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1、稠油热采氮气泡沫调驱技术应用研究,河南油田分公司第二采油厂 2010年11月,汇报人：毕长会,汇报提纲,一 、计划任务执行情况 二 、项目进展情况及取得的主要阶段成果 三 、下步工作安排 四 、结论,（一）简要介绍项目总体目标,通过开展高温发泡剂的性能评价和优选，蒸汽氮气泡沫的封堵能力、参数优化和驱油效率物模实验研究以及蒸汽驱泡沫调驱数值模拟研究，优选出最佳的泡沫调驱注入工艺及注入参数，形成一套适合于河南稠油油藏的蒸汽氮气泡沫调驱工艺技术。, 高温发泡剂的优选； 蒸汽氮气热力泡沫驱物理模拟研究； 蒸汽氮气热力泡沫驱数值模拟研究； 稠油油藏蒸汽氮气泡沫驱注入工艺及经济评价研究； 不同注入方式的注
2、入工艺优化研究； 氮气泡沫调驱现场试验及效果评价。,1. 项目主要研究内容,（二）计划任务执行情况,2. 项目主要技术经济指标,（二）计划任务执行情况,3. 项目主要工作完成情况,（二）计划任务执行情况,汇报提纲,一 、计划任务执行情况 二 、项目进展情况及取得的主要阶段成果 三 、下步工作安排 四 、结论,（一）2009年项目进展情况及取得的主要阶段成果,（二）对前阶段问题的整改情况,1.从五种高温发泡剂中选取一种发泡剂实验评价其泡沫封堵性能随温度先升高后下降的变化特征 。,发泡剂选择4#和5#,填砂管物性参数表,升温-降温实验,从实验结果可以看出：两种发泡剂均表现出从低温到高温阻力因子在各
3、个实验温度点比从高温到低温阻力因子大，说明发泡剂溶液在高温热处理后泡沫封堵能力变差。,（二）对前阶段问题的整改情况,4#,5#,（二）对前阶段问题的整改情况,2.蒸汽驱过程中进行氮气泡沫调驱双管实验,实验装置为双管填砂模型，实验用油采用采油二厂高浅3区L958井地面脱气原油，原油粘度为6785.0 mPas(25)。发泡剂选用5#，浓度为0.5%。,实验所用填砂管参数,（二）对前阶段问题的整改情况,(1) 先进行1.8PV 蒸汽驱，再转0.1PV 蒸汽氮气泡沫驱，然后蒸汽驱驱到最后。 (2) 转泡沫驱后，压差急剧上升，从200kPa 升到1400kPa, 认为泡沫有效封堵高渗管。 (3) 当压
4、差降到最初蒸汽驱压差水平时，认为泡沫失效，在泡沫有效期内，低渗管驱油效率提高6个百分点，两管平均驱油效率提高5个百分点。,在参数敏感分析基础上，选取粘度、渗透率、胶结程度和注汽强度不同水平下，共设计了192个计算方案，计算出热侵体积。,粘度为4000mPas时的热侵体积回归模型：,1.开展完成了蒸汽驱热侵体积回归模型研究,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,粘度为9000mPas时的热侵体积回归模型：,粘度为20000mPas时的热侵体积回归模型：,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,将不同粘度下回归公式的系数归纳后，通过数学分析及拟合，最终得到热侵体积与原油粘度(
5、，单位mPas)、油藏渗透率(K，10-3m2)、胶结程度()、注汽强度(q，t/(mdha)之间的关系式为：,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,2.开展完成了LZ27井区注蒸汽井组泡沫调驱注入工艺优化研究。,在楼资27井区4个蒸汽氮气泡沫调驱试验井组前期注蒸汽开发历史拟合模拟计算误差达到了数值模拟精度要求(5%)的基础上，对注蒸汽井组泡沫调驱注入工艺及参数进行数值模拟优化研究。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,根据蒸汽驱热侵体积回归模型模拟计算出注蒸汽井组的热侵体积：,LZ27蒸汽驱注汽井组热侵体积,（1）注
6、汽井组热侵体积的计算,（2）泡沫调驱注入参数优化,A.气液比优化,模型中气液比分别设定为1：4、1：2、1：1、2：1；单级段塞大小为0.1倍的汽窜通道孔隙体积；发泡剂浓度0.5%；根据段塞蒸汽氮气泡沫注入方式设计不同气液比下的注入参数。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,不同气液比的模型均模拟到泡沫段塞的有效期结束为止,不同气液比模拟结果统计表,结果表明：随着气液比的增大，有效期延长，累产油增加。当气液比为2:1时效果最好，在有效期内，累积增油880.3 t，当气液比继续增大到4:1时，累积增油减少；因此选择气液比2:1较为合适。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段
7、成果,B.段塞大小优化,模型中蒸汽氮气泡沫段塞大小设定为0.05、0.1、0.15、0.2、0.25倍的热侵体积，气液比2：1，发泡剂浓度0.5%；根据段塞蒸汽氮气泡沫注入方式设计不同段塞大小下的注入参数。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,（2）泡沫调驱注入参数优化,不同段塞大小的模型均模拟到泡沫段塞的有效期结束,不同段塞大小模拟结果统计表,结果表明：随着氮气泡沫注入量的增加，累积增油量逐渐上升，但当注入量超过0.1PV时，增油幅度明显减小，因此选择0.1PV段塞较为合适。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,不同段塞大小累产油对比曲线,C.注入方式对比,（三）
8、2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,（2）泡沫调驱注入参数优化,连续注入：将一个大的氮气泡沫段塞连续注入地层； 段塞注入：将一个大的氮气泡沫段塞分成4-5个小的段塞注入 地层。,两种注入方式均模拟到氮气泡沫有效期结束为止,不同段塞分级模拟结果统计表,由模拟结果可以看出，将一个大的氮气泡沫段塞分成4-5个小的段塞注入地层会有更好的增油效果，所以注入的时候采用段塞注入。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,C.发泡方式对比,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,（2）泡沫调驱注入参数优化,地面发泡-伴随注入方式：即氮气和发泡剂在地面上发泡再和蒸汽一起注入地层； 地
9、面发泡-分段注入：即氮气和发泡剂在地面发泡，并且注入泡沫段塞时暂停注入蒸汽，将泡沫段塞注完后接着注入蒸汽； 地下发泡-伴随注入：即将氮气、发泡剂和蒸汽一起注入地层，在地下发泡； 地下发泡-分段注入：即先将氮气和发泡剂一起注入地层，接着再往里面注入蒸汽。,不同发泡方式模拟结果统计表,从模拟结果可以看出，采用地面发泡-伴随注入方式，其累积增油量最多，因此选择地面发泡-伴随注入方式。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,（1）蒸汽氮气泡沫调驱优化方案预测,结合物模和数模实验结果，对楼资27井区4个蒸汽驱试验井组进行蒸汽氮气泡沫调驱优化方案的设计；选取4#发泡剂，浓度0.5，泡沫段塞大小
10、为0.1倍汽窜体积，气液比2：1，采用地面发泡混合注入的方式进行注入 。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,3.开展完成了蒸汽氮气泡沫调驱注入工艺及经济评价研究。,注汽井组最优方案注入参数设计表,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,由模拟结果可知，在最优注入条件下，四个井组可累积净增油900.2吨。,（2）泡沫调驱优化方案经济评价,经济评价方法：首先确定生产周期（有效期）累积净增油量；根据油价计算产出收入，再计算调驱措施发生的直接作业费用，即可求出实施蒸汽氮气泡沫调驱措施的净现值和投入产出比。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,根据蒸汽驱试验井组实
11、施蒸汽氮气泡沫调驱措施的生产成本，利用数值模拟的结果和技术经济评价手段，对优化的方案进行经济评价。,净现值的计算公式为：,式中： NPV净现值，104元； CI现金流入，104元； CO现金流出，104元；,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,经济评价时，利用一个调驱周期内的净增产油量所取得的收入减去所投入的总成本进行评价。 增产油量指的是实施蒸汽氮气泡沫调驱增油措施后的累积产油量与连续蒸汽驱采油方式的累积产油量的差。,CI-CO,相关参数表,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,900.289.8%4410-900.2(1320+118)-1200022.8-120
12、0019 =3564954-1294487-273600-228000 =176.9(万元),计算结果表明：LZ27蒸汽驱试验井组实施一次蒸汽氮气泡沫调驱措施后的净收益能够达到176万元。,4.开展完成蒸汽驱7个注汽井组泡沫调驱现场试验,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,2010年氮气泡沫调驱施工参数统计表,2010年共进行氮气泡沫调驱7井次，目前可评价5井次，工艺成功率和措施有效率均为100%；至10月底，措施井累计增油2272.6吨。,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,总体增油效果,2010年氮气泡沫调驱措施效果统计表,（三）2010年项目进展情况及取得的主
13、要阶段成果,典型井组-L31513井组,楼31513,调驱前,调驱后,（三）2010年项目进展情况及取得的主要阶段成果,典型井组-L31713井组,楼31713,调驱前,调驱后,汇报提纲,一 、计划任务执行情况 二 、项目进展情况及取得的主要阶段成果 三 、下步工作安排 四 、结论,下步工作安排,1.跟踪分析措施效果； 2.完成项目技术总结。,汇报提纲,一 、计划任务执行情况 二 、项目进展情况及取得的主要阶段成果 三 、下步工作安排 四 、结论,（一）主要创新点,1.通过对高温发泡剂进行性能评价和优选，为河南稠油油田蒸汽驱氮气泡沫调驱技术的应用奠定了基础； 2.通过研制泡沫发生器，配套地面挤
14、注装置，为注蒸汽井的泡沫封窜、调驱提供了新的工艺手段; 3.建立了注蒸汽井组热侵体积的回归模型，为预测汽窜通道和调驱参数的设计提供了指导。,（二）阶段成果应用规模及效益,现场试验可评价6井组，共注入颗粒调剖剂28.09吨，发泡剂42.79吨，注入氮气142700Nm3，车辆费4.2万元，总投入费用86.0万元，阶段累计增油2652.9吨；吨油效益按2421元计算，进罐率按80%、商品率按90%计算，则增效462.4万元，阶段投入产出比为1：5.37。,（三）结论,立项以来该项目完成了计划任务要求的主要研究内容和技术经济指标。 预计能够按时完成计划规定的全部研究内容和技术经济指标。,感谢各位领导和专家！,欢迎提出宝贵意见！,