摘要：根據(jù)S油田稠油油藏物性特點(diǎn)、開發(fā)特征、地質(zhì)特征研究及開發(fā)方式研究成果，在對(duì)國(guó)內(nèi)外稠油油藏的分類、開發(fā)歷程及開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行全面的調(diào)研的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了SAGD基本理論研究，適應(yīng)性及篩選分析，井筒多相管流模擬研究以及產(chǎn)能預(yù)測(cè)，對(duì)S油田的稠油油藏的生產(chǎn)具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：SAGD ?研究應(yīng)用 ?產(chǎn)能預(yù)測(cè) ?多相管流

1 基本概況

近年來(lái)，將水平井技術(shù)與熱采技術(shù)相結(jié)合的蒸汽輔助重力泄油（SAGD），作為開采稠油油藏的一項(xiàng)極具潛力的開采技術(shù)，對(duì)比于以驅(qū)動(dòng)機(jī)理為主的其它方式，SAGD優(yōu)點(diǎn)在于充分利用了蒸汽驅(qū)替過(guò)程的蒸汽超覆作用，克服了驅(qū)替前沿的指進(jìn)現(xiàn)象與不穩(wěn)定現(xiàn)象。SAGD生產(chǎn)時(shí)，蒸汽腔通過(guò)不斷聚集蒸汽而逐漸膨脹，泄油面積會(huì)逐漸擴(kuò)大;同時(shí)稠油被加熱后泄流至水平生產(chǎn)井，依然保持著較大的熱量，提供了超稠油油藏開采的理想流動(dòng)條件，可大幅度提高采收率。

2 SAGD適應(yīng)性研究及篩選

在選擇先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)時(shí)，應(yīng)該遵循如下原則：①油層條件在油藏中具備一定代表性;②必須具備SAGD的條件，如油層純厚度大于15m，油層在縱向上連續(xù)分布，不存在連續(xù)的泥巖夾層;③先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)應(yīng)該選擇在蒸汽吞吐周期高，累產(chǎn)油量高的部位;④先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)應(yīng)該選擇在構(gòu)造的有利部位以及油水關(guān)系相對(duì)簡(jiǎn)單的部位，不允許與頂水層溝通;⑤先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)邊界相對(duì)封閉，便于試驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià);⑥井下舉升條件與地面處理?xiàng)l件具備。

3 多相管流模擬研究

SAGD稠油油藏開發(fā)采用水平井的開采方式，鑒于SAGD生產(chǎn)井的井眼軌跡特殊性，選用Beggs-Brill方法來(lái)進(jìn)行井筒內(nèi)的壓力分布計(jì)算，同時(shí)考慮到原油的高粘性，在計(jì)算壓力時(shí)對(duì)粘度的計(jì)算進(jìn)行必要的修正;在考慮了液相因摩擦生熱引起的溫度升高和考慮焦耳—湯姆森效應(yīng)條件下，建立了SAGD井筒溫度分布的預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型。

3.1 多相管流壓力梯度預(yù)測(cè)

Beggs-Brill方法是基于流型判別的壓降計(jì)算方法，其流型的不同對(duì)壓降計(jì)算的影響主要是通過(guò)壓降計(jì)算方程式中的某些特征參數(shù)來(lái)體現(xiàn)的，不同的流型下對(duì)應(yīng)特征參數(shù)的取值不同，但總的壓降計(jì)算基本方程是一樣的。

Beggs-Brill方法根據(jù)機(jī)械能守恒原理，假定氣液混合物與外界不存在能量的交換，那么單位質(zhì)量的氣液混合物在穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，其機(jī)械能守恒方程有：

建立SAGD生產(chǎn)井井筒內(nèi)壓力分布數(shù)學(xué)模型，在油井的原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合流體性質(zhì)參數(shù)和流動(dòng)參數(shù)，計(jì)算出相關(guān)中間變量，對(duì)井筒內(nèi)流體進(jìn)行流型判斷，計(jì)算出稠油生產(chǎn)井水平段與垂直段的多相管流持液率、沿程摩阻系數(shù)，再通過(guò)傾斜校正系數(shù)對(duì)傾斜管流進(jìn)行角度修正，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的壓力損失，這里采用壓力增量程序迭代的方法計(jì)算SAGD井筒內(nèi)的流體壓力分布。

3.2 ?多相管流溫度分布預(yù)測(cè)

SAGD生產(chǎn)時(shí)，井筒內(nèi)為油、氣、水多相流體，井筒內(nèi)的溫度計(jì)算十分復(fù)雜。氣相和液相在井筒中除了通過(guò)油管、套管等介質(zhì)向周邊地層進(jìn)行傳熱外，同時(shí)還存在氣相與液相間的能量與質(zhì)量交換?；谫|(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律及以及井筒徑向傳熱理論，在考慮了液相因摩擦生熱引起的溫度升高和考慮焦耳—湯姆森效應(yīng)條件下，建立了SAGD井筒溫度分布的預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型。在進(jìn)行模擬時(shí)，滿足如下的假設(shè)條件：

①地層的傳熱過(guò)程為不穩(wěn)定傳熱，服從Remay的無(wú)因次時(shí)間函數(shù);

②井筒內(nèi)的傳熱過(guò)程為穩(wěn)定傳熱，流體處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài);

結(jié)合上述各方程，得井筒內(nèi)流溫梯度數(shù)學(xué)模型為：

4 SAGD產(chǎn)能預(yù)測(cè)

雙水平井重力泄油過(guò)程中，在油層的底部布置一口生產(chǎn)水平井，在其上方布置一口注汽水平井，在向地層注蒸汽的初始過(guò)程中，蒸汽腔縱向上升的同時(shí)向周圍油藏?cái)U(kuò)展，在蒸汽腔擴(kuò)展至油層頂端后，逐漸向四周擴(kuò)展。

5 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

（1）依據(jù)蒸汽輔助重力泄油技術(shù)使用的油藏條件，確立了試驗(yàn)區(qū)的選擇原則。

（2）通過(guò)分析蒸汽輔助重力泄油生產(chǎn)井井眼軌跡，確定了選用Beggs-Brill方法來(lái)計(jì)算SAGD生產(chǎn)井的井筒壓力分布規(guī)律。同時(shí)，明確了蒸汽輔助重力泄油油井產(chǎn)能預(yù)測(cè)的方法，確定的雙水平井重力泄油數(shù)學(xué)模型其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際區(qū)塊的生產(chǎn)實(shí)際擬合較好，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 帕拉茨.熱力采油.第一版.北京：石油工業(yè)出版社，1989：1-14.

[2] 韓軍. 熱力采油新技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].東北石油大學(xué)，2010.

作者簡(jiǎn)介：朱嬋，男，1987年生，工程師，2012年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)，現(xiàn)于中石油遼河油田勘探開發(fā)研究院從事油氣田開發(fā)工程工作。