合,三、多井整体吞吐的研究状况,2、组合方式研究面积组合,三、多井整体吞吐的研究状况,常规注汽方式下含油饱和度分布,组合注汽方式下含油饱和度分布,2、组合方式研究轮注组合,三、多井整体吞吐的研究状况,2、组合方式研究结论,三、多井整体吞吐的研究状况,多井整体组合式蒸汽吞吐可以经济有效地延长吞吐周期（23周期），提高采出程度（4 6）,采用多井整体组合式蒸汽吞吐改善开发效果的根本原因不在于采用排式还是面积组合方式，而在于能减少汽窜的发生，减少不必要的蒸汽流动，提高蒸汽的利用率和波及范围，补充地层压力。,3、组合单元研究,三、多井整体吞吐的研究状况,组合单元研究,组合单元的规模,参与组合吞吐的井数,辽河油田研究认为：组合式多井整体蒸汽吞吐需要一定的规模，至少需要12口作为一个组合单元。,4、轮注方式和方向（1）轮注方式方式一,三、多井整体吞吐的研究状况,4、轮注方式和方向（1）轮注方式方式二,三、多井整体吞吐的研究状况,北京院研究认为：轮注方式影响多井整体吞吐的开发效果，一组井注汽结束后，下一组井开始注汽的方式较好，有利于以较快的速度补充地层能量、提高地层压力、提高生产井的排液能力。,4、轮注方式和方向（2）轮注方向,三、多井整体吞吐的研究状况,4、轮注方式和方向（2）轮注方向,三、多井整体吞吐的研究状况,遵循原则：1、抑制汽窜；2、快速补充能量；3、上倾方向先注、下倾方向后注；4、尽量较少注汽管线的改动；,轮注方向受吞吐井汽窜方向、地层倾角、驱油方向以及注汽管线的影响，应综合考虑。,5、注采参数优化,三、多井整体吞吐的研究状况,6、地质参数敏感性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,6、地质参数敏感性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,油层厚度：5m渗透率：200md净总厚度比：0.4,油藏物性影响多井整体吞吐的开发效果，当油藏物性较差时，进行多井吞吐的经济效益较差，当单井油藏物性不满足下列一项或两项条件时，该井不宜参加组合式蒸汽吞吐。,6、地质参数敏感性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,1、首先考虑汽窜方向；2、充分考虑汽窜井的物性参数，尽量将物性比接近的汽窜井分别组合在一个单元；,油藏物性相近的井组合在一起要比物性差距较大的井组合在一起的开发效果要好，从注汽的角度来说，物性相近的井组合到一起进行吞吐利于合理分配注汽量。,7、开发状况敏感性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,7、开发状况敏感性研究,三、多井整体吞吐的研究状况,汽窜程度越高、汽窜井所占比例越大、汽窜后转多井吞吐的时间越晚，蒸汽吞吐的开发效果越差。当单井吞吐出现汽窜时，应尽早转为多井吞吐以抑制汽窜的发生，改善吞吐的开发效果。,实施多井吞吐前的开发状况对开发效果影响较大，各井的采出程度的大小、地层存水率的大小实质为各井的剩余油饱和度的大小，当某井的剩余油饱和度较低时，低于50%，在组合时应不考虑该井；,1、多井整体吞吐的定义2、多井整体吞吐的发展史3、多井整体吞吐的研究状况4、多井整体吞吐方案的设计5、总 结,主 要 内 容,1、设计路线,四、多井整体吞吐的设计,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐吞吐的设计,基本情况油层厚度13.1m，50时脱气油粘度为500700mPa.s，地质储量28.3104t，汽窜井7口，2001年2月投产，截止2002年10月，累积注汽12.84104t，累积产油2.72104t，累积产水4.36104t，采出程度9.6%。,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐的设计,1、大部分井已吞吐4个周期，部分井吞吐6周期；周期生产时间较短，且随吞吐轮次的增加周期生产时间变短；2、周期油汽比随吞吐周期的增加呈现下降趋势；单井日产油量随吞吐周期的增加呈现递减趋势,3、平均每米油层注汽量在125160t/m之间，注汽强度较大；周期注汽量随周期呈现递减趋势；4、含水较高，含水率随吞吐轮次的增加急剧上升；,5、回采水低、采注比低：在0.31.1之间，仅有1口井的采注比大于1.0。到2002年底，采注比只有0.5，回采水率31.4%。6、各井累积油汽比较低，在0.080.32之间,平均低于0.2，开发效果不够理想,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐的设计,二、地质模型与历史拟合,温度：井点温度高于原始温度，井间温度基本为原始温度，加热半径为30m,二、地质模型与历史拟合,饱和度：吞吐动用半径为2030m，井间含油饱和度较高，仍在60以上，继续吞吐仍有潜力,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐的设计,油藏适应性渗透率：200md油层埋深：1501600m孔隙度：0.20油层厚度：10m含油饱和度：0.50汽窜状况：有汽窜或需要抑制汽窜的发生,目标区渗透率：400md油层埋深：440m孔隙度：0.23油层厚度：13.1m含油饱和度：0.63汽窜状况：有汽窜，25口生产井有11口汽窜井,结论：目标区适宜进行组合式蒸汽吞吐,轮注方式：一组注汽结束后下一组开始注汽；可继续吞吐4个周期，可提高采出程度67。,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐的设计,周期注汽强度：100120t/m注汽速度：150t/d注汽温度:大于300焖井时间:5d左右采注比：越大越好,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐的设计,常规吞吐（注汽量和生产时间）继续吞吐3周期，采出程度15,组合式吞吐延长吞吐3周期；提高采出程度7,继续吞吐（注采未优化）继续吞吐1周期，采出程度11,2、设计实例（新疆油田百重7区块）,四、多井整体吞吐的设计,四、多井整体吞吐的设计,2、设计实例（辽河油田杜212断块）,2、设计实例（辽河油田杜212断块）,四、多井整体吞吐的设计,井排错开,同注同采,考虑吞吐极限油汽比0.24，组合式吞吐可使阶段采出程度提高2.6%。,组合式吞吐井数：大于16口组合式吞吐井距：70m组合式吞吐形式：同注同采 注汽速度：400m3/d左右 注汽强度：80100t/m 蒸汽干度：35%焖井时间：35d左右,四、多井整体吞吐的设计,2、设计实例（辽河油田杜212断块）,1、多井整体吞吐的定义2、多井整体吞吐的发展史3、多井整体吞吐的研究状况4、多井整体吞吐方案的设计5、总 结,主 要 内 容,五、总 结,1、因井组间干扰，很难形成完全独立的多井整体吞吐；2、多井整体吞吐仍旧为吞吐开采方式，属于补充能量后的衰竭式开发方式，尽管能延长吞吐生产时间，部分提高采出程度，但仍面临转换开发方式的问题；,多井整体吞吐可以抑制汽窜的发生，提高蒸汽的利用率和波及范围;多井整体吞吐可以有效地补充油层压力，提高生产压差；多井整体吞吐可以有效地延长吞吐的生产周期、提高吞吐的采出程度，改善吞吐的开发效果。多井整体吞吐可以提高采出程度36。关于多井整体吞吐的时机，只要井间形成连通，就可以进行多井整体吞吐。,感 谢 参 与欢 迎 讨 论,