海上稠油油藏早期注聚压力与注聚时机研究

渤海油区属于典型的海上稠油油藏,目前水驱采收率不高,聚合物驱提高采收率潜力较大.鉴于海上油田开发平台寿命的时效性和开发投资的风险性,使得海上稠油油藏早期注聚时机和注聚压力特征不同于陆地油田中后期注聚.利用数值模拟手段和油藏工程方法,研究了渤海油区典型常规稠油油藏早期注聚压力特征、注聚时机及其影响因素;利用中心组合实验设计方法,建立了早期注聚压力变化与其影响因素之间的关系式.结果表明:海上稠油油藏早期注聚压力受5个因素影响,影响程度由大到小依次为聚合物溶液粘度、油藏渗透率、注入速度、注聚时机和原油粘度;注聚时机受原油粘度和油藏渗透率制约,原油粘度越大、油藏渗透率越低,注聚时机则越晚,渤海油区稠油油藏早期注聚的合理时机在含水率大于20％以后,极限注聚时机在含水率为10％.     

海上稠油油藏早期注聚最佳时机的确定北大核心CSCD

受经济性及平台寿命限制,海上油田开发须在较短时间内尽可能获得最大采出程度和效益。设计了不同孔隙体积注入水转聚实验和不同注水体积微观可视化驱替实验,结果表明水驱前缘突破前注聚合物能够有效扩大波及效率。进一步结合一维贝克莱渗流理论,利用油水/油聚相渗曲线,研究了海上油田转聚时机范围,认为含水快速上升阶段为最佳注聚时机,并且地层原油黏度越大,注聚时机越提前;对于黏度为25.9、70.0、122.8 mPa·s等具有代表性的海上稠油油藏,其最佳转注时机分别为油藏含水饱和度在0.186、0.252、0.354(油藏含水34%、49%、56%)左右。在渤海S稠油油田实施了聚合物驱矿场试验,注聚初期含水率为68%,截至2017年12月累增油量达到464.5万m3,这表明早期注聚能够实现海上油田平台有效期内早拿油、快拿油、多拿油的预期目标。     

海上稠油油藏早期注聚最佳时机的确定北大核心CSCD

受经济性及平台寿命限制,海上油田开发须在较短时间内尽可能获得最大采出程度和效益。设计了不同孔隙体积注入水转聚实验和不同注水体积微观可视化驱替实验,结果表明水驱前缘突破前注聚合物能够有效扩大波及效率。进一步结合一维贝克莱渗流理论,利用油水/油聚相渗曲线,研究了海上油田转聚时机范围,认为含水快速上升阶段为最佳注聚时机,并且地层原油黏度越大,注聚时机越提前;对于黏度为25.9、70.0、122.8 mPa·s等具有代表性的海上稠油油藏,其最佳转注时机分别为油藏含水饱和度在0.186、0.252、0.354(油藏含水34%、49%、56%)左右。在渤海S稠油油田实施了聚合物驱矿场试验,注聚初期含水率为68%,截至2017年12月累增油量达到464.5万m3,这表明早期注聚能够实现海上油田平台有效期内早拿油、快拿油、多拿油的预期目标。     

海上油田聚合物驱注入方式室内对比评价研究

海上油田注聚工作中常采取恒速注入与恒压注入结合的方式。为明确不同注聚方式对于聚合物驱生产开发的影响,通过系统的物理模拟实验,对比研究了恒速及恒压驱替条件下,不同含水率时机注聚的驱替特征。实验结果表明,恒压驱替方式比恒速驱替方式能大幅度的提高采出程度;通过综合对比两种注入方式,提出应在不同含水率时期选择注聚的合理注入方式。     

海上稠油油藏早期注聚最佳时机的确定

受经济性及平台寿命限制,海上油田开发须在较短时间内尽可能获得最大采出程度和效益。设计了不同孔隙体积注入水转聚实验和不同注水体积微观可视化驱替实验,结果表明水驱前缘突破前注聚合物能够有效扩大波及效率。进一步结合一维贝克莱渗流理论,利用油水/油聚相渗曲线,研究了海上油田转聚时机范围,认为含水快速上升阶段为最佳注聚时机,并且地层原油黏度越大,注聚时机越提前;对于黏度为25.9、70.0、122.8 mPa·s等具有代表性的海上稠油油藏,其最佳转注时机分别为油藏含水饱和度在0.186、0.252、0.354(油藏含水34%、49%、56%)左右。在渤海S稠油油田实施了聚合物驱矿场试验,注聚初期含水率为68%,截至2017年12月累增油量达到464.5万m3,这表明早期注聚能够实现海上油田平台有效期内早拿油、快拿油、多拿油的预期目标。     

孤岛油田南区渤64块聚合物驱参数优化设计

聚合物驱项目成败的关键是注聚参数的优化。针对孤岛油田南区渤 64断块油藏特点及水驱开发现状 ,利用LANDMARK公司VIP数值模拟软件 ,结合经济评价手段 ,对聚合物溶液的注入浓度、段塞尺寸、注入速度和注入方式进行了优化 ,依此制定了的开发方案。预计聚合物驱可提高采收率 7.0 4% ,增加可采储量 73 .8× 1 0 4t。     

渤海稠油油田早期注聚剖面返转规律及控制方法研究

为了提高海上非均质稠油油田聚合物驱效果,采用疏水缔合聚合物AP-P4(特性黏数1800 m L/g、疏水基含量0.8%),通过双管并联岩心物理模拟实验研究了渗透率级差、注聚浓度、注聚时机对渤海稠油油藏早期注聚剖面返转的影响规律,比较了交替注入聚合物的类型和浓度、交替次数对提高采收率效果的影响。研究结果表明:聚合物驱适用于早期注聚(含水率小于80%)、渗透率级差小(﹤6)的油层条件,聚合物良好的注入性和合适的流度控制作用对提高稠油聚合物驱采收率十分重要;弱凝胶体系和聚合物体系交替注入对高渗层伤害大,提高采收率效果差;在相同聚合物用量条件下,高浓度(2250 mg/L×0.15 PV)与低浓度聚合物体系(1750 mg/L×0.15 PV)交替注入2个轮次比单一段塞注聚(聚合物用量1200 mg/L·PV)提高采收率4.3%,渤海稠油油藏开展高浓度/低浓度聚合物体系交替注入可改善稠油聚合物驱效果。     

冀东高浅北区聚合物驱注入参数优选

为使冀东高浅北区首次聚合物驱顺利实施,针对高浅北区油层大孔道发育特点和边底水情况,进行了高浅北区聚合物驱注入参数研究.在室内配方和先导性矿场试验研究基础上,结合冀东高浅北区的地质开发特征,确定聚合物驱聚合物段塞相对分子质量、质量浓度、矿场注入速度的合理范围.利用Eclipse数值模拟软件,建立冀东油田地质模型,模拟优选出适合冀东油田的聚合物相对分子质量、聚合物注入质量浓度、注入速度等注入参数.通过不同注聚方案对比,合理的注人参数有利于提高采收率,同时可最大限度避免油层堵塞,改善开发效果.为冀东油田注聚开发提供了理论依据,并对改善厚油层的注聚开发效果具有重要意义.     

早期注聚油藏残余油类型及影响因素实验

为摸索渤海早期注聚驱油田聚驱后剩余油分布特征, 为后续挖潜提供帮助, 基于储层薄片、压汞等实验资料制作非均质微观孔隙刻蚀模型, 对早期注聚后的残余油类型及其分布规律开展室内微观驱替实验。围绕注入速度和注入体系两大影响因素, 分别设计了水驱、早期注聚低浓度聚合物驱、早期注聚高浓度聚合物驱、早期聚表二元复合驱等4种注入体系分别在低速驱替和高速驱替两种情况下的8个非均质微观模型实验方案。分析了注入速度和注入体系对膜状残余油、Y状残余油、柱状残余油和簇状残余油分布形态的影响。实验结果表明:在相同注入体系中, 簇状残余油受注入速度影响最大, 在水驱和早期注聚低浓度聚合物驱中, 提高注入速度可以有效提高波及系数, 减少残余油分布, 而在早期注聚高浓度聚合物驱及二元复合驱中, 注入速度提高对残余油形态及分布影响不明显; 在不同注入体系驱替后, 残余油主要形态均不同, 在低注入速度下, 不同体系对降低簇状残余油影响依次为:聚表二元复合驱>高浓度聚驱>低浓度聚驱>水驱。通过微观孔隙模型研究早期注聚条件下剩余油富集规律及主控影响因素, 可为早期注聚驱油研究提供支持。     

海上中低黏度油藏早期注聚合物见效特征研究

早期注聚合物的见效特征以及判别标准是目前海上油田实施早期注聚合物亟待解决的首要问题。将数值模拟与现场动态相结合,对以渤海油田LD10-1为代表的中低黏度油藏进行了早期注聚合物含水率曲线变化特征研究。中低黏度油藏早期注聚合物的含水率曲线形态取决于注聚合物时机界限,有漏斗型和无漏斗型两种变化形式。聚合物驱前水驱注入量大于0.0356PV为早期注聚合物出现含水下降漏斗的条件,与LD10-1油田早期注聚合物各单井含水率曲线特征相吻合。提出了早期注聚合物见效时间和聚效时间的定义,给出了单位含水变化率的增油率和单位含水增油率两个无因次参考指标,将其作为海上早期注聚合物效果评价的量化判别标准。得到了早期、中期、晚期3个不同时期注聚合物见效的量化标准,单位含水变化率的增油率和单位含水增油率随着注聚合物时机的延迟而提高。     

基于霍尔曲线的海上油田早期注聚效果评价新方法

目前用于海上油田早期注聚效果评价的常规霍尔曲线方法主要用来计算阻力系数或残余阻力系数,其他反映注聚动态信息的关键指标难以求取,现有的早期注聚注入系统评价体系尚不完善。基于幂律流体稳定渗流理论,考虑聚合物溶液非牛顿性和多层油藏非均质性,推导了一种新型霍尔曲线公式。通过曲线斜率和截距可以快速求取流态指数和有效黏度等反映地下聚合物溶液流体性质和工作参数变化的指标,并据此建立了海上早期注聚油田注入系统评价指标体系。经岩心驱替实验结果验证,公式计算相对误差在5%以内,满足工程上的精度要求。新型霍尔曲线方法已成功用于渤海S油田注聚井组效果评价,为海上化学驱油田动态跟踪评价和调控提供科学决策依据。     

陆相沉积多层非均质油藏聚合物驱层系组合界限研究

原油黏度高及储层非均质性强是影响海上油田聚合物驱开发效果的重要因素。本文采用双管并联物理模拟实验,研究了多层非均质油藏在不同注聚时机、不同注聚速度下,聚合物溶液在不同渗透率级差岩心中的分配比例,分析了岩心渗透率级差对高、低渗透层和总的采收率的影响。实验结果表明,多层聚合物驱的合理渗透率级差在5~6范围内,聚合物驱改善储层纵向非均质性较理想,能获得较高的采收率。研究结论为确定多层非均质油藏的聚合物驱合理层系组合界限提供了实验和应用依据。图9表3参8     

海上注聚油田聚合物强化泡沫驱实验研究与应用

注聚油田进入注聚中后期,形成的聚窜通道会严重降低聚驱效果,而海上油田受开发投资、平台空间等限制,难以实施多轮次调剖减缓聚窜的影响。为进一步提高海上注聚油田化学驱增油效果,以渤海J油田为研究对象,进行了聚合物强化泡沫驱模拟实验,结果表明,聚合物强化泡沫驱油体系能够有效封堵高渗层窜流通道,提高低渗透层的动用程度;增加复合体系注入段塞对高渗层起到更强的封堵作用,改善整体驱油效果;相比于中高含水期,高含水时机下转为聚合物强化泡沫驱,提高采收率幅度更大。     

驱替液黏度对多层非均质油藏聚驱吸液剖面返转及驱油效果影响

针对聚合物驱过程中吸液剖面返转现象,通过模拟渤海某油藏的地质条件,从不同黏度的同质聚合物溶液在低渗透层的分流率出发,研究了聚合物溶液黏度对注聚过程中吸液剖面返转的影响规律,并开展了浓度为1500 mg/L的剪切后黏度分别为30.5 mPa·s和130.8 mPa·s的异质聚合物（HPAM和HAPAM）溶液段塞组合的驱油实验。结果表明,聚合物溶液黏度增加,聚合物驱时吸液剖面返转时机将提前,低渗透层分流率先升后降,并且分流率的峰值会增大,注入聚合物溶液黏度过低或者过高都不利于提高采收率。对于渤海某油田,过炮眼后聚合物溶液黏度控制在15~30 mPa·s范围之内较为合适。高黏度HAPAM溶液对非均质油藏改善效果要强于低黏度HPAM溶液,但其相应的注入压力也更高,对于海上正在实施聚合物驱的某多层非均质油藏,采用高黏-低黏异质聚合物溶液交替注入方式对非均质油藏改善效果更加明显。     

“一井一制”聚合物注入段塞的设计与应用

原有聚合物驱的设计和实施采用“分阶段，统一段塞”的注入方式，即同一阶段内，注聚区的所有注入井注相同浓度的聚合物溶液段塞，不同阶段，聚合物溶液的浓度不同，这种方式没有区别各井区不同的地层参数，使有的井因粘度大低而仍存在聚合物窜汉，而有井则因粘度太高注不进去，根据孤东油田七区西Ｎｔ５＾２＋３层和八区Ｎｇ３～６层的聚合物驱工业性矿场试验中暴露出的问题，提出并实施了“一井一制”聚合物注入段塞，井与井之间，     

聚合物驱后油藏强化泡沫驱参数优化设计

为进一步提高聚合物驱后特高含水开发后期油藏采收率,根据强化泡沫驱先导试验区的油藏特点及开发现状,利用CMG数值模拟软件,对双河油田强化泡沫驱的注入段塞大小、注入浓度、注入方式等参数进行了优化设计,并依此制定了开发方案。优化结果表明:强化泡沫体系为2 000 mg/L稳泡剂+0.3%发泡剂,合理气液比为1∶1,最佳注入量为0.5 PV,并且采用气液混注方式驱油效果最佳;预测矿场实施后,可提高采收率10%,对聚合物驱后油藏采用强化泡沫驱技术进一步提高采收率是可行的。     

陆上稠油油田多轮次聚合物驱提高采收率方法

采用聚合物驱技术提高稠油油藏原油采收率已经在国内外海上油田得到成功实践,而陆上稠油油田的开采目前却主要依赖于热力采油。为探究陆上稠油油田聚合物驱开采的可行性及相应技术对策,以我国西部某油田的ZH区块普通稠油油藏为研究对象,采用聚合物驱数值模拟技术,从参数优化的角度对陆上稠油油田聚合物驱的合理实施界限进行了研究,明确了聚合物驱核心技术参数注入量、注入速度、聚合物溶液浓度、注入时机对聚合物驱效果的影响规律,在此基础上,形成了陆上稠油油田多轮次聚合物驱提高采收率技术。多轮次聚合物驱中,5个独立段塞发挥不同功效,组合协同增油作用明显。对ZH区块的模拟计算结果表明,多轮次聚合物驱可提高水驱采收率达11.78%,吨聚增油量达到168.97 m3。陆上普通稠油油田聚合物驱的成功探索为该类油田提供了一条提高采收率的新途径,特别是对热力采油技术应用具有局限性的油田有较强实用性。     

双河油田欠注井注聚堵塞研究

根据双河油田北块Ⅳ1-3层系注聚井欠注和注入压力过高的状况,开展了聚合物注入特征的研究,其中包括聚驱过程中的注入速度、浓度、压力梯度、岩心渗透率和溶液黏度对注入性的影响。实验表明,注聚浓度对注入性的影响最大,注入速度对注入性的影响最小。渗透率对聚合物的注入性以及在储层中的传播能力均会产生影响,当岩心渗透率0.8μm~2时,机械捕集和吸附共同作用,岩心后部堵塞程度大于前部;当岩心渗透率0.8μm~2,聚合物溶液会进入到岩心深部,只有吸附发生作用,导致孔喉轻微堵塞。同时在注聚实验中岩样后部的压力梯度达到了最大值,说明在后部产生了堵塞。在现场实施聚合物浓度调节后,发现油田现场欠注下降率最大达到35%,说明可以有效改善注聚井注入性,是实现提压增注的有利途径。     

油田注入系统滋生物对聚驱渗流特性影响研究

聚合物驱注入系统中过滤器和管线内壁存在的黏性胶状物是注入水中微生物在系统内大量繁殖的代谢物,它会随聚合物溶液进入储层,对聚合物驱开发效果造成影响。采集了杏树岗油田聚合物配注系统内滋生胶状物,与聚合物溶液混合形成含胶状物聚合物溶液,开展了胶状物对聚合物驱开发效果影响的实验研究。结果表明,与聚合物溶液相比较,胶状物在多孔介质内传输运移能力较差。当储层岩心渗透率较低(Kg1 000×10~(-3)μm~2)时,聚合物溶液中胶状物主要滞留在岩心端面附近区域。胶状物会对聚合物驱增油效果造成不利影响,但随储层渗透率级差增加,其影响程度逐渐减小。并联模型实验表明,水驱过程中分流率呈现"高渗透层增加,低渗透层减小"趋势,注聚初期和中期分流率呈现"高渗透层减小、低渗透层增加"趋势,后期分流率呈现相反趋势,即出现"剖面反转"现象。岩心实验表明,当采用不同注入方式(恒速和恒压)注入相同(类型和段塞尺寸)聚合物溶液时,聚驱采收率会存在差异。现场聚驱注入方式通常是"恒速"或"恒速"到"恒压"方式。因此,在岩心实验时,聚合物溶液注入方式的选择必须考虑现场储层破裂压力的影响,否则,现场按照室内推荐方案执行就会遇到注入井注入困难问题。     

海上油田分层防砂分层注聚工艺技术研究

在海上油田聚合物驱油过程中,采用笼统注入方式和传统分层注聚方式驱油效果差,严重影响聚合物驱的开发效果.鉴于此,研究了海上油田分层防砂分层注聚工艺技术——大通径分层防砂工艺和注聚井双管分层注聚工艺,其核心工具为低剪切防堵塞滤砂管和同心双管分层注聚管柱.双管分注具有独立的配注通道,配注准确,通径大,适合大排量注入,且无投捞作业风险,地面测调工作量小;无井下配聚器,井况相对简单,注入聚合物的机械剪切降解小.海上油田4口注聚井的现场试验结果表明,应用分层防砂分层注聚工艺施工成功率100％,聚合物黏度保留率85％以上,并且井口注入压力低.