底水稠油油藏SAGD機(jī)理及應(yīng)用研究

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1、中圖分類號(hào)：TE345單位代碼：11414學(xué)號(hào)：2013312047題目底水稠油油藏SAGD機(jī)理及應(yīng)用研究學(xué)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(xué)位論文癉刨性聲明托瀑讓聲明ｌｔｌＭ個(gè)人在玲賄崔祕(mì)《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(lái)體ｄ料獻(xiàn)＿仰喊糾，執(zhí)抓ｗ■巾食＿的個(gè)人＊＂集ｔ均＾論文屮咸泛朽樣《＿過的＊（料．對(duì)本磷托傲出的攀粉，來(lái)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［

3、７＾３．．作＃裱名ｉｊｊ＿只期丨卿Ｈ書稱士學(xué)位論文哚權(quán)使用授權(quán)郵油大學(xué)ｔＭ〇學(xué)ｆｔ＃變醎時(shí)本抑衫作興及徹抑＿找了＿中酬＿Ｍ？燦腳不■雜賴抑神料Ｂ門抑有賴Ｊｔ１＾親賴１學(xué)校咐Ｕ料學(xué)位論文Ｂ簧印抑電子ｉ許學(xué)位論文鐮裔＿、抑郵纖等置＿神保存＿［＿孝位論羃＿對(duì)以史雜印寬Ｊ■分內(nèi)ＩｆｌｆｔＭ灰邊忪投翥，文的全？成癉分內(nèi)斿場(chǎng)＼Ｂ職４以為冬予佺論一＊ＵＵ《急竄Ｊ為篇署名尊位ｌｉＭＥ，ｌ，Ｈ石？大璆ｊ〇ｎｎ３作《私ｊｉ兆柙＾＿＿”ａ，”ｓｗ＇■ｒ，摘要摘要底水稠油油藏屬于渤海油田的重要組成部分，具有采出程度低，開采

4、難度大等特點(diǎn)，而常規(guī)熱采方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jìn)，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(duì)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(jì)高壓三維新裝置，耐壓20MPa，可以用來(lái)模擬埋深較深的渤海油田油藏。利用相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)高壓三維物理模擬新模型，得到物理模擬的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。利用等效原理對(duì)高壓高體積倍數(shù)底水的模擬方案進(jìn)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?jí)毫υ礁?，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(zhǎng)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(duì)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?shí)驗(yàn)結(jié)果分析了注蒸汽吞吐預(yù)熱方式的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)階段進(jìn)行了進(jìn)一步的階段劃分，得到了研究的側(cè)重點(diǎn)。利用數(shù)值模擬方法建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)物理模擬進(jìn)行反演及擴(kuò)展研究。在研究中，針對(duì)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(duì)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(duì)SAGD生產(chǎn)中蒸汽

6、腔擴(kuò)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(duì)流作用，著重研究了垂直蒸汽腔界面方向上的可動(dòng)油流動(dòng)。將該模型與UTF礦場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合分析。針對(duì)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(duì)注汽壓力、蒸汽腔擴(kuò)展速度等參數(shù)進(jìn)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(cè)圖版，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上油田優(yōu)先級(jí)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(diǎn)可以對(duì)底水稠油油藏進(jìn)行高效開發(fā)。利用研究結(jié)果，對(duì)LD5-2N區(qū)塊的開發(fā)進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究。本研究對(duì)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(cè)圖版IIABSTRACTABSTRACTHeavyoilreservoirwithbottomwaterisdifficulttobedeveloped.Theproductionmethodwithsteamcannotdowellinthissituation.SteamAssistedGravityDrainage(SAGD)isaneffectivemethodtodecreaseoilviscosityandcontroltheconingofbottomwater.Forthesereasons,SAGDbeco

8、mesth