Simulation of heavy oil recovery by using Computer Modelling Group
随着常规原油资源日益枯竭，稠油（重油）成为满足未来能源需求的重要接替资源。由于稠油黏度高、流动性差，必须采用热采技术才能实现经济开采。本文以阿塞拜疆 Khazar University 硕士学位论文为依托，系统回顾了稠油热采（SAGD、CSS）与非热采技术的最新进展，并借助加拿大 CMG 公司 STARS 热采数值模拟器，构建了概念模型，对比评价了蒸汽辅助重力泄油（SAGD）与蒸汽吞吐（CSS）两种工艺在相同油藏条件下的开发效果。通过敏感性分析，探讨了蒸汽干度、注入速率和焖井时间等关键参数对采收率、蒸汽-油比（SOR）及累计产油量的影响，提出了最优参数组合，为现场方案设计提供依据。
CMG 软件应用情况
- 软件与模块
• 采用 CMG STARS 2021 版，专门用于稠油热采多场耦合模拟。 - 建模过程
• 网格：25×15×10 的笛卡尔网格，网格步长 1000 ft×300 ft×90 ft。
• 流体与岩石：9.8°API稠油，地面黏度 15780 cP；孔隙度 30.8 %，水平渗透率 1700 mD，垂向渗透率 1400 mD。
• 井型：
– SAGD：上下两口平行水平井，井距 20 ft，上部注汽井与下部生产井。
– CSS：单井循环，同一井筒完成注汽-焖井-生产。 - 模拟方案
• 敏感性因子：蒸汽干度 0.6 / 0.7 / 0.8；注汽速率 400–700 bbl/d；CSS 焖井时间 4–7 d。
• 追踪指标：采收率 RF、累计蒸汽-油比 CSOR、累计产油量 COP。 - 结果可视化
• 通过 CMG 后处理模块绘制蒸汽腔扩展、含油饱和度场、瞬时及累计产量曲线。
结论
- 蒸汽干度越高，SAGD 采收率越高且 CSOR 越低，推荐干度 0.8；CSS 在低黏油藏中亦呈现同样规律。
- 注汽速率在 700 bbl/d 时 SAGD 采收率可达 52.7 %，CSOR 仍低于经济极限 3.0。
- CSS 对焖井时间敏感：当黏度较低（5780 cP）时，缩短焖井时间至 4 d 可进一步提高产量并降低 CSOR；在原始高黏（15780 cP）条件下 CSS 效果有限，SAGD 更具优势。
- 综合比较：对于本文概念油藏，SAGD 技术整体优于 CSS，建议现场优先采用 SAGD，并在薄层或边底水区域辅以溶剂或气体 SAGP/ES-SAGD 进行优化。
作者与单位
阿塞拜疆哈扎尔大学
