多渗流屏障下蒸汽辅助重力泄油机理研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:n4fc561v4
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蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术能够高效地开发稠油/油砂资源。随着稠油/油砂资源的深入开发,面临的储层地质条件也越复杂,尤其是储层内部渗流屏障发育时,严重影响了SAGD的开发效果,然而目前关于多渗流屏障影响下的SAGD产能预测理论及其开采特征研究尚且不足,如何合理、高效地应用SAGD技术开发此类型油藏成为亟待解决的问题。针对上述存在的问题,本论文利用室内物理模拟、渗流理论、油藏工程理论、传热学理论、数值分析理论及油藏数值模拟技术等方法,对多渗流屏障影响下SAGD全过程的流动机理以及汽腔发育模式进行了深入研究。结合实际油砂储层的地质特征,对渗流屏障进行了分类并分析了不同类型渗流屏障的成因及分布特征。通过室内三维物理模拟实验,对多渗流屏障不同分布特征下的SAGD过程进行了模拟,从屏障遮挡汽腔上升阶段和横向扩展阶段两个方面研究了多渗流屏障下SAGD汽腔发育模式及流动机理。考虑到三维物理模拟实验周期较长、耗能大的不利因素,通过建立与物理模型等比例的数值模型,对物理模拟进行数值模拟扩展研究。分析了不同渗流屏障分布特征以及不同屏障类型对SAGD汽腔发育模式的影响。针对多渗流屏障下SAGD产能预测问题,首先建立了SAGD不同阶段(预热、上升、横向扩展以及限制阶段)产能预测模型,在此基础上结合渗流屏障影响下的汽腔发育模式,建立了考虑渗流屏障影响的SAGD产能预测模型,揭示了渗流屏障下SAGD开发过程中汽腔发育与泄油规律的相互影响机理,研究了不同渗流屏障分布特征对产能变化规律的影响;采用数值模拟方法,建立了考虑不同渗流屏障类型的SAGD概念模型,分析渗流屏障不同渗透率对SAGD产能的影响。综合应用以上理论模型和数值模型,研究了不同渗流屏障分布特征及渗透率下SAGD的开发效果,并确定了渗流屏障影响下SAGD开发界限。针对典型油砂区块建立了实际区块地质模型,采用油藏数值模拟手段并结合前文确定的开发界限,分析不同布井方式对SAGD开发效果的影响,确定出最优井位部署方式,并在此基础上,开展了SAGD开发参数优化研究,确定了渗流屏障影响下SAGD的最优开发参数。
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