水平井蒸汽驱与直井蒸汽驱的区别

摘 要

利用相似准则指导室内物理模拟实验对现场开发有重要的指导意义。对于日益重要的稠油来说，蒸汽吞吐开发方式的缺点逐渐暴露出来，而水平井蒸汽驱则是其主要的接替技术，有必要对其进行三维物理模拟研究。

本文在建立水平井蒸汽驱及水平井化学剂蒸汽驱的数学模型基础上，推导出了完整的相似准则数群，进行了原型、室内模型的参数转换。并对相似准则进行了正确性检验及敏感性分析。为了提高实验的成功率，缩短室内试验的时间，利用数值模拟软件对水平井SAGD、双水平井蒸汽驱等物理模拟进行了参数优化。最后通过正交设计为室内三维物理模型实验确定了实验方案。

结果表明，所推导的相似准则较为合理，可以指导室内试验。数值模拟研究表明随着蒸汽干度、注汽速率的增加，采收率提高。加入化学剂后，可以提高采收率，但是随着药剂浓度的增加，采收率增加的幅度逐渐减小。以SAGD为例，经过正交试验确定如下的实验方案：蒸汽干度为0.8，注汽速率为0.85m3/D，采注比为1.4。 本论文研究内容对于室内试验及现场稠油油藏的开发具有参考价值。

关键字：水平井；相似准则；数值模拟；参数优化

Abstract

Laboratory experiments of three-dimension scaled

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稠油油藏水平井蒸汽驱关键地质控制因素剖析

作者：程紫燕

来源：《中国科技博览》2013年第21期

[摘 要]以胜利油田稠油油藏的平均油藏地质参数为基础，建立不同类型油藏水平井井组概念模型，采用油藏数值模拟方法，系统剖析了各种关键地质控制因素（储层渗透率、原油饱和度、储层非均质性和地层倾角）对水平井蒸汽驱开发效果的影响，并建立了各因素之间的相关关系，以此来指导稠油区块水平井蒸汽驱地质条件筛选及水平井蒸汽驱开发过程中合理井网井距的规划部署。

[关键词]稠油油藏；水平井蒸汽驱；储层渗透率；储层非均质；原油饱和度；地层倾角 中图分类号：TE345文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01 “十一五”以来，随着国际油价的不断攀升，通过转变开发理念和攻关水平井热采配套技术，胜利油田稠油水平井技术迅猛发展，应用领域不断扩大，在薄层稠油、浅层稠油、底水稠油、超稠油、特超稠油等油藏开展了整体水平井开发部署，实现了水平井开发方式的大跨越，同时应用规模也不断扩大，由零散水平井向整体水平井组合开发迈进，在现场应用

中国石油勘探开发研究院博十学位论文

第一章绪论

１．１目前中油公司稠油油藏注蒸汽热采形势分析

截至２００３年底，中油公司探明稠油地质储量１３．５ｘ１０８ｔ，已投入开发的地质储量９．１×１０８１。２００３年尘产稠油１１３０．５ｘ１０４ｔ，占股份公司年产油量的ＩＯ．９％，其中蒸汽吞吐产量９４６．２ｘ１０４ｔ，占８３．７％；蒸汽驱产量８６．４ｘ１０４ｔ，占７．６％；常规稠油产量９７．８ｘ１０４ｔ，占８．７％，见图１．１。从１９９５年起，稠油生产已连续９年产量超过ｌ０００ｘ１０４ｔ，见图１．２。近几年依靠辽河超稠油的开发，稠油产量基本保持稳定。目前，稠油开发总体面临后备储量严重不足、蒸汽吞吐效果逐渐降低、有效接替技术尚不成熟的挑战，稠油稳产形势严嫒。

幽１．１ａ辽河油田２００３年稠油不同开采方式所?。Ｉ比例

图１．１ｂ新疆油田２００３年稠油开采不同方式所占比例

中国ｆｌ‘油勘探开发研究院博士学位论文

８蒸汽吞吐

囊燕汽驱

口常规

圈Ｉ．ＩＣ股份公司２００３年稠油开采不同方式所１ＪＩ比例

时间，年

图１．２股份公司稠油历年产量构成

（１）可动用后备储量严重不足

目前探明未动用稠油储量约３．９亿吨。已开发稠油储采比由“九五”后期的７．０矗：右降到目前的５．３５。品位较好的稠油储量当

中国石油勘探开发研究院博十学位论文

第一章绪论

１．１目前中油公司稠油油藏注蒸汽热采形势分析

截至２００３年底，中油公司探明稠油地质储量１３．５ｘ１０８ｔ，已投入开发的地质储量９．１×１０８１。２００３年尘产稠油１１３０．５ｘ１０４ｔ，占股份公司年产油量的ＩＯ．９％，其中蒸汽吞吐产量９４６．２ｘ１０４ｔ，占８３．７％；蒸汽驱产量８６．４ｘ１０４ｔ，占７．６％；常规稠油产量９７．８ｘ１０４ｔ，占８．７％，见图１．１。从１９９５年起，稠油生产已连续９年产量超过ｌ０００ｘ１０４ｔ，见图１．２。近几年依靠辽河超稠油的开发，稠油产量基本保持稳定。目前，稠油开发总体面临后备储量严重不足、蒸汽吞吐效果逐渐降低、有效接替技术尚不成熟的挑战，稠油稳产形势严嫒。

幽１．１ａ辽河油田２００３年稠油不同开采方式所?。Ｉ比例

图１．１ｂ新疆油田２００３年稠油开采不同方式所占比例

中国ｆｌ‘油勘探开发研究院博士学位论文

８蒸汽吞吐

囊燕汽驱

口常规

圈Ｉ．ＩＣ股份公司２００３年稠油开采不同方式所１ＪＩ比例

时间，年

图１．２股份公司稠油历年产量构成

（１）可动用后备储量严重不足

目前探明未动用稠油储量约３．９亿吨。已开发稠油储采比由“九五”后期的７．０矗：右降到目前的５．３５。品位较好的稠油储量当

水平井

分支水平井防砂工艺技术的应用研究3

梅明霞　高雪峰　智勤功　卫然　孙秀钊

　　　(中石化胜利油田有限公司采油工艺研究院)

卢　刚(胜利油田孤岛采油厂)

Ξ

　　摘要　目前分支水平井防砂工艺在国内

已形成一套完整的分支水平井防砂工艺技

术,能够满足51/2in、7in井筒分支水平井防

砂工艺技术要求,介绍了分支水平井防砂管

柱的结构设计的理论研究,胜利油田第一口

防砂分支水平井的现场试验,从射孔工艺技

术、防砂管柱、效果分析阐述了分支水平井

防砂技术的应用。

主题词　水平井　防砂　工艺　射孔

　　分支井是指在一个主井眼内钻出两个以上的井眼,主井眼可以是直井也可以是斜井或水平井。针对胜利油田疏松砂岩的地质特点,在水平井、侧钻水平井防砂工艺的基础上,开展了分支水平井防砂工艺技术研究工作,采用管内射孔滤砂管防砂工艺技术成功地对胜利油田桩西采油厂第一口分支水平井(桩1-支平1井)实施了防砂作业。利用分支水平井防砂工艺技术,控制更大面积储量,控制底水锥进,改善疏松砂岩油藏开发效果,提高产能及采收率,收到了初步效果。这是胜利油田,也是国内第一口防砂分支水平井,填补了我国在该技术领域的空白。目前已形成一套完整的分支水平井防砂工艺技术,能够满足51/2 in、7in井筒分支水平井防

中国水平井技术应用评价及实例分析

目 录

第一章 国外水平井技术发展现状

第一节 国外水平井应用情况 第二节 国外水平井钻井技术 第三节 国外水平井完井技术 第四节 国外水平井测井技术 第五节 国外水平井油层保护技术 第六节 国外水平井数值模拟技术 第七节 国外水平井新技术

第二章 国内水平井技术发展现状

第一节 国内水平井技术应用概况 第二节 水平井油藏工程 第三节 水平井钻井技术 第四节 水平井完井技术 第五节 水平井测试技术 第六节 水平井油层保护技术 第七节 水平井采油工程

第三章 国内不同类型油藏的水平井的应用评价

第一节 底水油藏中的水平井

第二节 复杂断块油藏中的水平井 第三节 裂缝油藏中的水平井

第四节 稠油、特稠油油藏中的水平井 第五节 超稠油油藏中的水平井 第六节 中高含水油藏中的水平井 第七节 生物礁油藏中的水平井

第八节 低渗透油藏中的水平井 第九节 特低渗透油藏中的水平井 第十节

一.设计资料 要进行一口定向井的轨道设计工作,作业者至少应提供靶点的垂深、水平位移和方位角,或提供井口与靶点的座标位置,通过座标换算,计算出方位角和水平位移。此外,定向井工程师还要收集下列资料: 1.作...

第一节 定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：

常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85°

水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数

实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。

2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。

3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面

一.设计资料 要进行一口定向井的轨道设计工作,作业者至少应提供靶点的垂深、水平位移和方位角,或提供井口与靶点的座标位置,通过座标换算,计算出方位角和水平位移。此外,定向井工程师还要收集下列资料: 1.作...

第一节 定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：

常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85°

水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数

实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。

2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。

3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面

定向井和水平井钻井技术

第一节 定向井井身参数和测斜计算

一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85°

水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数

实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。 目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测

如果说普通水平井是“L”型，纵长横短，那么苏5-15-17AH

井则是“?”型，纵横距离几乎相等。失之毫厘谬以千里，水平段一寸长一寸难、一寸险。川庆钻探长庆钻井总公司凭着多年来的技术积累，完成了深6706米，水平段3056米的气井施工，创造了当时国内陆上水平井最长水平段纪录，成为川庆钻井史上的一座丰碑。

从“L”型到“?”型 3056米水平段的艰难奇迹！

7月12日午时，鄂尔多斯天空骄阳似火，热浪袭人，金黄的沙地被郁郁葱葱的沙柳掩盖的严严实实，远处的羊群与瓦蓝的天际接壤，让这块神气的土地显得水草丰美。

顺着鄂托克旗一直向东，驱车行驶在平整的石子路上，不免让人心旷神怡。眼看快到苏5-15-17AH井场，承担该井施工任务的70165钻井队队长马小月不时将头探出窗外：“这里变化真大，刚开始打井的时候环境没有这么好。”

看着马小月兴奋的样子，司机师傅也有意识的放慢了车速。 苏5-15-17AH井被铁丝的防护栏隔开，金黄的采气树傲然挺立于50平米见方土地上当中，上面大大小小装满了红色闸门，表面看上去，这和普通气井没啥两样。“这口井的意义主要在于开辟了长庆区域超长水平段施工的一个先河，拿到了今后承钻同类井的‘准入证’”。长庆钻井总公司定向井