风城油田稠油SAGD气举举升参数计算及工艺研究

论文摘要

风城油田稠油油藏埋深浅,粘度高,变化范围大,原始地层温度和压力低,天然驱动能量小,开采难度大。目前采用蒸汽辅助重力泄油（SAGD）有杆泵举升工艺,采收率大幅度提高,但是由于SAGD采出液温度较高,含水率高,出砂严重,使得抽油杆柱断脱频繁,检泵周期短,严重的影响着生产的正常进行。为了解决上述问题,本文提出了风城油田蒸汽辅助重力泄油（SAGD）气举举升工艺。该工艺是在蒸汽辅助重力泄油使稠油粘度降低后采用气举举升的方式将其开采出来。通过大量的文献调研和理论研究,首先对该工艺进行了可行性分析,然后建立风城油田SAGD产量预测模型,着重对SAGD流入动态进行分析,并编制了相应的计算程序,对SAGD气举举升参数进行优化设计。首先,对稠油SAGD气举举升工艺的可行性进行了分析。大量调研了国内外稠油气举方面的资料,发现风城油田稠油SAGD后粘度大幅度降低,含水率高,与委内瑞拉已有成功气举开采先例的BASUP-53稠油油藏（粘度40～763 mPa·s,含水48.2%）物性相似,认为风城油田采用稠油SAGD气举举升工艺是可行的。其次,建立SAGD产量动态预测模型。结合蒸汽辅助重力驱的驱油机理,综合运用热传导和能量平衡的方法,建立了风城油田稠油SAGD产量动态预测模型。并对影响产能的油藏因素进行分析,分析SAGD稠油井的流入动态,确定生产井的产量与井底流压的关系。对稠油SAGD气举举升工艺过程中的主要传热特性进行了理论分析,通过对不同的多相流模型进行对比分析,选用Beggs-Brill两相流相关式描述两相管流的流动特性,结合Ramey-Willhite井筒传热模型建立两相流动与传热数学模型,用以预测举升管中压力、温度以及流体的物性参数沿井深的变化以及举升管中的动态参数。最后,采用开式无阀气举理论设计SAGD气举举升参数,编制适合风城油田现场实际的设计稠油SAGD气举举升参数的程序,对风城油田稠油气举举升参数进行理论计算。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 油藏概况
• 1.2 开发现状和存在的问题
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 蒸汽辅助重力泄油国内外研究现状
• 1.4.2 蒸汽辅助重力泄油气举举升工艺国内外研究现状
• 1.5 主要内容及创新点
• 1.5.1 主要内容
• 1.5.2 研究思路
• 1.5.3 创新点
• 第2章 稠油SAGD泄油技术研究
• 2.1 稠油SAGD泄油量模型
• 2.1.1 稠油SAGD泄油机理
• 2.1.2 稠油SAGD泄油量模型
• 2.1.3 影响SAGD泄油量的因素
• 2.2 稠油SAGD油井流入动态分析
• 2.3 小结
• 第3章 井筒温度压力分布模型
• 3.1 井筒温度分布模型
• 3.1.1 井筒热损失模型
• 3.1.2 温度初值计算
• 3.1.3 相关参数的计算
• 3.2 井筒压力分布模型
• 3.2.1 气液两相能量平衡方程的推导
• 3.2.2 井筒中流体物性参数计算
• 3.2.3 常用压降梯度模型适应性分析
• 3.2.4 井筒压力分布模型的选择及修正
• 3.3 温度压力分布计算流程
• 3.4 小结
• 第4章 气举参数设计
• 4.1 气举管柱结构
• 4.2 举升参数计算
• 4.2.1 气举启动压力
• 4.2.2 选取油管内径
• 4.2.3 确定注气点与注气压力
• 4.2.4 确定注气量
• 4.2.5 气举动态曲线
• 4.3 举升参数设计流程图
• 4.4 小结
• 第5章 SAGD气举举升程序设计及举升参数理论计算
• 5.1 试验井区情况
• 5.2 气举设计程序的编制
• 5.2.1 程序结构
• 5.2.2 程序功能及操作
• 5.3 风城油田SAGD举升参数计算实例
• 5.4 小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果