浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件

中国石化股份胜利油田分公司二O一二年九月王学忠浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究-以准噶尔盆地西缘春风油田开发实践为例2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

中国石化股份胜利油田分公司王学忠浅薄单层超稠油HDNS201摘要：针对春风油田超稠油埋深400-570m、油层单一且厚度仅3m左右、油层温度下原油黏度超过70000mPa·s的特点，采取了水平井、油溶性降黏剂、氮气、注蒸汽强化热采（HDNS）。利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下原油黏度高的难题；利用水平井、斜井泵工艺技术解决储层埋藏浅、生产压差小的问题；通过注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题。投产新井185口，采油速度3%，建成产能37万吨，实现了高效开发。关键词:浅薄层超稠油；水平井；蒸汽吞吐；氮气；降黏剂摘要：针对春风油田超稠油埋深400-570m、油层单一且厚度汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点春风油田春光油田春风油田

春风油田位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起东部，2010-2011年上报探明储量5128万吨。油藏温度条件下(26℃)，原油黏度50000到90000mPa·s。2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

春风油田春光油田春风油田春风油田位于准噶尔盆地西部隆起车排春风油田原油饱和烃与芳香烃的含量之和一般≥80%，而胶质与沥青质之和≤20%。春风油田稠油物性评价春风油田稠油中的沥青质相对分子质量大（14860），是滨南油田典型超稠油的4倍，这是稠油黏度高的主要原因。春风油田原油C+H含量达到96%以上。S、N、O杂原子含量较低，C-H键相对较多，加热时，烃类裂解需要的能量较低，更容易降黏。（2）相对分子质量分布—油稠的主要原因（1）族组分分析—胶质、沥青质含量较低（3）原油元素分析—热敏性较强春风油田原油饱和烃与芳香烃的含量之和一般≥80%，而胶质与沥春风油田原油黏温曲线不同压力黏温曲线（4）原油热敏性强，有利于热采春风油田原油黏温曲线不同压力黏温曲线（4）原油热敏性强，有利(5)原油屈服值分析-临界温度60℃多孔介质单孔隙介质(5)原油屈服值分析-临界温度60℃多孔介质单孔隙介质排601-平1（导眼）井样品号4-1弱速敏,临界流速为4.27m/d中等偏弱水敏标准盐水标准盐水蒸馏水排601-4井样品号15-2无酸敏氯化钾溶液﹡氯化钾溶液排601-平1（导眼）井样品号16-3

弱碱敏

排601-4井样品号4-1(6)敏感性评价-弱速敏、中等偏弱水敏、无酸敏、弱碱敏排601-平1（导眼）井样品号4-1弱速敏,临界流速排601井采油曲线16.7t/d12.5t/d1t/d直井热采初期具有一定产能，递减快井号周期

注汽量

t生产时间

d峰值油量

t/d周期平均单井

周期产油

t周期

油汽比

t/t回采

水率

%日产液

t/d日产油

t/d含水

%排60153217812.52.92.224.23080.5628.7排601井采油曲线16.7t/d12.5t/d1t/d直井热春风油田油藏特点：浅：油藏埋深400-570m；薄：砂层厚度2-6m；低：油层温度22-28℃，地层压力低(4.8MPa)稠：地层温度下原油黏度50000-90000mPa·s1、地层温度下原油黏度高；

2、储层埋藏浅、生产压差小；

3、油层厚度薄、地层能量低。开发难点：2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

春风油田油藏特点：浅：油藏埋深400-570m；1、地层汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验

三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点排601-平1井生产曲线周期注氮气注蒸汽峰值产量阶段平均生产情况阶段生产情况经济指标注入量压力压力温度干度注入速度注入强度蒸汽量日产液日产油含水日产液日产油含水生产天数累产液累产油累产水阶段油汽比阶段回采水率m3MPaMPa℃%m3/hm3/mm3t/dt/d%t/dt/d%ttt150137810.5300.070.08.99.13006.788.952.036.927.110.162.82647156266344930.891.492400914.311.9324.072.09.510.93609.067.329.056.838.312.966.22218463286056040.791.553400246.310.3316.574.08.012.14007.051.017.066.633.78.275.82719143221769260.551.73排601-平1排601-P1井位于砂体边部，单井控制面积大，水平井段长331.3m（552.4-883.7m），2009年7月开始HDNS先导试验。日油水平t/d含水率%2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

排601-平1井生产曲线周期注氮气注蒸汽峰值产量阶段平均生产数值模拟研究排601-平1井温度场分布情况数值模拟研究排601-平1井温度场分布情况排601-平1井区油层顶部含油饱和度分布原始未动用第一周期后第二周期后第三周期后原始未动用第一周期后第二周期后第三周期后排601-平1井区油层中部含油饱和度分布排601-平1井区油层顶部含油饱和度分布原始未动用第一周期后排601平1井井筒热损失曲线图（2010年5月17日注汽过程中测试）排601平1井井筒热损失曲线图2010年在排601北实施了HDNS开发先导试验。排601北周期开发效果统计表排601北部井位图排601北区分周期递减规律y=20.17e-0.0106xy=16.907e-0.015xy=18.097e-0.0117xy=15.791e-0.007x0.05.010.015.020.025.015913172125293337414549535761656973778185899397101105109113117时间d平均单井日产油t排601北部时间拉起后开发曲线y=20.17e-0.0106xy=16.907e-0.015xy=18.097e-0.0117xy=15.791e-0.007x0.05.010.015.020.025.015913172125293337414549535761656973778185899397101105109113117时间d平均单井日产油t2010年在排601北实施了HDNS开发先导试验。排601北浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点技术路线技术路线⑴注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题春风油田水平井注汽工艺管柱1、环空注N2，起到隔热作用，提高注汽效果；2、利用N2膨胀性高的特点，补充地层能量；（N2压缩系数是CO2三倍）3、地层内N2向上超覆，起到地层保温作用。均匀注汽管柱31/2in油管泵N2抽油杆N2高温高压稀油带N2超覆带⑴注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题春风油田浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件⑵利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下原油黏度高的难题

⑵利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下29加剂后体系的沥青质聚集体数量明显减少，尺寸变小。（中石化研究院，2010，甲苯+正庚烷体系放大200倍）加降黏剂前加降黏剂后29加剂后体系的沥青质聚集体数量明显减少，尺寸变小。（中石化水平井均匀注汽系统31/2in油管泵N2抽油杆蒸汽⑶利用水平井、斜井泵工艺技术解决储层埋藏浅、生产压差小的问题

水平井均匀注汽系统31/2in油管泵N2抽油杆蒸汽⑶利用水平19.96%27.89%22.99%⑷HDNS各要素综合作用显著提高了驱油效率19.96%27.89%22.99%⑷HDNS各要素综合作用①滤砂管（割缝筛管）顶部微膨胀晶格水泥浆固井技术⑸HDNS配套工艺技术②水平井免钻塞分级注水泥完井技术③砾石充填防砂，有效避免杂质和稠油对筛缝的堵塞④井筒油套环空注氮气隔热工艺⑤

注采一体化配套工艺①滤砂管（割缝筛管）顶部微膨胀晶格水泥浆固井技术⑸HDNS配⑦引入燃煤锅炉，降低热采成本燃油注汽站燃煤注汽站⑥HDNS参数优化⑦引入燃煤锅炉，降低热采成本燃油注汽站燃煤注汽站⑥HDNS参汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点规划“十二五”春风油田建成100万吨产量规模。总井数（口）开井数（口）日液水平（t/d）日油水平（t/d）累产油（万吨）综合含水（%）春风油田开发曲线9681、利用HDNS技术投产185口井，动用储量1882万吨，2011年产油18.1万吨，采油速度2.9%；2012年预计产油37万吨。规划“十二五”春风油田建成100万吨产量规模。总井数开井数日排601北周期效果统计表2、应用HDNS技术提高了开发效果，单井周期产量由常规技术的89吨提高到986吨，提高了10.7倍，油汽比达到0.5以上。排601北周期效果统计表2、应用HDNS技术提高了开发效果，3、HDNS技术申报知识产权情况知识产权类别授权号一种浅层超稠油油藏采油方法发明专利201110001428.4一种蒸汽与氮气复合吞吐采油方法发明专利201110001429.9蒸汽与油溶性降黏剂复合吞吐发明专利201110001446.2准噶尔盆地西缘中新生界油气分布规律及高效勘探开发技术专著中国石油大学出版社.2011春风油田排601区块浅层超稠油HDNS技术先导试验效果评价论文特种油气藏.2011,18(4):59-63.3、HDNS技术申报知识产权情况知识产权类别授权号一种浅层5、推广应用前景广阔排601-20块排612块4、HDNS技术推广前景广阔孤岛油田中31-平603井

注油溶性降粘剂量5t，注入氮气6.9万方，注汽639t，峰值日产油11吨5、推广应用前景广阔排601-20块排612块4、HDNS技结束语1.针对春风油田浅薄层超稠油特点，创新形成了HDNS强化热采技术。2.通过注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题。3.利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下原油黏度高的难题。4.利用水平井、斜井泵工艺技术解决储层埋藏浅、生产压差小的问题。

结束语1.针对春风油田浅薄层超稠油特点，创新形成了HDNS强报告结束,请专家领导批评指正!报告结束,请专家领导人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。人有了知识，就会具备各种分析能力，浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件中国石化股份胜利油田分公司二O一二年九月王学忠浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究-以准噶尔盆地西缘春风油田开发实践为例2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

中国石化股份胜利油田分公司王学忠浅薄单层超稠油HDNS201摘要：针对春风油田超稠油埋深400-570m、油层单一且厚度仅3m左右、油层温度下原油黏度超过70000mPa·s的特点，采取了水平井、油溶性降黏剂、氮气、注蒸汽强化热采（HDNS）。利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下原油黏度高的难题；利用水平井、斜井泵工艺技术解决储层埋藏浅、生产压差小的问题；通过注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题。投产新井185口，采油速度3%，建成产能37万吨，实现了高效开发。关键词:浅薄层超稠油；水平井；蒸汽吞吐；氮气；降黏剂摘要：针对春风油田超稠油埋深400-570m、油层单一且厚度汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点春风油田春光油田春风油田

春风油田位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起东部，2010-2011年上报探明储量5128万吨。油藏温度条件下(26℃)，原油黏度50000到90000mPa·s。2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

春风油田春光油田春风油田春风油田位于准噶尔盆地西部隆起车排春风油田原油饱和烃与芳香烃的含量之和一般≥80%，而胶质与沥青质之和≤20%。春风油田稠油物性评价春风油田稠油中的沥青质相对分子质量大（14860），是滨南油田典型超稠油的4倍，这是稠油黏度高的主要原因。春风油田原油C+H含量达到96%以上。S、N、O杂原子含量较低，C-H键相对较多，加热时，烃类裂解需要的能量较低，更容易降黏。（2）相对分子质量分布—油稠的主要原因（1）族组分分析—胶质、沥青质含量较低（3）原油元素分析—热敏性较强春风油田原油饱和烃与芳香烃的含量之和一般≥80%，而胶质与沥春风油田原油黏温曲线不同压力黏温曲线（4）原油热敏性强，有利于热采春风油田原油黏温曲线不同压力黏温曲线（4）原油热敏性强，有利(5)原油屈服值分析-临界温度60℃多孔介质单孔隙介质(5)原油屈服值分析-临界温度60℃多孔介质单孔隙介质排601-平1（导眼）井样品号4-1弱速敏,临界流速为4.27m/d中等偏弱水敏标准盐水标准盐水蒸馏水排601-4井样品号15-2无酸敏氯化钾溶液﹡氯化钾溶液排601-平1（导眼）井样品号16-3

弱碱敏

排601-4井样品号4-1(6)敏感性评价-弱速敏、中等偏弱水敏、无酸敏、弱碱敏排601-平1（导眼）井样品号4-1弱速敏,临界流速排601井采油曲线16.7t/d12.5t/d1t/d直井热采初期具有一定产能，递减快井号周期

注汽量

t生产时间

d峰值油量

t/d周期平均单井

周期产油

t周期

油汽比

t/t回采

水率

%日产液

t/d日产油

t/d含水

%排60153217812.52.92.224.23080.5628.7排601井采油曲线16.7t/d12.5t/d1t/d直井热春风油田油藏特点：浅：油藏埋深400-570m；薄：砂层厚度2-6m；低：油层温度22-28℃，地层压力低(4.8MPa)稠：地层温度下原油黏度50000-90000mPa·s1、地层温度下原油黏度高；

2、储层埋藏浅、生产压差小；

3、油层厚度薄、地层能量低。开发难点：2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

春风油田油藏特点：浅：油藏埋深400-570m；1、地层汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验

三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点排601-平1井生产曲线周期注氮气注蒸汽峰值产量阶段平均生产情况阶段生产情况经济指标注入量压力压力温度干度注入速度注入强度蒸汽量日产液日产油含水日产液日产油含水生产天数累产液累产油累产水阶段油汽比阶段回采水率m3MPaMPa℃%m3/hm3/mm3t/dt/d%t/dt/d%ttt150137810.5300.070.08.99.13006.788.952.036.927.110.162.82647156266344930.891.492400914.311.9324.072.09.510.93609.067.329.056.838.312.966.22218463286056040.791.553400246.310.3316.574.08.012.14007.051.017.066.633.78.275.82719143221769260.551.73排601-平1排601-P1井位于砂体边部，单井控制面积大，水平井段长331.3m（552.4-883.7m），2009年7月开始HDNS先导试验。日油水平t/d含水率%2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛

排601-平1井生产曲线周期注氮气注蒸汽峰值产量阶段平均生产数值模拟研究排601-平1井温度场分布情况数值模拟研究排601-平1井温度场分布情况排601-平1井区油层顶部含油饱和度分布原始未动用第一周期后第二周期后第三周期后原始未动用第一周期后第二周期后第三周期后排601-平1井区油层中部含油饱和度分布排601-平1井区油层顶部含油饱和度分布原始未动用第一周期后排601平1井井筒热损失曲线图（2010年5月17日注汽过程中测试）排601平1井井筒热损失曲线图2010年在排601北实施了HDNS开发先导试验。排601北周期开发效果统计表排601北部井位图排601北区分周期递减规律y=20.17e-0.0106xy=16.907e-0.015xy=18.097e-0.0117xy=15.791e-0.007x0.05.010.015.020.025.015913172125293337414549535761656973778185899397101105109113117时间d平均单井日产油t排601北部时间拉起后开发曲线y=20.17e-0.0106xy=16.907e-0.015xy=18.097e-0.0117xy=15.791e-0.007x0.05.010.015.020.025.015913172125293337414549535761656973778185899397101105109113117时间d平均单井日产油t2010年在排601北实施了HDNS开发先导试验。排601北浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点技术路线技术路线⑴注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题春风油田水平井注汽工艺管柱1、环空注N2，起到隔热作用，提高注汽效果；2、利用N2膨胀性高的特点，补充地层能量；（N2压缩系数是CO2三倍）3、地层内N2向上超覆，起到地层保温作用。均匀注汽管柱31/2in油管泵N2抽油杆N2高温高压稀油带N2超覆带⑴注氮气隔热保温解决了油层厚度薄、地层能量低的问题春风油田浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件浅薄单层超稠油HDNS开发技术研究课件⑵利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下原油黏度高的难题

⑵利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下71加剂后体系的沥青质聚集体数量明显减少，尺寸变小。（中石化研究院，2010，甲苯+正庚烷体系放大200倍）加降黏剂前加降黏剂后29加剂后体系的沥青质聚集体数量明显减少，尺寸变小。（中石化水平井均匀注汽系统31/2in油管泵N2抽油杆蒸汽⑶利用水平井、斜井泵工艺技术解决储层埋藏浅、生产压差小的问题

水平井均匀注汽系统31/2in油管泵N2抽油杆蒸汽⑶利用水平19.96%27.89%22.99%⑷HDNS各要素综合作用显著提高了驱油效率19.96%27.89%22.99%⑷HDNS各要素综合作用①滤砂管（割缝筛管）顶部微膨胀晶格水泥浆固井技术⑸HDNS配套工艺技术②水平井免钻塞分级注水泥完井技术③砾石充填防砂，有效避免杂质和稠油对筛缝的堵塞④井筒油套环空注氮气隔热工艺⑤

注采一体化配套工艺①滤砂管（割缝筛管）顶部微膨胀晶格水泥浆固井技术⑸HDNS配⑦引入燃煤锅炉，降低热采成本燃油注汽站燃煤注汽站⑥HDNS参数优化⑦引入燃煤锅炉，降低热采成本燃油注汽站燃煤注汽站⑥HDNS参汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点二、HDNS开发先导试验三、关键开发技术研究

四、应用效果及推广前景汇报提纲一、浅薄层超稠油开发难点规划“十二五”春风油田建成100万吨产量规模。总井数（口）开井数（口）日液水平（t/d）日