針對復雜屏障超稠油油藏SAGD開發的蒸汽腔擴展方向和形態不清楚、開發指標預測精度低、剩余油表征不完善及蒸汽腔難以有效擴展等技術難題，攻關研究形成了復雜屏障超稠油油藏SAGD開發關鍵技術，支撐了復雜屏障超稠油油藏的高效開發。研發了復雜屏障超稠油油藏SAGD三維物理模擬實驗技術，可實現屏障物性、井筒流動及水體能量的模擬，物理模型與礦場原型關鍵參數相似程度達80%以上。揭示了復雜屏障超稠油油藏SAGD的開發機理，研發了不同屏障類型的超稠油油藏立體井網SAGD開發技術，實現了復雜屏障超稠油油藏SAGD開發后期剩余儲量的有效動用。揭示了油藏滲流屏障和熱量損耗屏障影響SAGD蒸汽腔擴展機理，創建了不同屏障類型的SAGD關鍵開發指標界限圖版，建立了雙管注采井筒傳熱損失耦合流動和SAGD產能評價模型，形成了復雜屏障超稠油油藏SAGD開發指標預測軟件，預測精度由70%提高至90%。揭示了多元熱流體輔助SAGD（MF-SAGD）、泡沫輔助SAGD（FA-SAGD）開采機理，實現了復雜屏障超稠油油藏SAGD開發的蒸汽腔均衡擴展。
圖1 復雜屏障超稠油油藏SAGD三維物理模擬實驗技術示意圖
該成果對于國內新疆油田、遼河油田及我國具有海外礦權的加拿大、委內瑞拉等超稠油資源SAGD開發提高采收率工作具有極大應用潛力。通過物理模擬、數值模擬及理論數學模型等方法，對超稠油油藏SAGD開發的蒸汽腔發育模式及產能變化規律進行評價，揭示邊底水、高含水層、隔夾層及礫巖層等復雜屏障對SAGD開發的影響，并建立以注采調整方式牽引汽腔擴展的立體井網SAGD開發方法，并進行礦場實施方案的設計與優化，改善超稠油SAGD開發后期的油藏開發效果。
這些國內外大部分SAGD開發的超稠油油藏均進入到開發的后期階段，油藏物性好、較為均質的超稠油儲量越來越少，當前面對的超稠油油藏大多發育有水體、隔夾層、礫巖層等復雜屏障。超稠油SAGD開發效果與油藏地質條件關系較大，油藏內部發育的隔夾層、礫巖層等滲流屏障和高含水飽和度層、頂底水層等熱量損耗屏障，嚴重阻礙了蒸汽腔的正常擴展，存在有大量蒸汽腔難以波及到的SAGD難動用儲量，整體開發效果差。本成果針對復雜屏障超稠油油藏SAGD開發的蒸汽腔擴展方向和形態不清楚、開發指標預測精度低、剩余油表征不完善及蒸汽腔難以有效擴展等技術難題，攻關研究形成了復雜屏障超稠油油藏SAGD開發關鍵技術，能夠有效支撐數10億噸超稠油資源高效開發，通過本技術實施與應用，采收率預計可提高5%以上。
圖2 科技獎勵證書
已授權發明專利，已完成軟件著作權登記。
圖3 發明專利及軟件著作權登記證書
合作開發、技術服務和咨詢。
劉慧卿，教授/博導，教育部新世紀優秀人才，氣體能源開發與利用教育部工程研究中心主任，第三屆全國石油石化優秀科技工作者，北京市高等學校教學名師，北京市優秀教師。主要從事油氣藏工程與提高采收率技術方面的研究工作，出版教材及專著8部，發表論文200余篇，獲省部級科技獎勵15項。
東曉虎，副教授/博導，主要從事非常規油氣藏提高采收率理論與技術方面的研究工作，出版教材及專著4部，發表論文100余篇，獲省部級科技獎勵9項，擔任Petroleum Science副主編及石油學報、特種油氣藏等期刊青年編委，入選2022年Elsevier全球前2%頂尖科學家“年度影響力”榜單，獲全國礦業石油安全工程領域優秀青年科技人才提名獎。
王敬，教授/博導，科學技術處處長，國家高層次人才特聘教授，主要從事復雜油氣藏滲流理論及應用方面研究，發表學術論文100余篇，獲省部級科技獎勵一等獎6項、二等獎3項。曾獲評長江學者獎勵計劃青年學者、SPE亞太區杰出教師成就獎、教育部霍英東青年教師獎、孫越崎青年科技獎、中國石油和化學工業聯合會青年科技突出貢獻獎、全國礦業石油安全工程領域優秀青年科技人才獎等榮譽稱號。
呂曉聰，講師/碩導，中國石油大學（北京）“校青年拔尖人才”。主要從事油氣滲流理論及應用相關的科研與教學工作，發表學術論文10余篇，授權專利及軟件著作權4項，獲省部級科技獎勵2項，擔任SPE Journal、Fuel、JPSE、TIPM、CEJ等著名期刊審稿人。
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