胜利油田边际稠油资源-高效开发与利用课件

1、胜利油田边际稠油资源高效开发与利用汇报人：毕义泉中国石化胜利油田分公司2012年4月一、资源状况及开发难点二、高效开发理论与技术三、应用效果及推广前景春风、春晖胜利东部 胜利油田探明地质储量52亿吨，其中稠油地质储量7.11亿吨，占13.7%。一、资源状况及开发难点一、资源状况及开发难点“深”：埋藏深度900m2000m；“稠”：原油粘度超过10104mPas；“薄”：油层厚度小于6m；“水”：水油体积比普遍大于5；“敏”：水敏渗透率保留率小于30%； 胜利稠油资源以边际稠油为主（占总储量的71%），具有以下开发难点： 1995年胜利油田稠油产量曾达到234万吨，由于原有技术不能有效开发上述边

2、际油藏，产量快速递减。总递减：40%年产油万吨234年度一、资源状况及开发难点 “十五”以来，通过科技攻关，发展稠油非达西渗流理论，形成十项技术一、资源状况及开发难点薄层稠油水平井技术大井距直井稠油热化学驱低效水驱转热采技术稠油井网加密技术底水稠油水平井开发技术注水吞吐小井距热采蒸汽驱 水平井 井距方式方式井型完善六项敏感性稠油开发技术厚度越来越薄敏感性增强2.5m水敏指数0.70.96m特超稠油HDCS技术原油粘度大，埋藏深40104mPas5104mPas创新四项浅层超稠油浅层超稠油HDNS技术埋深500m提高采收率提高动用率直井稠油吞吐转蒸汽驱水平井稠油吞吐转蒸汽驱一、资源状况及开发难点

3、二、高效开发理论与技术三、应用效果及推广前景1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发2. 创新HDCS开发技术，实现了深层特超稠油高效动用6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油高效动用二、高效开发理论与技术主要成果：3. 深化HDNS开发技术，实现了浅薄层超稠油高效动用4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发 研究发现稠油渗流机理不同于稀油，特征是具有启动压力梯度的非达西渗流。突破稠油渗流规律的传统认识建立了考虑启动压力梯度影响的稠油非达西渗流方程式中：TPG

4、为启动压力梯度非达西流渗流速度m/s压力梯度 MPa/m 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。揭示了稠油油藏热采流场分布特征达西渗流区(35米)油层温度启动压力非达西渗流区(56米)不流动区(51米)井筒驱动压力孤岛中二北流场分布(地下原油粘度:400毫帕秒 渗透率:2500毫达西)300806510兆帕该理论为稠油开发井网、井距优化设计，提高储量利用率提供了科学依据。1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发国家计算机软件著作权： 登记号 2011SR007712 与现有的基于达西渗流的商业软件相比，生产指标预测符合率提高510个百分点。 研制了

5、具有自主版权的非达西渗流稠油热采软件，为开发技术核心：非达西渗流方程的描述 强非线性流动方程与能量方程耦合求解优化设计提供技术手段1. 发展稠油非达西渗流理论，指导了边际稠油高效开发2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用形成高压、高温、高流动性油腔 机理H(水平井): 降低注入压力，形成油腔 D(降粘剂): 降低原油粘度C(二氧化碳): 扩散，增能，隔热，封存 S (蒸汽): 加热降粘，提高驱油效率针对粘度超过10万毫帕秒的特超稠油常规注蒸汽无法有效动用的难题，首创了HDCS四要素有机组合开发技术。超临界二氧化碳+萃取原油蒸汽区冷油区热水+降粘剂+原油二氧化碳气体上浮水平井油层顶油

6、层底建立了HDCS四要素优化配比的参数图版，指导了生产应用二氧化碳注入量(C)降粘剂注入量(D)粘度 毫帕秒注入量注汽强度(S)注汽强度吨/米吨 如郑411油藏原油粘度30万毫帕秒，其优化配比为：水平段长度(H)200米、降粘剂(D)44吨、二氧化碳(C)113吨、蒸汽(S)2520吨。44吨113吨2520吨2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用 研制了国内压力等级最高的26MPa超临界高压注蒸汽锅炉，出口温度达到394。注采一体化抽油泵示意图 研制了注采一体化泵及管柱(ZL200420052719.1)，避免作业冷伤害，井口产液温度提高20以上，延长生产周期。超临界高压注蒸汽锅

7、炉2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用 研发了稠油热采水平井均衡注汽调节装置，实现全井段均匀注汽；配套氮气油层隔热，提高热利用率。 根据储层条件和油层状况设计多个出汽点一个出汽点2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油高效动用共动用特超稠油储量5718万吨，累积增产原油193.6万吨，封存二氧化碳75万吨王庄油田郑411油藏HDCS开发井位图 郑411油藏埋藏深度1320米，原油粘度30万毫帕秒。应用HDCS技术，单井周期产量由常规技术的127吨提高到1812吨，提高了13.3倍，油汽比达到0.82。周期产量吨提高13.3倍HSHDCS2. 创新HDCS开发技术，实现了特超稠油

8、高效动用3. 深化HDNS开发技术，实现浅薄层超稠油高效动用HDNS机理路线图 针对浅薄层稠油油藏地层能量低，地温低，散热快，油稠的特点，在HDCS技术基础上，利用氮气隔热效果更好，膨胀能力更强的特征，形成了HDNS开发技术 利用该技术共动用浅薄层稠油储量1819万吨，新建产能61.6万吨，规划“十二五”春风油田动用储量5306万吨，建成100万吨产量规模。春风油田HDNS开发井位图 春风油田排601北区油藏埋藏深度360420米，有效厚度27m，平均4m左右，地层温度下脱气原油粘度5000090000mPas。应用HDNS技术，单井周期产量由常规技术的89吨提高到991吨，提高了10.1倍，

9、油汽比达到0.50。周期产量吨提高10.1倍VSHDNS3. 深化HDNS开发技术，实现浅薄层超稠油高效动用推荐蒸汽吞吐油藏筛选标准4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用油藏地质参数一等二等胜利油田薄层稠油12345粘度，mPas50100005000010000010000100003000100000深度，m150160010005001600180050014002000厚度，m101010105100.40.40.40.40.40.30.5渗透率，10-3m2200200200200200200孔隙度，202020202020含油饱和度，505050505050So1.0

10、0.10.10.10.10.1与蒸汽吞吐筛选标准相比，胜利薄层边际稠油油层厚度更薄、净总比更低形成了薄层储层预测和精细油藏描述技术，准确识别薄层油气层储层预测最小厚度范围达到了3m5m，厚度误差控制在1m。4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用测井约束地震反演技术相干体分析技术S31砂体边界多参数储层反演技术（定量）F反演成果Es233砂岩厚度平面图Es233S31砂体厚度体雕刻岩性变化带S31砂体厚度分频处理解释、属性分析预测砂体（定性）根据薄层稠油的油藏特点，提出了以水平井为主的多井型组合开发技术。（2）水平井与分支井组合（3）水平井与直井组合单薄层稠油油藏多薄层稠油油藏（1

11、） 水平井与水平井组合 在单2馆陶、草27 、草104、埕91 等50多个单元应用。4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用水平井钻井轨迹控制技术自然伽马井下探管 自研了MWD+LWD井轨迹控制系统，上下摆幅不超过0.5m，左右摆幅不超过2.5m，薄油层穿透率达到90%以上。4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用对比测量参数主要技术指标Schlumberger、Halliburton、Baker Hughes、GEOLINK胜利井斜（精度）0.10.150.1方位（精度）1.0 1.51.0重力工具面（精度）0.52.50.5磁性工具面（精度）1.0 2.51.0最高

12、工作温度（）150150电阻率（范围 ）.m0.220000.22000水平井完井防砂一体化技术完井、防砂一体化完成，工艺简便，完井成本低； 大通径精密微孔滤砂管裸眼防砂完井，防砂寿命长，可满足大排量生产的需要；采用酸洗+暂堵段塞工艺解除全井段泥饼堵塞，打开油流通道。4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用 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6米、8米、10米分别降低到2.4米、2.9米和3.7米。油层厚度 米(小于1万毫帕秒)(1万5万毫帕秒)(大于5万毫帕秒)4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用 利用该技术共动用薄

13、层稠油储量7482万吨，累积增产原油425.1万吨。陈家庄油田陈373油藏开发井位图陈373油藏外围6米以下薄层储量1277万吨， 平均单井日产油13.8t/d，油汽比1.10。储量动用率由58.6%提高到90.9%。（外围薄油层厚度小于6米）4. 集成多井型组合开发技术，实现了薄层稠油高效动用5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油油藏高效动用 强水敏稠油油藏粘土含量高、遇水膨胀堵塞储层，造成“注不进、采不出”的难题，油藏得不到有效动用。研究发现蒸汽高温加热能使敏感性粘土矿物转化为非敏感性矿物。 机理：水敏矿物蒙脱石在高温作用下失水、晶格间距缩小，转化为非水敏矿物伊利石。临界转化温度点1

14、00，在300时转化率达到78%，且不可逆。高温蒸汽能使水敏转化为非水敏，为强水敏稠油油藏注汽开发奠定了基础。矿物含量%温度 78%蒙脱石KAl3+ 伊利石Si4+ 高 温 300“近热”“远防”郑36油藏近热远防开发机理图基于上述发现，提出了近热远防的开发策略“近热”：近井地带通过高温蒸汽使粘土转型，降低水敏程度“远防”：远井地带采用深部防膨技术，抑制储层水敏伤害注汽井温度渗透率保留率蒸汽加热前缘高温水敏转化区(23米)低温水敏区(40米)(周期注汽量2000吨，第4周期后)6012.1%78%“近热”：近井地带通过高温蒸汽使粘土转型，降低水敏程度“远防”：远井地带采用深部防膨技术，抑制储层

15、水敏伤害5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油油藏高效动用防膨剂处理后岩心渗透率保留率耐高温300，渗透率保留率超过95% 研制具有网状包裹性能的防膨剂，有效压缩粘土矿物晶面间距，防止粘土膨胀。郑斜41井2号样 PGS蜘蛛网键防膨剂粘土“远防”对策：研发了耐温高效油层深部防膨剂5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油油藏高效动用5. 形成近热远防开发技术，实现了强水敏稠油油藏高效动用利用该技术共动用强水敏稠油储量4791万吨，累积增产原油262.5万吨王庄油田郑36油藏开发井位图 郑36强水敏油藏粘土含量13.8%、渗透率保留率仅12%，应用近热远防开发技术，平均注汽压力下降2MPa

16、，周期累油增加2000吨，建成年生产能力53.5万吨，油汽比1.44，实现了2578万吨储量的整体动用。19.5172600300注汽压力，MPa周期产油，吨防膨前防膨后 目前胜利稠油已动用储量以吞吐为主，吞吐采收率只有18.1%，转蒸汽驱效果差，采收率低。主要问题是：边底水能量强，地层压力高；油层埋藏深，井底蒸汽干度低。6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率油藏类型动用地质储量万吨单元数采油速度%采出程度%采收率%弱边水稠油油藏286111031.19.318.8强边水稠油油藏18247520.413.117.3超、特超稠油油藏2040111.610.717合计4889816

17、60.8610.818.1不同类型油藏采收率状况表 2011年12月 针对上述问题，创新提出热化学复合驱开发方法：泡沫扩大波及体积，驱油剂提高波及区的驱油效率，与高干度蒸汽协同实现7MPa地层压力下大幅度提高稠油采收率。6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率起泡体积300毫升，耐温300300阻力因子47 目前在用泡沫剂耐温250、阻力因子1520界面张力达到103mN/m ，耐温300降粘率96%发明了高温驱油剂(ZL200710016178.5) 研发了耐温高效起泡剂6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率高干度注汽锅炉 研制了高干度蒸汽锅炉，出口蒸汽干度99

18、% ，不用外排热水，节能24% 。 配套高效井筒隔热工艺，千米热损失率5%，井底蒸汽干度达到60%以上。蒸汽驱高效隔热注汽管柱隔热补偿器 长效汽驱密封器 强制解封汽驱封隔器 隔热管接箍高真空隔热管油 层6. 首创热化学复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率 应用该技术共动用储量2630万吨，增加可采储量536万吨，采收率提高20.4个百分点，节能10.4万吨标准煤。 孤岛中二北油藏实施热化学复合驱后含水由89%降到74.6%，降低14.4个百分点，日产油增加4倍，采收率提高25.1个百分点，达到53.4%。 转蒸汽驱 孤岛中二北热化学复合驱井位图 孤岛中二北热化学复合驱采油曲线6. 首创热化学

19、复合驱开发技术，大幅度提高了稠油采收率技术先进性对比：国外进展及指标技术指标 率先实现地层压力7兆帕高压下热化学复合驱技术工业化应用SAGD适应油藏深度小于900米首创深层特超稠油油藏HDCS四要素组合技术，适应深度达到2000米室内研究阶段油层厚度大于5米深层薄层稠油动用厚度界限达到2.4米未见报道强水敏稠油开发技术填补了国内外技术空白未见报道首创浅薄层超稠油油藏HDNS开发技术二、高效开发理论与技术授权国家发明专利5项，实用新型专利9项，计算机软件著作权2项获国家科技进步二等奖1项二、高效开发理论与技术一、资源状况及开发难点二、高效开发理论与技术三、应用效果及推广前景1.新增动用储量3亿吨，新增可采储量7246万吨新增可采储量万吨新增动用储量万吨年度三、应用效果及推广前景三、应用效果及推广前景增加2.2倍年产油万吨年度 2. 年产量由2000年143万吨增加至462万吨，增加2.2倍，累积增产原油2