提高天然裂缝性油藏稠油采收率的原位改质及蒸汽注入复合优化工艺

摘要

原位改质(IUP)及蒸汽注入复合工艺综合了IUP的工艺鲁棒性和沥青改质的优势,并综合了注汽加热工艺资本支出(CapEx)相对较低、地下传热更快的优势.与原位改质开采方案相比,原位改质/蒸汽注入复合开采方案显著降低了资本支出,而与单独的蒸汽驱开采工艺相比,复合开采方案又提高了鲁棒性和可靠性,因为它对地质和储层性质的变化不太敏感.首先,我们采用了一个真实稠油油藏的机理模型来说明原位改质/蒸汽注入复合开采方案的优势.使用简化经济指标的地面/地下综合经济评估表明,复合方案具有良好的属性.然后,通过多实现鲁棒优化工作流,进一步完善了该复合方案,提高了其对地下不确定性的鲁棒性.利用该工作流开发出了不易受地下不确定性影响的井网设计,从而提高了主要地下经济性能指标的鲁棒性.可以确定的是,就地下开采性能指标而言,两个很有前景的设计系列和源自这些系列的示例设计在统计意义上都超过了单独的原位改质工艺.在此背景下,应用鲁棒性优化后的实验设计(DOE)和蒙特卡罗抽样驱动的不确定性量化工作流严格考虑了地下主要不确定性的影响,进而采用现实可行的双重渗透率/双重孔隙度(DP/DP)机理模型计算了主要井网性能指标的累积概率分布函数(CDF).本研究的主要结论如下:·在油藏上部(加热井上方的地层)开采油气是使复合优化工艺的性能优于单独的原位改质工艺性能的关键.与原位改质工艺相比,复合优化工艺在注蒸汽地层和电加热地层之间存在合理程度的垂向裂缝连通性,这对于改善开发动态具有重要作用.对于所研究的设计系列,转而将蒸汽注入到加热井所在的地层则会导致次优的井网性能.·利用蒸汽进行有效的侧向加热对于复合优化工艺的经济性能非常重要.与裂缝结构相关的非均质性[即层内有界和层间交叉(细观裂缝)]在由电加热井支持的蒸汽侧向加热中起着重要作用.·最佳生产策略中,在相对较早的时候以较高的速度注入蒸汽显得很关键,并且每个92-110米宽的井网使用12-14口加热井、2口生产井以及1口蒸汽注入井.·在以蒸汽加热为主的时期,一旦生产井出现大量流动蒸汽突破,则需终止蒸汽注入,以实现最佳开采动态.·注入能力对复合井网性能起着重要作用.一个切实可行的增强注入能力的方案可以显著提高井网性能.