低渗透油藏CO2驱提高原油采收率评价研究

在国内外相关文献调研的基础卜对CO2驱工艺技术研究进行了系统阐述。分析了注CO2气驱的增油机理、驱油类型、注气方式等。增油机理主要包括降粘作用、改善原油与水的流度比、膨胀作用、降低界面张力等;驱油类型主要包括混相驱、近混相驱、非混相驱等;注入方式包括连续注CO2气体、注碳酸水、水-CO2气体段塞交替注入等。对低渗透油藏CO2驱油效率进行了矿场可行性分析,说明CO2驱在低渗透油藏开发中具有巨大潜力,对我国低渗透油藏注CO2开发具有一定的指导意义。     

特低渗透油层CO2非混相驱油试验及效果评价

特低渗透油藏地层能量低、边底水不活跃、采出程度低,常规水驱开发难度大,如何提高特低渗透油藏的采收率是一项很重要的工作;而特低渗透油田注水开发存在"注入难"的问题,因此注气驱开发特低渗透油藏有显著的优势。与烃类气体相比,CO2有成本低、气源广阔等优势,因此CO2是注气驱优选溶剂之一。介绍了CO2在油藏中增产的驱油机理、条件,完善了预测模型,并分析了CO2驱的现场试验效果。结果表明,虽然在试验区低渗透油藏中CO2驱难以达到混相驱条件,但非混相CO2驱油能使CO2溶入原油后使原油体积膨胀、黏度减低以及降低界面张力、提高驱油效率而达到驱油增产的目的。同时CO2吞吐也在改善中、低渗油藏开发方面展示了广阔的应用前景。     

低渗油藏CO2驱气水段塞比优化

根据吉林油田某区块的油藏条件,运用数值模拟方法,研究不同注入方式下的驱油效果。数模结果显示,与水驱和连续注气方式相比,气水交替驱能大幅提高原油采收率。在气水交替驱过程中,在一定井底控制压力下,最佳气水段塞比是变化的,它与渗透率、注气速度和井底压力等因素有关。最佳气水段塞比对渗透率的变化比较敏感,注气速度其次,井底控制压力再次。随着渗透率的增加,最佳气水段塞比逐渐减小,而采收率也逐渐减小。渗透率在一定范围内,渗透率越低,气水交替驱的效果越好。这也从理论上证明,与中高渗透油藏相比,气水交替驱更适合低渗透油藏。它为油田CO2驱油技术提供了理论基础。     

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。     

低渗透油藏CO2驱注入方式优化

根据吉林油田某低渗透区块的油藏条件,运用数值模拟方法研究不同驱替方式下的驱油效果。数模结果显示,交替驱替方式优于注水方式和连续气驱方式,能大幅度提高原油采收率。在交替驱过程中,气段塞和水段塞的先后顺序对采收率有显著的影响,气水交替驱优于水气交替驱,随着注气速度的增加,采收率的差值也逐渐增加。气水交替驱注入CO2能够和原油充分接触,越早注入CO2,对提高原油采收率越有利。该研究不仅为低渗透油田CO2驱油技术提供了理论基础,而且对于国家下一步进行CO2驱油和埋存潜力评价及规划具有重要的借鉴意义。     

低渗油藏水驱后CO_2驱潜力评价及注入参数优化

延长油田乔家洼区块属于典型的低孔、特低渗油藏。针对该区块基质致密和非均质性严重造成注水开发效果差的问题,通过开展CO2室内驱油实验,在水驱基础上分别对连续气驱和气水交替驱驱油潜力进行评价,并对气水交替驱流体注入速度、段塞尺寸及气水比等注入参数进行优化;同时,对区块采用水驱、优化井网后水驱、利用优化的CO2驱注入参数开展气驱和注气5 a后转气水交替驱4种开发方案进行数值模拟产量预测。实验结果表明:CO2驱在目标区块高含水后有着较大驱油潜力,连续气驱和气水交替驱分别在水驱基础上可提高采收率8.43,20.95百分点;最佳注入速度、最佳注入段塞尺寸和最佳气水比分别为0.727 m L/min,0.10 PV,1∶1。数值模拟结果表明,连续气驱和注气5 a后转气水交替驱,在开发15 a末,在水驱基础上分别可以提高采收率13.81,12.98百分点。     

适合二氧化碳驱的低渗透油藏筛选方法

鉴于现有CO2驱油藏筛选标准缺乏体现未来生产效果的技术经济指标,向现有筛选标准中增补能够反映CO2驱经济效益的指标(单井产量相关指标),进而提出适合CO2驱的低渗透油藏筛选新方法。基于气驱增产倍数概念得出低渗透油藏气驱见效高峰期单井产量油藏工程预测方法,根据技术经济学原理得到反映CO2驱项目整个评价期盈亏平衡情况的经济极限单井产量确定方法,在此基础上提出了CO2驱低渗透油藏筛选新指标:若油藏工程方法预测气驱见效高峰期单井产量高于气驱经济极限单井产量,则目标油藏适合注气。进一步提出了气驱油藏4步筛查法:技术性筛选→经济性筛选→可行性精细评价→最优注气区块推荐。利用新方法重新评价了某油田17个区块CO2驱潜力,得到适合CO2驱的地质储量仅为传统方法的32.4%。建议按照新方法选择注气区块,确保项目的经济效益。     

非离子低分子表面活性剂优选及驱油效率研究

目前国内外对低渗透油藏开发的主要趋势为注气开发,又以CO2混相驱居多。我国低渗油藏以陆上沉积为主,储量大且非均质性严重,油质较重黏度高一般不易达到CO2混相。为了降低驱油混相压力,在尽量少增加成本的情况下提高驱油效率,找到了一类不溶于水但溶于超临界CO2及原油中的非离子低分子表面活性剂,通过研制复配及溶解性与降黏评价实验,找到了2种表活剂CAE、CAF。以细管实验为载体,采用高温高压配样器配置地层油进行驱油效率评价,筛选确定了一种表活剂CAE。进行溶解式驱替及段塞式驱替以确定表活剂CAE的最佳注入方式;进行不同浓度的驱替实验确定表活剂CAE的最佳注入浓度。研究表明:段塞式驱替为该活性剂的最佳注入方式,最佳浓度为0.2%;表活剂CAE在最佳驱替方式下与纯CO2相比可以提高驱油效率约13.13百分点。该研究为国内低渗透油藏相对有效地降低混相压力、提高驱油效率找到了途径,是我国低渗油藏注气开发研究中值得探索和尝试的方法之一。     

特低渗透油藏注CO_2驱油注入方式研究

针对特低渗透油藏水相难以有效注入、水气交替难以有效实施的问题,提出采用周期注气来改善特低渗透油藏注CO2驱油效果。首先通过与其他注入方式的对比,分析周期注气的优缺点,指出其比较适合特低渗透油藏。然后采用数值模拟的方法,研究周期注气改善驱油效果的机理,分析认为周期注气能够有效改善流度比,扩大CO2的波及体积,降低粘性指进的影响。最后将周期注气应用到特低渗透油藏芳48和树101区块的方案编制中,数值模拟结果表明,与连续注气相比,周期注气可以有效提高CO2的换油率,减缓油井气窜,最终提高采收率;并且在现场生产过程中,周期注气可以明显降低油井油气比上升速度,改善油藏开发效果。     

CO2驱水气交替注采参数优化——以安塞油田王窑区块长6油藏为例

针对安塞油田王窑区块长6特低渗透油藏现阶段注水开发矛盾突出的问题,为进一步提高油藏采收率,评价CO2驱油效果,应用油藏数值模拟方法,优化了CO2驱水气交替注采参数。利用Eclipse的PVTi模块模拟了注气膨胀实验,研究了注CO2对原油相态的影响;采用正交试验设计方法,以提高采出程度和换油率为目标,对CO2驱水气交替过程中的气水比、注气速度、关井气油比和段塞注气量4个参数进行了优化研究,并用直观分析方法对试验结果进行分析。结果表明,当原油中溶解的CO2物质的量分数达到60%时,原油粘度降低幅度达80.51%,原油体积膨胀1.44倍;优化得到的最优气水比为1∶1,注气速度为13 000 m3/d,关井气油比为1 000 m3/m3,段塞注气量为0.005倍孔隙体积。     

吉林油田CO2试验区数值模拟和方案设计

数值模拟和油藏工程研究相结合,对吉林油田CO2试验区方案进行优化设计,并对最优方案作了长期预报。研究结果表明,试验区对CO2驱有较好的适应性。CO2合理用量为15%HCPV,最佳注入方式为段塞尺寸逐渐减小的改进交替注气水方式。达到经济极限产量时,试验井组内CO2可波及区采收率提高15.9个百分点。     

鲁克沁油田鲁2块水驱后天然气气水交替驱油模拟研究

吐哈鲁克沁油田鲁2块深层断块型边底水稠油油藏现处于高含水开发阶段,其埋藏深度为2 300 m,油水黏度比大,油藏压力高,导致注蒸汽开采时注入过程热损失大,油藏难以采出。对水驱后注气提高油藏采收率这一开采方式进行了大量调研基础上,针对鲁2块水驱后的油藏特征进行了天然气气水交替驱油模拟研究。该研究建立了鲁2块典型地质模型,进行了天然气气水交替驱主要影响因素的模拟优化,并预测了该油藏的增产效果,为该油藏的进一步开采提供了可参考的理论性依据。     

高温高盐油藏聚合物增强泡沫驱驱油性能评价

针对适合高温(90℃)高盐(TDS=95 994 mg/L)油藏的聚合物增强泡沫驱油体系(0.2%(w)PSDA+0.1%(w)Triton X-100+0.2%(w)KYPAM-II+地层水)开展其注入模式、气液比、剖面调整能力和现场试验评价。气和液同时注入就地发泡是最有效的注入模式,而气液交替注入效果最差,气液比明显影响驱油效率。在油藏条件下,优化气和液同时注入模式的气液体积比为3∶1。双岩心驱替实验结果表明,泡沫驱明显提高高渗层和低渗层的采收率,具有良好的调剖改善能力,聚合物增强泡沫驱可提高原油平均采收率15.3%。现场试验结果表明,两口井组采用泡沫驱原油采收率效果显著。     

低渗油藏水驱后CO2潜力评价及注采方式优选

针对延长油田乔家洼区块由于基质致密和非均质性严重造成注水开发效果差的问题,通过开展CO2室内驱油实验,在水驱基础上分别对连续气驱和气水交替驱驱油潜力进行评价,并对气水交替驱流体注入速度、段塞尺寸及气水比等注入参数进行优化。同时,对区块采用水驱、优化井网后水驱、利用优化的CO2驱注入参数开展气驱和注气5年后转气水交替驱4种开发方案,进行数值模拟产量预测。实验结果表明,CO2驱在目标区块高含水后有着较大驱油潜力,连续气驱和气水交替驱分别在水驱基础上可提高采收率8.43%和20.95%;气水交替注入方式下采收率随各注入参数的增大均呈先增加后降低的趋势,最佳注入速度、最佳注入段塞尺寸和最佳气水比分别为0.73mL/min、0.1PV和1∶1。数值模拟结果表明:优化井网后水驱、连续气驱和注气5年后转气水交替驱3种方案在开发15年后,分别可以在原水驱方案基础上提高采收率0.77%、13.81%和12.98%,建议采用注气5年后转气水交替驱方案进行生产。     

低渗透油藏周期注CO_2驱油室内实验

针对靖边油田乔家洼区块203井区的特点,开展室内CO2驱油实验研究,对周期注气的驱油潜力进行评价,并对注气段塞尺寸和注气速度进行优化。实验结果表明:周期注CO2在目标井区具有较大的驱油潜力,可在连续气驱的基础上将采收率提高15.29百分点,并且比连续注气多注入0.8 PV时才发生气窜,延缓气窜效果明显;经优化的最佳注气段塞尺寸和最佳注气速度分别为0.05 PV和1.2 m L/min。研究成果为目标区块开展CO2注气试验提供理论支持和技术参考。     

高含水油藏注气驱提高采收率技术研究

针对高含水中后期油藏以及注水困难的水敏油藏难以实现高效开发与持续稳产的问题,通过PVT釜高压物性实验与长细管驱替实验进行了注富气与CO_2驱提高采收率室内评价研究。实验对原油进行了PVT高压物性分析,研究了注入不同摩尔分数比例的CO_2和富气时,原油饱和压力、降黏效果和膨胀能力的变化规律,并对比分析采用连续注气与交替注气下,高含水油藏的驱油效果。长细管实验对比分析了注CO_2和富气在原油中的最小混相压力及混相驱替效率,CO_2在原油中的最小混相压力为14.27 MPa,富气在原油中的混相压力为34.74 MPa。对原油物性与驱油效率的分析表明,注富气可以较好地提高轻质油藏原油的采收率。与水驱相比,采用连续注气与交替注入,富气驱均可以提高采收率28%以上,且交替注入的效果更好。     

碳酸盐岩缝洞型油藏注氮气驱后剩余油可视化研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开采后,仍残留有大量阁楼油、绕流油。利用氮气密度小,重力分异作用显著等特点将部分剩余油驱出,充分认识气驱之后剩余油的分布,对优化气驱设计方案具有借鉴意义。通过设计、制作物理可视化模型进行气驱模拟实验,直观展示缝洞型油藏气驱后剩余油的分布情况,并探讨相关影响因素。实验结果发现:氮气驱能有效地提高缝洞型油藏水驱后剩余油的采收率,但仍有部分残留油,如因气体气窜、底水能量不足而残留溶洞中部的窜流油,因气体洗油效率低而残留在裂缝中的油膜和小油段塞等;同时,注入方式、注入井别和注入速度等人为因素对气驱效果也有影响。研究成果为注气提高水驱后剩余油开采以及气驱后再次提高采收率提供了实验依据,认为采用水气交替等不稳定注气方式、复杂区域注气以及适中的注入速度可提高气驱效果,也认识到了溶洞形状、缝洞分布等客观因素应作为后续深化研究的重点。     

水气交替注入对CO_2驱油效果的影响

延长油田靖边203区块是典型的低孔低渗油藏,该区块正在进行CO_2驱先导性试验。水气交替注入(WAG)能有效控制驱替前缘流度,抑制气窜并延长见气时间,从而改善CO_2驱油效果。通过与连续气驱对比实验,研究了WAG对CO_2驱油效果的影响,并探讨了注气速度、段塞尺寸和气水比等注入参数对CO_2驱油效果的影响规律。结果表明:对于非均质性油藏,WAG比连续气驱具有更明显的优势;渗透率级差为10~30时,WAG能有效地抑制气窜,改善驱油效果;渗透率级差过大或存在裂缝时,WAG驱油效果变差;WAG的注气速度、段塞尺寸和气水比分别为50 m L/min,0.10 PV和1∶1时,驱油效果最佳,采出程度在水驱基础上提高了20.95百分点,最终采出程度为44.70%。     

泡沫复合驱在胜利油田的应用

针对胜利油区孤岛油田中二区中部Ng3＋4油层和埕东油田西区油藏条件，进行了泡沫复合驱实验研究。封堵调剖实验表明，泡沫复合驱具有优良的封堵调剖能力，其封堵能力随渗透率增加而增大；气液共注时，阻力因子随注入量增加而持续增大，交替式注入时，阻力因子随注入量的增加波动上升，但随着注入量不断增加，两种方式均能产生较好的封堵效果；低气液比交替注入时，封堵作用表现缓慢；大段塞交替注入时，封堵效果相对较弱。驱油效率实验表明，泡沫复合驱比水驱提高采收率20％以上，发泡剂对矿化度、温度及原油性质等油藏条件改变均不敏感，适应性强。孤岛油田中二区中部Ng3＋4油层实施单井试注后，生产井增油降水效果显著，注入井吸水剖面明显改善。图5表4参14     

低渗透油藏气水交替驱不同注入参数优化

气窜是影响低渗透油藏注气开发效果的重要因素,气水交替（WAG）注入方式可以很好地稳定驱替前缘,从而提高宏观波及效率。低渗透油藏渗流机理复杂,影响气水交替开发效果的参数多,为了得到最佳开发效果,有必要对注入方式和参数进行优化。文中利用数值模拟方法研究了CO2注入方式和注入参数等对低渗透油藏开发效果的影响,并对长庆油田某超低渗透油藏CO2水交替注入方式及参数进行了优化。结果表明,最佳注入方式为CO2水同步注入,注入周期为1 a,段塞气水比为1∶1,段塞最佳注入总量为0.44 HCPV,最佳注入层位为底部4个小层。