胜利油田稠油开采技术

1、胜利胜利油田油田稠油开稠油开采采技术技术中国石化胜利油田分公司2011年9月一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点二、胜利油田稠油开采技术二、胜利油田稠油开采技术三、结论与认识三、结论与认识提提 纲纲 胜利油田位于中国东部渤海湾盆地，为中国第二大油胜利油田位于中国东部渤海湾盆地，为中国第二大油田田,1961,1961年发现，累积探明原油储量年发现，累积探明原油储量5050亿吨，产油亿吨，产油1010亿吨。亿吨。胜利油田胜利油田一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点胜利主要稠油油田位置图胜利主要稠油油田位置图单家寺单家寺乐安乐安孤东孤东孤岛孤岛金家金家八面河八

2、面河王庄王庄桩桩139东辛东辛陈家庄陈家庄罗家垦罗家垦西西 先后在单家寺、乐安、孤岛、孤东、王庄和陈家庄等先后在单家寺、乐安、孤岛、孤东、王庄和陈家庄等1111个油田发现了稠油。个油田发现了稠油。稠油资源量稠油资源量10.7910.79亿吨，探明亿吨，探明5.265.26亿吨。亿吨。l胜利稠油储量分布胜利稠油储量分布一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点 “深深”：埋藏深度埋藏深度900m900m2000m2000m； “稠稠”：原油粘度超过原油粘度超过101010104 4mPasmPas； “薄薄”：油层厚度小于油层

3、厚度小于6m6m； “敏敏”：水敏渗透率保留率小于水敏渗透率保留率小于30%30%； “低低”：油汽比仅油汽比仅0.34 0.34 ( (采收率采收率15.9%)15.9%)。胜利油田稠油油藏以边际稠油为主，具有以下开发难点：胜利油田稠油油藏以边际稠油为主，具有以下开发难点： 一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点二、胜利油田稠油开采技术二、胜利油田稠油开采技术三、结论与认识三、结论与认识提提 纲纲3 3、薄层稠油多井型组合开发技术、薄层稠油多井型组合开发技术1 1、稠油非达西渗流机理稠油非达西渗流机理2 2、特超稠油、特超稠油HDCSHDCS开发技术开发技术6 6、热化学复

4、合驱开发技术、热化学复合驱开发技术5 5、水驱稠油转高压蒸汽驱开发技术、水驱稠油转高压蒸汽驱开发技术4 4、强水敏稠油、强水敏稠油“近热远防近热远防”开发技术开发技术二、胜利油田稠油开采技术二、胜利油田稠油开采技术 通过开展边际稠油开发理论与技术攻关，在稠油渗流机理、开发配套技术等方面取得了如下主要成果： 研究发现稠油渗流机理不同于稀油，是具有启动压力梯度的研究发现稠油渗流机理不同于稀油，是具有启动压力梯度的非达西渗流。非达西渗流。1 1、稠油非达西渗流机理、稠油非达西渗流机理l稠油渗流不符合达西渗流规律稠油渗流不符合达西渗流规律渗渗流流速速度度压力梯度压力梯度 (MPa/m)(MPa/m)(

5、10(10-5-5m/s)m/s)达西流区非达西流区启动压力梯度启动压力梯度wwwiwwwwwrwoooiooooooroBStqDgpBKKBStqDgppBKK1启启动动压压力力梯梯度度，流度，流度，mD/mPamD/mPa s s以渗流实验为基础，得到了启动压力梯度的数学模型：以渗流实验为基础，得到了启动压力梯度的数学模型：式中：式中： 为启动压力梯度为启动压力梯度oKlg1915. 1165. 010l建立了考虑启动压力梯度影响的稠油非达西渗流方程建立了考虑启动压力梯度影响的稠油非达西渗流方程1 1、稠油非达西渗流机理、稠油非达西渗流机理MPa/m达西渗流区达西渗流区(35m)(35m

6、)油层温度启动压力非达西渗流区非达西渗流区(56m)(56m)不流动区不流动区(51m)(51m)井筒驱动压力孤岛中二北流场分布孤岛中二北流场分布( (地下原油粘度地下原油粘度400400毫帕毫帕秒、渗透率秒、渗透率25002500毫达西毫达西) )300806510MPa 自井筒向油藏内部依次划分为三个流区：达西渗流区、非达西渗流区和不流动区。如孤岛中二北吞吐末期三个流区宽度分别为35m、56m和51m。 l稠油油藏热采流场分布特征稠油油藏热采流场分布特征1 1、稠油非达西渗流机理、稠油非达西渗流机理 在该油藏三个流区分别设计密闭取心井，取心分析饱和度与在该油藏三个流区分别设计密闭取心井，取

7、心分析饱和度与理论预测结果相吻合，证实了稠油非达西渗流机理的正确性。理论预测结果相吻合，证实了稠油非达西渗流机理的正确性。非达西渗流区：非达西渗流区： 24-24-检检533533 含油饱和度高含油饱和度高 0.530.53 0.52 0.52 不流动区：不流动区： 25-25-检检533533 原始状态原始状态 0.60 0.60 0.59 0.59达西渗流区：达西渗流区： 23-23-斜检斜检535535 含油饱和度低含油饱和度低 0.29 0.29 0.31 0.31流区流区动用状况动用状况含油饱和度含油饱和度 % %理论预测理论预测 取心分析取心分析井号井号1 1、稠油非达西渗流机理、

8、稠油非达西渗流机理2 2、特超稠油、特超稠油HDCSHDCS开发技术开发技术 针对粘度超过针对粘度超过101010104 4mPasmPas的特超稠油常规注蒸汽难的特超稠油常规注蒸汽难以有效动用的难题，以有效动用的难题，首创首创HDCSHDCS四要素组合开发技术四要素组合开发技术。H(H(水平井水平井) )： 降低注入压力降低注入压力 D(D(油溶降粘剂油溶降粘剂) )：近井化学降粘近井化学降粘C(C(二氧化碳二氧化碳) )： 扩散降粘、扩散降粘、 助排隔热助排隔热 S(S(蒸汽蒸汽) )： 蒸馏、加热降粘蒸馏、加热降粘建立了建立了HDCS四要素优化配比的参数图版，指导了现场实施四要素优化配比

9、的参数图版，指导了现场实施二氧化碳注入量二氧化碳注入量(C)(C)降粘剂注入量降粘剂注入量(D)(D)粘度，毫帕粘度，毫帕 秒秒降降粘粘剂剂及及二二氧氧化化碳碳注注入入量量，t t注汽强度注汽强度(S)(S)注注汽汽强强度度，原油粘度原油粘度202010104 4mPasmPas，水平段长度，水平段长度200200米的合理米的合理DCSDCS配比为：配比为：降粘剂降粘剂(D)32t(D)32t，二氧化碳，二氧化碳(C)88t(C)88t，蒸汽，蒸汽(S)2460t(S)2460t2 2、特超稠油、特超稠油HDCSHDCS开发技术开发技术t/mt/m研发了压力等级研发了压力等级26MPa26MP

10、a超临界高压注汽锅炉，超临界高压注汽锅炉，出口温度达到出口温度达到394394。注采一体化抽油泵工作示意图注采一体化抽油泵工作示意图研发了注采一体化泵及管柱研发了注采一体化泵及管柱，避免作业冷伤避免作业冷伤害，井口产液温度提高害，井口产液温度提高2020以上，延长生以上，延长生产周期。产周期。2 2、特超稠油、特超稠油HDCSHDCS开发技术开发技术水平井均匀注汽工艺水平井均匀注汽工艺注汽管柱一个出汽点只能保证注汽管柱一个出汽点只能保证40m-80m40m-80m水平段有效吸汽；水平段有效吸汽；设计了水平井自补偿器和具有自动分配功能的配汽器，实现水平段全段设计了水平井自补偿器和具有自动分配功能

11、的配汽器，实现水平段全段均匀注汽，提高油井产量和油层动用程度。均匀注汽，提高油井产量和油层动用程度。一个出汽点一个出汽点根据储层条件和油层状况根据储层条件和油层状况设计多个出汽点设计多个出汽点2 2、特超稠油、特超稠油HDCSHDCS开发技术开发技术王庄油田郑王庄油田郑411411油藏油藏HDCSHDCS开发井位图开发井位图 例如，郑411油藏应用该技术，单井周期产量由原技术的127t提高到1812t，增加了13.3倍，油汽比0.82。周周期期产产量量，t t增加13.3倍( (粘度粘度303010104 4mPas)mPas)HSHSHDCSHDCS利用该技术共动用特超稠油储量利用该技术共动

12、用特超稠油储量5718571810104 4t t，累积，累积增产原油增产原油193.6193.610104 4t t。2 2、特超稠油、特超稠油HDCSHDCS开发技术开发技术3 3、薄层稠油多井型组合开发技术、薄层稠油多井型组合开发技术油油层层热热损损失失% %油层厚度油层厚度 mm 研究表明，利用水平井可降低油层热损失研究表明，利用水平井可降低油层热损失20%20%30%30%，提高吸汽产液能力提高吸汽产液能力1.71.7倍以上倍以上，油藏动用范围显著扩大。，油藏动用范围显著扩大。水平井水平井直井直井 水平井开采薄层稠油优势水平井开采薄层稠油优势 根据薄层稠油的油藏特点，优化提出了三种典

13、型的井型组合方式。对单根据薄层稠油的油藏特点，优化提出了三种典型的井型组合方式。对单薄层稠油油藏，采用水平井与水平井组合、水平井与分支井组合；对多薄层稠薄层稠油油藏，采用水平井与水平井组合、水平井与分支井组合；对多薄层稠油油藏，采用水平井与直井组合。油油藏，采用水平井与直井组合。（2 2）水平井与分支井组合）水平井与分支井组合（3 3）水平井与直井组合）水平井与直井组合( (利用直井动用非主力层利用直井动用非主力层, ,汽驱注汽易于调节汽驱注汽易于调节) )单薄层稠油油藏单薄层稠油油藏多薄层稠油油藏多薄层稠油油藏（1 1） 水平井与水平井组合水平井与水平井组合 在单在单2 2馆陶、草馆陶、草2

14、7 27 、草、草104104、埕、埕91 91 等等5050多个单元应用。多个单元应用。3 3、薄层稠油多井型组合开发技术、薄层稠油多井型组合开发技术开发薄层稠油井型组合方式开发薄层稠油井型组合方式 多井型组合开发技术降低了开发动用门槛。多井型组合开发技术降低了开发动用门槛。普通稠油、特稠油、超稠油动用厚度界限由原来的6m、8m、10m分别降低到2.4m2.4m、2.9m2.9m和和3.7m3.7m。油油层层厚厚度度 米米(小于10000mPas)(15 104mPas)3 3、薄层稠油多井型组合开发技术、薄层稠油多井型组合开发技术 水平井开采薄层稠油技术界限水平井开采薄层稠油技术界限(5

15、104mPas)18P61318P613自研了自研了MWD+LWDMWD+LWD井轨迹控制系统井轨迹控制系统测量范围：测量范围：温度温度15096%96%发明了高温驱油剂：研制了耐温高效起泡剂：6 6、热化学复合驱开发技术、热化学复合驱开发技术6 6、热化学复合驱开发技术、热化学复合驱开发技术20t/d145t/d90.7%72.9%孤岛中二北油藏井位图油藏平均埋深：油藏平均埋深：1300m 1300m 日日产产油油时间时间 d d含含水水% %含水下降：含水下降： 17.8%17.8%产量增加：产量增加： 6 6倍倍采收率：采收率： 57.1% 57.1% 提高采收率：提高采收率：25.1%

16、25.1%t/dt/d年产油104t144144164164177177185185238238287287308308364364413413421421新技术新技术占占90%90%净增净增278104t 应用上述主导技术，胜利油田稠油年产量由应用上述主导技术，胜利油田稠油年产量4t t增增加到加到42142110104 4t t，净增，净增27827810104 4t t，累积增产原油，累积增产原油1960196010104 4t t。 年度年度二、胜利油田稠油开采技术二、胜利油田稠油开采技术一、胜利油田稠油油藏主要特点一、胜利油田稠油油藏主要特点二、胜利油田稠油开采技术二、胜利油田稠油开采技术三、结论与认识三、结论与认识提提 纲纲三、结论与认识三、结论与认识1 1、稠油渗流呈现非、稠油渗流呈现非达西渗流达西渗流特征特征; ;2 2、HDCSHDCS开发技术可以有效动用原油粘度高达开发技术可以有效动用原油粘度高达50 50 10104 4mPamPas s，深度达到深度达到2000m2000m的特超稠油油藏的特超稠油油藏; ;3 3、多井型组合开发技术可以