重力稳定火烧油层介绍.ppt

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1、重力稳定泄油火燃油层机理及应用研究任韶然中国石油大学(华东)2011年1月内容提要重力泄油火烧油层技术现场试验介绍研究目的研究内容和技术路线技术指标一、课题立项的必要性分析二、课题目标和任务三、课题技术方案四、基础条件和优势五、课题组织方式及管理机制六、课题预算及筹资方案SAGDandVapex原理:水平井组注井:水平井产油井油水蒸汽或溶解油气腔体(steamorvapourchamber)Unsweptzone未被驱替区火烧油层原理注空气井燃烧区生产井冷油区油焦燃烧高温氧化400-600C燃料(焦)氧气反应热:37,000~5

2、0,000kJ/kg原油蒸汽潜热:~2,000kJ/kg火烧油层注蒸汽vs原油热裂解升级重油轻质油+油焦(Coke)驱替效率:~100%驱替效率:~75%温度:400~800oC温度:150~300oC稠油开发技术火烧油层工艺原理高温氧化反应油焦+O2=CO2+CO+H20+热量重质油+O2=CO2+CO+H20+热量高温氧化反应过程火烧油层原油热裂解:重质油=轻油+油焦AirInjectionwellProducerwellIdealCase(dryCombustion)Combustionfrontpropagation火

3、烧油层-机理IdealCase(dryCombustion)Burger.J.G.etal:ThermalMethodsofOilRecovery,InsitutFracncaisduPetrolePublications,(1985).TwodimensionCombustionfrontpropagation最大波及效率62%火烧油层-机理9Air,O2,Air+H2O,Cycles,etc.SweptzoneCombustionzoneReactionzoneCoolzoneOverride-气顶窜ChannelingWe

4、llburnoutShearGasbreakthrough现场经验(~1965-1985)OldCombustionConcepts(CourtesyofProf.M.Dusseault)9不稳定Oilbank(油聚集)相对渗透率注气率反应降低-fail!重力分离气窜油层不均性驱替效率传统火烧油层工艺水平井火烧油层新技术重力稳定泄油传统的ISC井位布局:长井距InjectionwellVerticalproducerwellSAGDandVAPEX:短井距InjectionwellHorizontalproducerwell水平

5、井火烧油层新工艺t1t2t3t4InjectionwellHorizontalproducerwell长井距与短井距驱油技术水平井火烧油层Mobileoilzone(MOZ)Air&WaterCombustionzoneProducerwellInjectionwellColdHeavyOilCokezone水平井‘Toe’‘Heel’短井距火驱技术油焦区ColdHeavyOil反应区动油区注气井Air生产井‘Toe’‘Heel’水平井火烧油层Producerwell‘Toe’ColdHeavyOilCokezoneInject

6、ionwellMOZ‘Heel’水平井火烧油层起动点火ColdHeavyOil‘Toe’‘Heel’InjectionwellCokezoneMOZProducerwellHeavyresidual/coke稳定的火烧油层过程水平井火烧油层特点注气井-生产井井距短重力稳定驱替减少气窜顶适用于不流动的超稠油水平井火烧油层高效的燃烧过程英国Bath大学THAI火烧油层实验研究GasAnalysersAirN2H2OControllerPCA/DinterfaceD/AinterfaceGas/LiquidSeparationSamp

7、les3-Dcell三维实验设备火烧油层实验油砂填充三维实验装置Injectionwell温度测试0cm20cm40cm50cm60cm10cmCokeZone53cm~60cm油焦在油管内沉淀实测的温度场:11小时HorizontalproducerInjectionwell水平井火烧油层实验Verticalmid-planeTemperatureprofiles:t=510minutes[Run2002-03]Horizontalmid-planeVerticalmid-planeHorizontalproducerCoke

8、deposit水平井火烧油层实验稳定的燃烧过程‘top-Burning’Combustionfront(a)t=35min(b)t=120min(d)t=600min(c)t=360min水平井火烧油层实验Run2000-01产油率:AthabascaTarSa

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