稠油水平井蒸汽吞吐完井與注汽方式優(yōu)化-論文.pdf

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1、石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))2014年8月第36卷第8期JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Aug.2014Vo1.36No.8稠油水平井蒸汽吞吐完井與注汽方式優(yōu)化尹.虎(西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院,四川成都610500)劉輝(中石油西南油氣田分公司采氣工程研究院,四JI1廣漢618300)田璐(西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院。四川成都61os00)[摘要]為了解決稠油水平井蒸汽吞吐開發(fā)過程中存在的水平段儲(chǔ)層吸汽不均衡、動(dòng)用效果不理想的難題,基于單注汽點(diǎn)有效控制范圍理論,優(yōu)化了水平井完井、注汽管串結(jié)構(gòu)

2、,結(jié)合數(shù)值模擬方法,對(duì)優(yōu)化的分段完井分段注汽方式與常規(guī)完井注汽方式的開發(fā)效果進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,優(yōu)化的稠油水平井分段完井、分段注汽方式,實(shí)現(xiàn)了各單元獨(dú)立、定量配注,消除了因分流作用和儲(chǔ)層非均質(zhì)引起的蒸汽分配不均衡問題,提高了蒸汽的有效利用率,改善了儲(chǔ)層的動(dòng)用效果。[關(guān)鍵詞]稠油;水平井;蒸汽吞吐;完井方式;注汽方式[中圖分類號(hào)]TE357.4[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1000—9752(2014)08—0137—04在我國的稠油水平井熱采實(shí)踐中,主要采用了水平井篩管完井雙管注汽和水平井篩管完井單管+配注器注汽方式進(jìn)行開發(fā)_1

3、],由于受水平段長度和油層非均質(zhì)性等因素的影響,水平段儲(chǔ)層吸汽不均衡、動(dòng)用效果不理想的難題并未得到有效解決口]。通過分析可知,引起水平段儲(chǔ)層吸汽不均衡的主要原因在于]:①在長水平段水平井中,因蒸汽管流、環(huán)流時(shí)熱量損失和流經(jīng)注汽孑L時(shí)分流而導(dǎo)致的水平段跟趾端干度差異大是引起儲(chǔ)層吸汽不均衡的一個(gè)重要因素;②隨著儲(chǔ)層非均質(zhì)程度的增加,注汽管柱與篩管環(huán)空、篩管與裸眼環(huán)空的蒸汽竄流極易引起水平段儲(chǔ)層吸汽不均衡。因此,為了改善稠油水平井全水平儲(chǔ)層段的動(dòng)用效果,基于單注汽點(diǎn)有效控制范圍理論,優(yōu)化了水平井完井、注汽管串結(jié)構(gòu),結(jié)合數(shù)值模擬方法,對(duì)水平

4、井完井、注汽優(yōu)化方式的開發(fā)效果進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)。1單注汽點(diǎn)有效控制范圍理論與管串結(jié)構(gòu)優(yōu)化1.1單注汽點(diǎn)有效控制范圍理論數(shù)值模擬及室內(nèi)試驗(yàn)研究表明[5],在同一水平段長度條件下,隨著注汽點(diǎn)個(gè)數(shù)的增加,油井累計(jì)線產(chǎn)油量(單位水平段長度累計(jì)產(chǎn)油量)增加,但增加的趨勢(shì)逐漸變緩,存在一個(gè)定水平段長度下的最優(yōu)注汽點(diǎn)個(gè)數(shù),即從每一個(gè)注汽點(diǎn)注入蒸汽的有效波及控制范圍是有限的。單注汽點(diǎn)有效控制范圍理論可為水平井水平段的優(yōu)化分段提供理論依據(jù)。1.2水平井完井、注汽管串結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平井篩管完井單管+配注器注汽方式管串結(jié)構(gòu)如圖1所示,注汽管柱、篩管及裸眼之間的

5、環(huán)空易發(fā)生蒸汽竄流而引起水平儲(chǔ)層段吸汽不均衡,通過分析提出了水平井分段完井分段注汽管串結(jié)構(gòu)的優(yōu)化思路:以單注汽點(diǎn)有效控制范圍理論為基礎(chǔ),利用分隔工具(封隔器)將水平段分隔成多個(gè)獨(dú)立的注汽單元,實(shí)現(xiàn)每個(gè)單元定量注汽,消除蒸汽分流與儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)吞吐效果的影響L6]。管串結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的簡化模型如圖2所示。耐高溫管外封隔器+篩管+耐高溫管外封隔器為一個(gè)分級(jí)完井單元,注汽封隔器+隔熱管+配注器+隔熱管+注汽封隔器為一個(gè)分級(jí)注汽單元,分級(jí)注汽單元數(shù)量與分級(jí)完井單元數(shù)量相對(duì)應(yīng)L8。[收稿日期]2014—03—13[基金項(xiàng)目]國家科技重大專項(xiàng)(20

6、11ZX05021—006)。[作者簡介]尹虎(1978一),男,2000年大學(xué)畢業(yè),博士,講師,現(xiàn)從事油氣井工程方面的教學(xué)與科研工作?!?38·石油天然氣工程2014年8月裸眼耐高溫管外封隔器裸眼注汽封隔器注汽孔注汽管柱完井管串(篩管)注汽孔注汽管柱完井管串(篩管)注:、P。、聲。、p是指注汽孔孔后壓力;Q、Q、Q2、、是指各注汽孔的注汽量;戶、Pz、Ps、P是指注汽孑L孑L前壓力。圖1水平井單管+配注器注汽方式管串結(jié)構(gòu)圖2水平井完井、注汽管串結(jié)構(gòu)優(yōu)化2油藏模型建立與數(shù)據(jù)錄入2.1油藏模型建立依據(jù)區(qū)塊稠油儲(chǔ)層特征,采用油藏?cái)?shù)值模擬

7、軟件中的熱采模擬器建立計(jì)算井單井三維地質(zhì)模型,其網(wǎng)格劃分為8O×50×15(橫向工×縱向Jx垂向K),網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總數(shù):8O×50×15—60000,其中每一個(gè)網(wǎng)格單元的值為:l×d×h—lOm×2m×lm(橫向值z(mì)×縱向值d×垂向值)。為了保證模擬計(jì)算的效果,將水平井筒附近網(wǎng)格進(jìn)行局部加密,做進(jìn)一步的離散化處理,得到加密網(wǎng)格UBA(網(wǎng)格地址)(,J,點(diǎn))值的取值范圍為:i一10~(”值的大小由水平井水平段長度決定,在模型中的取值范圍為:9<7"/<71),J一25,是一10,加密網(wǎng)格劃分為3×3×3,加密網(wǎng)格總數(shù)為9一81。2.2油藏

8、數(shù)據(jù)錄入油藏基礎(chǔ)數(shù)據(jù):油藏埋深295m,原始地層壓力1×】2.92MPa,原始地層溫度35℃,平均孑L隙度30,平均滲透率1375mD,水平平01xlO4均滲透率1890mD,垂直平宅均滲透率975mD,初始含油飽和度65。黏溫關(guān)系數(shù)

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