【7A文】稠油热采数值模拟应用进展及攻关方向.ppt

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1、稠油热采数值模拟应用进展及攻关方向一、稠油热采数值模拟现状二、稠油热采数值模拟研究进展及应用效果三、稠油热采存在的问题及攻关方向汇报提纲（一）软件状况STARS热采模拟器热采、化学驱及其它先进开采过程模拟器NUMSIP-5CMGECLIPSEVIPSMPT热采一体化平台热采模拟器THERMECL500稠油热采数值模拟软件应用情况统计表（二）应用状况新技术的发展：火烧油层氮气泡沫蒸汽驱HDCS强化热采热采分支井新油藏类型出现：敏感性稠油油藏中深层特超稠油油藏薄互层稠油油藏新区早期评价新区方案优选老区方案调整老区提高采收率稠油热采机理研究新建产能400多万吨王庄油田孤岛油田东辛复杂断块

2、乐安油田单家寺油田（三）发挥作用●为稠油的产能建设作出巨大贡献●推动稠油热采新技术的发展一、稠油热采数值模拟现状二、稠油热采数值模拟研究进展及应用效果三、稠油热采存在的问题及攻关方向汇报提纲（1）火烧油层（2）氮气泡沫蒸汽驱（3）HDCS强化热采（4）热采分支井（5）热采离散化井筒汇报提纲（一）火烧油层——驱油机理火烧油层驱油是将含氧气体（空气）注入到油层，油层点火或自燃后，利用燃烧生成的热量和气体来加热和驱动原油。（一）火烧油层——驱油机理原油在油层中的反应主要有三部分组成：●热蒸馏：原油→重质油（留在油砂中）+轻质油（被驱替走）●高温热裂解：重质组分→焦碳＋轻质油●高温氧化：焦

3、碳＋氧气→CO2＋H2O+热量重质组分＋氧气→CO2＋H2O+热量生产井点火燃烧区注入井空气或水燃烧前缘移动油冷油区●化学反应技术难点：（1）模型中要考虑的组分复杂多样（2）模型需反映驱油机理中包含的化学反应（3）模型中要考虑门限温度和门限压力（4）如何精确描述油层燃烧时的火烧前缘（一）火烧油层——数值模拟重点考虑（一）火烧油层——数值模拟处理方法：（1）采用组分模型Water、Bitumen、CH4、CO2、CO、N2、O2、Coke（固相）等组分（2）模型中考虑以下相态：液相、气相、固相（3）设置燃烧的门限温度和门限压力（4）采用精细网格（2m左右）描述燃烧前缘处理方法：（5）

4、考虑以下化学反应：反应1Bitumen→CH4+Coke重油受热分解反应2Bitumen+O2→H2O+CH4+CO2+CO∕N2+Coke重质油燃烧反应3Oil→Bitumen+CH4原油热蒸馏反应4Coke+O2→H2O+CO2+CO∕N2焦炭燃烧（一）火烧油层——数值模拟试验井组共有12口井，点火注气井1口，一线生产井4口，二线生产井7口，一线井注采井距为141米，储量48.45×104t。（一）火烧油层——应用实例（一）火烧油层——应用实例火驱温度场变化示意图火驱压力场变化示意图火驱饱和度变化示意图（一）火烧油层——应用效果燃烧期注气速度：采用奈尔逊和马克尼尔提出的三段式注

5、入，最大空气注入速度58Nm3/min（取60）；第一阶段约170天，注气量0.69×107Nm3；第二阶段最大空气注入速度60Nm3/min。三段式注入不同注气速度下的开发指标对比60日产液油，t/d点火阶段井网完善流程改造阶段注气提速阶段恢复生产阶段408-G19408-G20开井提速见效(-8、-18关井)408-8408-9开井408-18408-G8408-G25开井提速前提速后2003年9月点火，2004年1月底见到峰值产量，日油38t/d，目前日油15.7t/d，累油2.57×104t。阶段气油比822m3/t，累计产气240×104m3，物质平衡法近似计算地下滞留气

6、约0.1pv，生产井仍维持低速采油。（一）、火烧油层——应用效果数值模拟研究表明，东、南方向燃烧较好，西北方向较差。目前平均前缘推进半径57m，平面上不均衡。数值模拟计算火驱温度场图数值模拟计算火驱压力场图现状：试验区仍维持稳定燃烧，但平面燃烧不平衡！（一）火烧油层——应用效果（1）火烧油层（2）氮气泡沫蒸汽驱（3）HDCS强化热采（4）热采分支井（5）热采离散化井筒汇报提纲氮气泡沫蒸汽驱是以蒸汽+氮气+泡沫作为驱油剂的一种提高稠油油藏采收率的开发方式。泡沫是由水、气、起泡剂组成，它具有提高驱油效率、封堵高渗储层、抑制汽窜的作用。常见的气体和起泡剂是氮气和磺酸盐溶液，二者混注产生泡

7、沫形成氮气泡沫蒸汽驱。●概念（二）氮气泡沫蒸汽驱——驱油机理氮气泡沫蒸汽驱驱替示意图（二）、蒸汽泡沫驱——驱油机理●稠油乳化降粘机理磺酸盐溶液作为活性剂使乳状液易于产生，并在产生后有一定稳定性。当磺酸盐溶液注入含油饱和度不很高（一般应低于70%）的油层时，即形成水包油型乳状液。由于水是连续相而且粘度很低，因此乳状液粘度较原油粘度大大降低。水包油型乳状液形成示意图技术难点：（1）模型中重点考虑以下组分：油、水、泡沫组分（表面活性剂＋注入气）、乳状液（2）模型中如何描述乳