底水稠油油藏SAGD機理及應(yīng)用研究

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1、中圖分類號：TE345單位代碼：11414學號：2013312047題目底水稠油油藏SAGD機理及應(yīng)用研究學科專業(yè)油氣田開發(fā)工程研究方向油氣田開發(fā)理論與系統(tǒng)工程博士生張兆祥指導(dǎo)教師劉慧卿教授二○一七年十一月TheMechanismandApplicationofSAGDinHeavyOilReservoirwithBottomWaterDissertationsubmittedtoChinaUniversityofPetroleum,BeijinginpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorof

2、EngineeringByZhangZhaoxiang（OilandGasFieldDevelopmentEngineering）DissertationSupervisorProf.LiuHuiqingNovember,2017博士學位論文癉刨性聲明托瀑讓聲明ｌｔｌＭ個人在玲賄崔祕《本＿士宇位Ｋ卜人以知注峨爾＿糾？逆文中不心馳仙料的成樹咖帥鴻戈和反料它糾ｗ來體ｄ料獻＿仰喊糾，執(zhí)抓ｗ■巾食＿的個人＊＂集ｔ均＾論文屮咸泛朽樣《＿過的＊（料．對本磷托傲出的攀粉，來明產(chǎn)卞的獅以許＊＾明郵＿拌教５廣謝？■托其師收免息咖本拿扣蜊哚衡＿ｉ，２Ｐ［

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4、難度大等特點，而常規(guī)熱采方法無法實現(xiàn)對油藏的有效開發(fā)。雙水平井蒸汽輔助重力泄油（SAGD）可以有效降低原油黏度，抑制底水脊進，成為海上油田開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合LD5-2N區(qū)塊地質(zhì)條件，本文利用物理模擬、數(shù)值模擬以及理論研究等方法對SAGD全過程開展了研究。壓力與底水體積是影響底水稠油油藏開發(fā)及模擬的重要因素。設(shè)計高壓三維新裝置，耐壓20MPa，可以用來模擬埋深較深的渤海油田油藏。利用相似準則設(shè)計高壓三維物理模擬新模型，得到物理模擬的實驗參數(shù)。利用等效原理對高壓高體積倍數(shù)底水的模擬方案進行了研究，得到原始油藏壓力、底水體積倍數(shù)和維壓氣體體積的理論關(guān)系，研究表明，油藏

5、原始壓力越高，底水體積倍數(shù)越大，所需維壓氣體體積越大；其中，壓力與氣體體積呈線性增長的關(guān)系。該研究為壓力較高、底水體積倍數(shù)較大的油藏的物理模擬提供了可行性。針對LD5-2N區(qū)塊開展了SAGD吞吐預(yù)熱階段和SAGD生產(chǎn)階段的室內(nèi)物理模擬研究?；趯嶒灲Y(jié)果分析了注蒸汽吞吐預(yù)熱方式的優(yōu)點與缺點，對生產(chǎn)階段進行了進一步的階段劃分，得到了研究的側(cè)重點。利用數(shù)值模擬方法建立實驗?zāi)Ｐ?，對物理模擬進行反演及擴展研究。在研究中，針對吞吐預(yù)熱階段開展了底水體積倍數(shù)、避水高度和縱向滲透率的敏感性分析；針對生產(chǎn)階段開展了底水體積倍數(shù)、避水高度和注汽壓力的敏感性分析。針對SAGD生產(chǎn)中蒸汽

6、腔擴展階段，建立了蒸汽腔前緣熱交換新模型。模型考慮了導(dǎo)熱作用與對流作用，著重研究了垂直蒸汽腔界面方向上的可動油流動。將該模型與UTF礦場數(shù)據(jù)進行了擬合分析。針對底水稠油油藏，建立了考慮原油損失的SAGD產(chǎn)能公式。利用該模型對注汽壓力、蒸汽腔擴展速度等參數(shù)進行了分析研究。建立了渤海油田概念模型，繪制了不同條件下的SAGD生產(chǎn)預(yù)測圖版，實現(xiàn)了對海上油田優(yōu)先級的劃分、布井方式的優(yōu)化以及注采參數(shù)的優(yōu)選。結(jié)合海上油田特點可以對底水稠油油藏進行高效開發(fā)。利用研究結(jié)果，對LD5-2N區(qū)塊的開發(fā)進行進一步的分析研究。本研究對底水稠油油藏SAGD的高效開發(fā)具有一定的理論指導(dǎo)意義。關(guān)

7、鍵詞：底水；稠油；SAGD；熱交換；預(yù)測圖版IIABSTRACTABSTRACTHeavyoilreservoirwithbottomwaterisdifficulttobedeveloped.Theproductionmethodwithsteamcannotdowellinthissituation.SteamAssistedGravityDrainage(SAGD)isaneffectivemethodtodecreaseoilviscosityandcontroltheconingofbottomwater.Forthesereasons,SAGDbeco

8、mesth