蒸汽輔助重力泄油(SAGD)是開采稠油的最有效方式之一。除操作參數(shù)影響以外,油藏非均質(zhì)性對(duì)SAGD的影響不可忽視,尤其是油藏內(nèi)發(fā)育的多套夾層對(duì)SAGD蒸汽腔發(fā)育各階段、以及開發(fā)效果影響的研究不夠深入。本文針對(duì)多夾層問題,重點(diǎn)研究多夾層對(duì)SAGD蒸汽腔特征以及開發(fā)效果的影響。本文主要以溫度場(chǎng)作為表征參數(shù),綜合應(yīng)用物理模擬和數(shù)值模擬方法,研究了多夾層對(duì)SAGD蒸汽分布以及開發(fā)效果的影響。首先,引用相似準(zhǔn)則,計(jì)算并篩選出5個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù),設(shè)計(jì)了SAGD垂直剖面的可視化模擬實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)SAGD蒸汽腔以及開發(fā)動(dòng)態(tài)的模擬,并能進(jìn)行對(duì)剩余油變化的可視化觀察。其次,針對(duì)注汽速度、不同多夾層分布模式、夾層滲透性對(duì)SAGD生產(chǎn)影響開展了相關(guān)物理模擬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:SAGD生產(chǎn)在受到多夾層影響時(shí),變速注汽的開發(fā)效果明顯好于恒速注汽;對(duì)于不同夾層分布模式,均只有靠近注汽井和油藏頂部夾層的影響作用明顯;在夾層滲透性方面,超低滲透夾層對(duì)SAGD蒸汽腔以及開發(fā)效果的影響類似于非滲透性夾層。最后,再利用CMG進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)反演,與物理模擬的結(jié)果進(jìn)行比較,兩者吻合度較高。本文的研究成果對(duì)于以SAGD為主要開發(fā)方式且發(fā)育多夾層稠油油藏的科學(xué)開發(fā)具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE357.44
【部分圖文】：

圖 1.1 一條低滲帶 圖 1.2 二條低滲帶Fig. 1.1 One low permeability belt Fig. 1.2 Two low permeability belt1.2.4 夾層對(duì) SAGD 蒸汽腔發(fā)育影響夾層是指在砂巖層內(nèi)所分布的低滲透層或相對(duì)非滲透層。通常，夾層分布不規(guī)律并且常以單夾層或者多夾層的狀態(tài)分布于油藏中。能有效阻止或控制流體的運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，在滲流特征一致的連通砂層中（一個(gè)流動(dòng)單元）的夾層稱為流動(dòng)單元內(nèi)部夾層，其面積常小于流動(dòng)單元面積的二分之一，一般厚度只有幾厘米至幾十厘米，延伸較小，穩(wěn)定性差。1992年Butler等[15]利用二維物理模擬裝置，在研究非均質(zhì)性對(duì)SAGD蒸汽腔以及開發(fā)效果的影響時(shí)，研究了兩種不同長(zhǎng)度的夾層對(duì)蒸汽腔的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示短夾層對(duì)SAGD開發(fā)效果的影響不大，而長(zhǎng)夾層的影響強(qiáng)于短夾層，明顯阻礙了蒸汽腔的發(fā)育，嚴(yán)重影響了SAGD開發(fā)效果。2008年G.Ipek等[15]利用數(shù)值模擬分析夾層對(duì)SAGD開發(fā)效果的影響，G.Ipek模

圖 1.1 一條低滲帶 圖 1.2 二條低滲帶Fig. 1.1 One low permeability belt Fig. 1.2 Two low permeability belt1.2.4 夾層對(duì) SAGD 蒸汽腔發(fā)育影響夾層是指在砂巖層內(nèi)所分布的低滲透層或相對(duì)非滲透層。通常，夾層分布不規(guī)律并且常以單夾層或者多夾層的狀態(tài)分布于油藏中。能有效阻止或控制流體的運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，在滲流特征一致的連通砂層中（一個(gè)流動(dòng)單元）的夾層稱為流動(dòng)單元內(nèi)部夾層，其面積常小于流動(dòng)單元面積的二分之一，一般厚度只有幾厘米至幾十厘米，延伸較小，穩(wěn)定性差。1992年Butler等[15]利用二維物理模擬裝置，在研究非均質(zhì)性對(duì)SAGD蒸汽腔以及開發(fā)效果的影響時(shí)，研究了兩種不同長(zhǎng)度的夾層對(duì)蒸汽腔的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示短夾層對(duì)SAGD開發(fā)效果的影響不大，而長(zhǎng)夾層的影響強(qiáng)于短夾層，明顯阻礙了蒸汽腔的發(fā)育，嚴(yán)重影響了SAGD開發(fā)效果。2008年G.Ipek等[15]利用數(shù)值模擬分析夾層對(duì)SAGD開發(fā)效果的影響，G.Ipek模

圖 1.3 頁巖夾層分布 圖 1.4 剩余油分布Fig. 1.3 Distribution of interlayer Fig. 1.4 Distribution of remaining oil2009年Hyundon Shin等[19]通過數(shù)值模擬方法，分析了夾層在兩種不同分布模式下，對(duì)于蒸汽腔以及剩余油分布的影響。第一種分布模式中，夾層設(shè)計(jì)為斷開的小夾層；而第二種分布模式為大塊連續(xù)的頁巖夾層。除此之外，HyundonShin也研究夾層分布位置在注汽井上方和注汽井之間的情況。其結(jié)果顯示，當(dāng)夾層在注采井之間時(shí)，大塊連續(xù)頁巖夾層對(duì)SAGD蒸汽腔以及開發(fā)效果的影響更大；當(dāng)頁巖夾層在注汽井上方時(shí)，蒸汽腔對(duì)于夾層的長(zhǎng)度比夾層連續(xù)與否更敏感。2013年Zhou等[20]研究了蒸汽對(duì)夾層滲透率和孔隙度的影響，認(rèn)為蒸汽在SAGD生產(chǎn)階段中會(huì)導(dǎo)致夾層破裂，但是由于注汽壓力以及熱損失的影響，并不能破裂所有的夾層。而本文在物理模擬中并沒有考慮夾層破裂的影響因素。
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