聚驱后油层优势渗流通道参数计算方法及其应用

聚驱后油层优势渗流通道普遍发育，针对定量获取优势渗流通道储层参数难度大的问题，利用示踪剂监测注采井间流体实际渗流速度，确定聚驱后优势渗流通道内流体符合高速非达西渗流规律，通过高速非达西渗流公式变形推导及取心井数据回归统计分析等方法，建立了一套利用油田开发常规动、静态资料定量计算聚驱后优势渗流通道孔隙半径、渗透率及孔隙体积的方法。利用该方法计算大庆油田萨北开发区A区块聚驱后优势渗流通道储层物性参数，平均孔隙半径为11.54μm，比取心井实测值高0.07μm，相对误差仅为0.6%；平均渗透率为1.398μm²，比取心井实测值高0.034μm²，相对误仅差为2.5%；单井平均发育优势渗流通道体积3.66×10⁴ m³。研究成果可以为聚合物驱后油藏驱油体系配方优化及注采方案个性化设计提供理论依据。     

近井地带剪切强度对疏水缔合聚合物相对分子质量的影响

为了研究近井地带注入强度剪切作用对聚合物溶液相对分子质量的影响,选用线性聚合物FP3640C和疏水缔合聚合物AP-P4,在注入强度为0、5 m3/(m·d)、10 m3/(m·d)、15 m3/(m·d)、20 m3/(m·d)、25 m3/(m·d)近井地带剪切后测定聚合物溶液相对分子质量.实验结果表明:近井地带不同...     

注入速度对疏水缔合聚合物剪切后恢复性能的影响

针对渤海绥中36-1油田的实际油藏地层条件模拟设计了近井地带模型。研究了注入速度分别为5m³/(m·d)、10m³/(m·d)和20m³/(m·d)时,部分水解聚丙烯酰胺与疏水缔合聚合物2种不同分子结构的聚合物剪切后溶液性能恢复过程。实验结果表明,部分水解聚丙烯酰胺溶液的黏度、阻力系数、残余阻力系数等不能恢复,而疏水缔合溶液经高速剪切后溶液性能可以恢复。在注入速度为5m³/(m·d)时,疏水缔合聚合物在近井地带最终黏度保留率为92.3,阻力系数保留率为43.7,残余阻力系数保留率为81.1,且随着注入速度增大,溶液的黏度、阻力系数、残余阻力系数降低。在注入速度为10m³/(m·d)时,黏度、阻力系数、残余阻力系数保留率分别为70.6、35.2、72.7。注入速度为20m³/(m·d)时,黏度、阻力系数、残余阻力系数保留率分别为55.6、26.3、55.8。利用原子力显微镜观察剪切后疏水缔合聚合物微观形态认为,疏水基团的缔合作用使得原本被高速剪切破坏的溶液网络结构重新生成。     

中国南海东部稠油油藏双功能驱油剂评价与应用

针对中国南海东部稠油油藏注入压力高、地层能量补充不足、油水流度比大、水驱效率低的问题,在中国南海东部X油田应用了由甜菜碱型表面活性剂和十六烷基类增强剂配制的双功能驱油剂。结果表明：该驱油剂够使亲油疏水界面转变为亲水疏油界面,与目标油藏稠油界面张力低至1.35×10^-4 mN/m,与空白水驱相比,岩心物模试验注入压力降低16.74%～28.42%,采收率提高15.5%以上。中国南海东部X油田A井组矿场试验表明：与措施实施前相比,水井注入压力由6.79 MPa下降至1 MPa,视吸水指数由73.78 m³/(d·MPa)提高至703.22 m³/(d·MPa),井组日增油114 m³/d,阶段增油11 243 m³/d。     

中高渗胶结油藏聚合物驱后非均相复合驱技术

双河油田始新统核桃园组Ⅳ1-3层系具有高温和中高渗的特点,聚合物驱后进入特高含水阶段,需要进一步提高采收率技术。非均相复合驱油体系兼具扩大波及体积和提高洗油效率的作用,可以有效调整剖面,控水增油。基于黏弹性和界面活性,研究了非均相复合驱油体系的长期热稳定性,利用单根岩心研究其注入性和运移方式,利用双管并联岩心驱替实验评价其驱油效果。研究结果表明,非均相复合驱油体系为黏弹性复合体系,弹性占主导地位。其黏度较聚合物驱油体系高58%~197%,弹性模量较聚合物驱油体系高67%~227%。界面张力处于10^-3 mN/m数量级,具有良好的洗油作用。非均相复合驱油体系具有良好的长期热稳定性,老化180 d后,黏度和弹性模量保留率超过100%,界面张力仍处于10^-3 mN/m数量级。非均相复合驱油体系注入性好,能够在高强度聚合物驱后进一步提高采收率16.93%。非均相复合驱油体系的运移方式为运移、堆积、封堵、变形通过,通过启动低渗区被毛细管力束缚的剩余油,使油相饱和度显著降低。将非均相复合驱的应用范围从低温、高孔高渗疏松油藏拓展到了高温、中高渗胶结油藏。     

三元复合体系驱油性能的动态变化及其对 采收率的影响

三元复合体系渗流过程中,聚合物的剪切降解和表面活性剂的吸附、滞留等导致体系驱油性能动态变化,影响其到达油藏深部的实际驱油能力。为了探讨驱油过程中复合体系性能的变化及其对复合驱采收率的影响,考察了渗流速度和运移距离对三元复合体系黏度的影响及体系油水界面张力在运移方向上的动态分布特征,研究了复合体系性能变化对采收率的影响。结果表明,渗流速度和运移距离对三元复合体系黏度和油水界面张力的影响较大。随渗流速度的增大复合体系黏度显著降低,渗流速度大于10 m/d时体系黏度变化较小;复合体系的剪切降解主要发生在注入端或近井地带,到达模型或油藏深部后运移距离的增大不会造成体系黏度的显著降低;复合体系界面张力随运移距离的增大显著升高,注入量较小时仅能在注入端或近井地带形成超低界面张力,注入量达到3.0 PV时可在填砂模型深部形成超低界面张力;渗流过程中复合体系界面张力对体系驱油能力的影响较黏度的影响更为显著,使复合体系达到油藏深部后仍保持超低界面张力是复合驱提高采收率的关键之一。     

A区B油藏聚合物微球调驱的应用与效果评价

A区B油藏通过2015年以来的同心双管分注以及地面分注的实施,基本实现有效分注,层间矛盾基本解决,但水驱治理仍然停留在单点堵水与小区域整体堵水相结合的方式。2021年限压注水后,液量下降,含水率仍然上升,水驱问题依然严重,常规堵水调剖措施无法完成地层深部地带封堵,急需整体实施调驱措施。B油藏于2022年开展纳米微球深部调驱矿场试验,试验结果表明,微球调驱取得较好效果,注入微球后整体油藏B1储层注入压力由11.6 MPa上升到11.8 MPa,B2储层注入压力由11.6 MPa上升到11.9 MPa;吸水状况变好,整体吸水指数由107.0 m³/(d·MPa)下降到80.9 m³/(d·MPa);整体月度递减率由0.98%下降到0.55%,月度含水率上升幅度由-0.10%上升到-0.07%;整体见效比例为82.1%,其中增油型占53.1%,降递减型占46.9%;西部清水区域微球调驱效果较好,月度含水率上升幅度由0.61%下降到-0.73%;B2储层物性较好,调驱效果更佳。     

海上底水油藏水平井水驱波及系数定量表征

海上底水油藏开发中后期面临着水驱油规律认识不清及水平井井间水驱波及系数定量描述难的问题。以渤海Q油田为例，利用室内一维长岩心水驱油实验、油藏数值模拟方法，建立了底水油藏精细数值模型，研究了底水油藏长期水驱后驱油效率和水平井井间水驱波及系数变化规律。结果表明：水驱油实验中驱替倍数提高至2 000 PV，驱替速度由1 mL/min提高至5 mL/min，驱油效率较常规水驱驱替倍数为100 PV时提高了15%～20%；基于数值模拟的水平井水驱波及体积研究，通过引入高倍水驱后相渗曲线，并将模型网格精度提高至长×宽×高为10.0 m×10.0 m×0.3 m时，实现了对水驱波及体积的精细刻画，计算出的波及系数由原始模型的66.7%降低为54.6%，提高了模型计算精度；水平井布井油柱高度和井距均是影响井间水驱波及系数的主控因素，水平段油柱高度越低，井距越大，井间水驱波及系数越低。基于以上研究结果，建立了海上底水油藏井间水驱波及系数图版，明确了底水油藏水平井布井界限参数：布井井距100～150 m，油柱高度6～8 m，井控储量（15～25）万m³，水平井最大提液幅度2 000 m³/d，极限经济产油量10 m³/d，水平井累计产油量大于5万m³。该研究成果成功指导了海上Q油田底水油藏21口加密水平井的实施，可为底水油藏中后期高效挖潜提供借鉴。     

特稠油油藏多元热流体吞吐技术研究与应用

目前辽河油田洼38块沙三段油层已进入蒸汽吞吐末期,周期油汽比接近经济开采极限,油井普遍低产低效。针对该问题,结合现场设备适应性,应用数值模拟及油藏工程方法对多元热流体吞吐注采参数进行研究。研究结果表明,洼38块沙三段油层多元热流体吞吐合理注采参数为：天然气注气强度为1800～2100m³/m,空气注气强度为18000~21000 m³/m,注水强度为26~35t/m³;天然气注气速度为1400~1600m³/d,空气注气速度为14000~16000 m³/d,注水速度为20~25t/d;焖井时间为6~8d,蒸汽过热度为8~9℃;先注入蒸汽再注入多元热流体效果较好。洼38块沙三段油层多元热体试验井取得较好的试验效果,平均单井日产油量为前一周期蒸汽吞吐的2倍,含水率由蒸汽吞吐阶段的95%下降至80%左右。该研究为稠油油藏蒸汽吞吐后期改善开发效果提供了技术参考。     

蒸汽驱机理再认识及全生命周期开发研究

针对目前辽河油田齐40块蒸汽驱开发面临的含水率高、热利用率有待提高等问题,运用油藏工程分析与数值模拟,提出了蒸汽驱全生命周期的评价方法,并得到了蒸汽驱各阶段注采参数设计方法。研究结果表明:基于稠油黏度与温度的关系特征,将目前的蒸汽驱“三场”修正为“四场”,可以更加直观地评价蒸汽驱的开发效果;基于蒸汽驱过程中的不同机理,将目前蒸汽驱的“3个阶段”划分为“4个阶段”,能够更准确地评价蒸汽驱的全过程。结合黏度场特征及热利用情况,对蒸汽驱各阶段的注采参数进行设计:热连通建立温度场阶段和蒸汽驱替阶段的最优注汽强度分别为200 m³/(d·m·km²)和150 m³/(d·m·km²);蒸汽较明显突破调整注采参数阶段的最优注汽强度为120 m³/(d·m·km²),干度控制在0.2左右,有利于阶段的开发效果。蒸汽驱全面汽窜后,通过分析蒸汽-热水交替注入和间歇汽驱的开发机理,对比二者与继续蒸汽驱开发效果,认为蒸汽-热水交替注入和间歇汽驱是全面汽窜后较好的接替方式。研究成果对辽河油田齐40块的蒸汽驱开发具有一定的指导意义,可为类似的稠油油田开发提供参考。     

基于储层孔喉匹配的非均相复合驱技术研究与矿场实践 ——以胜坨油田一区沙二段1-3砂组聚合物驱后单元为例

非均相复合驱油体系与储层孔喉匹配性是实现驱油体系有效注入和大幅度提高原油采收率的关键因素,基于物理模拟研究,建立黏弹性颗粒驱油剂与多孔介质孔喉匹配关系图版。优选胜坨油田一区沙二段1-3砂组聚合物驱后油藏典型单元作为先导试验区,在目标储层孔喉特征分析的基础上,依据所建立的匹配关系图版,研制适合目标储层的黏弹性颗粒驱油剂,联同聚合物与阴非两性表面活性剂构建适合目标储层的高效非均相复合驱油体系。研究结果表明,非均相复合驱技术能有效动用不同类型、不同孔径孔隙中的剩余油,提出非均相复合驱油体系对剩余油的微观动用机制。矿场实践证实,试验区注入井注入压力上升了4.7 MPa,启动压力上升了5.1 MPa,平均阻力系数达1.7,矿场油藏压力分布更加均匀,驱替更加均衡;截至2020年5月,试验区已取得显著降水增油效果,生产井综合含水率下降了6.3%,日产油量由39 t/d升至141 t/d,数值模拟预测在聚合物驱后可进一步提高原油采收率7.6%,非均相复合驱技术具有广阔的推广应用前景。     

聚合物溶液近井地带速率剪切模拟实验装置设计

在经过绕丝筛管、砾石充填层、射孔孔眼及压实带进入地层过程中的高速剪切将对聚合物溶液的粘度、相对分子质量、阻力系数和残余阻力系数、粘弹性、微观结构等产生剧烈影响.针对海上某油田的矿场实际,根据相似和等效原则,设计了聚合物溶液近井地带速率剪切模拟实验装置,由绕丝筛管-砾石充填层、射孔孔眼、压实带-近井地带地层3个剪切模块组成;当吸水强度为20m3/(m·d)、地层孔隙度为29.5%时,3个模块的实验排量分别为1.86,80.76和1.90mL/min.近井地带速率剪切模拟实验装置更加近似地反映了聚合物溶液从井筒进入地层过程中的速率,为系统研究近井地带对聚合物溶液性能的影响程度、建立和完善地层条件下聚合物溶液性能评价方法及指标体系奠定了基础.     

可动凝胶调驱技术在断块油田中的应用

利用室内岩心实验和数值模拟方法,研究了可动凝胶体系的成胶行为、渗流机理和影响因素,给出了矿场试验设计方案.在此基础上,采用聚合物浓度为800mg/L,交联剂浓度为18mg/L的可动凝胶配方和撬装注入设备,在华北二连油田吉45断块开展了整体区块调驱先导试验.试验区包括注入井5口,生产井19口.试验共注入凝胶溶液98540m³.实施可动凝胶调驱技术后,油田的整体开发效果得到了明显改善,区块内19口生产井平均综合含水率下降6.5%,产油量增加15t/d,提高采收率6.22%,取得了较好的经济效益.     

改善稠油渗流流变性的试验

稠油的非牛顿性质是造成稠油油藏采油速度低、采收率低的一个重要原因。ZHSS-01表面活性剂体系能在较宽的温度范围(30～71℃)、较高的矿化度(16×10⁴ mg/L)和较高硬度(1.1×10⁴ mg/L)条件下,与稠油形成水包油型乳状液,降粘效率达98%以上,有效地改善了稠油在井周地带的渗流流变性,降低了稠油在近井地带的渗流阻力,提高开采速度。试验表明,应用 ZHSS-01表面活性剂进行驱油可提高采收率3%以上。     

稠油油藏火驱燃烧关键参数的计算及应用——以克拉玛依油田H1井区为例

以克拉玛依油田H1井区火驱试验为例,从物质和能量守恒出发,推导了高温燃烧条件下地下燃烧参数的平衡关系式,分析了火驱过程中原油、岩石骨架、次生水体等的热量分配,对H1井区地下燃烧温度、空气消耗量、空气油比等参数进行了计算,结果表明,在实际生产过程中油层空气消耗量为350~400 m³/m³,地下燃烧温度约为550 ℃,对实验室数据进行了重新标定。在此基础上,为了进一步提高火驱开发效果,对湿烧注入方案进行计算,当空气消耗量为350 m³/m³时,湿烧水空气比为0.000 779 m³/m³,日注冷水量为49.9 m³。     

水侵伤害储层复合解堵工艺

针对涠洲RRX复杂断块油田涠四段生产井修井液漏失造成储层伤害的问题,通过室内实验及软件模拟分析,明确了造成储层伤害的主要原因为水锁、水敏及有机质沉积等,并研制了清洗剂+防水锁降压助排液+有机酸的复合解堵液体系。实验结果表明：清洗剂OTY对油垢的溶解率可达100%;防水锁降压助排液润湿角为0°,表面张力低至26.0mN/m;8%有机酸HY-A在4h内对储层岩粉的溶蚀率为5%,且无二次污染;水侵伤害解堵后岩心渗透率恢复值为98.2%。该体系在BX-1井现场应用后采油指数由1.5m³/(d•MPa)增至65.0m³/(d•MPa),产能提高43倍,日增油量为650m³/d,解堵增油效果显著。该技术对同类型储层的伤害解堵有较好的借鉴作用。     

桩古40-多4高温井深部酸化技术研究及应用

为了进一步沟通天然裂缝,获得较好的酸化施工效果,实现胜利桩西油田桩古40-多4高温井的增产目的,对现场选用的酸液体系进行了高温缓蚀性能评价、缓速性能评价以及综合性能评价实验,根据实验评价结果和以往该区块的酸化施工参数,确定了该井本次施工酸液体系配方。结果显示：在170℃下,7.0%缓蚀剂FL-B的动态腐蚀速率为37.82 g/(m²·h),远低于行业要求的小于70.00 g/(m²·h),静态腐蚀速率为7.64 g/(m²·h),低于10.00 g/(m²·h)的行业标准;反应8 min时15%HCl+8%DJ-9的酸岩反应速度为0.101 7 mol/(cm²·s),15%HCl+7.0%RVA-2缓速剂的酸岩反应速度为0.078 8 mol/(cm²·s),15%HCl+8.0%RVA-2缓速剂的酸岩反应速度为0.075 6 mol/(cm²·s),加入7.0%和8.0%RVA-2缓速剂后酸岩反应速度要低于胶凝酸的酸岩反应速度;2...     

特高含水油藏聚驱后非均相驱渗流规律

目的针对特高含水油藏窜流问题严重、聚合物驱流度控制能力有限等问题,探索特高含水阶段非均相驱微观渗流特征。 方法通过微观可视化渗流实验、均质条件驱油及非均质条件调驱实验,评价了特高含水阶段水窜规律和聚驱对注水剖面的调整能力。 结果在特高含水阶段,注入聚合物和非均相体系后,驱替压差有效提高,最终采收率较水驱提高了32.8%;非均相体系的注入可在聚驱后继续动用低渗岩心中的剩余油,低渗填砂管采收率较水驱提高了38.1%。非均相体系有效动用了各类微观剩余油,含量显著降低。 结论非均相体系能够对窜流通道实现有效封堵,改善多孔介质的微观非均质性,促使驱替液转向并进入未波及区域,对剩余油实现有效的动用,进而提高原油采收率。      

硫酸盐垢除垢剂BSSR除垢反应机理与矿场应用

在DTPA和EDTA基础上进行改性处理制备了除垢剂(简称BSSR)。BSSR能够与Ba²⁺形成稳定的五元环螯合物，对硫酸钡除垢率超过90%。在高温条件下，BSSR能够与碳酸盐岩缓速反应，对比盐酸的缓速率为99.8%。BZ-X-11井由于硫酸钡结垢问题导致停产，使用BSSR解堵作业后，日产液60 m³,日产油40 m³。BZ-X-2井开发层位属于潜山碳酸盐岩储层，井底流温185℃,常规酸液在缓速和缓蚀方面很难满足需求，使用BSSR作业后，该井产气量由43 000 m³/d提升至147 000 m³/d。     

CO2在毛8块稠油油藏热采中的作用机理研究

通过PVT高温高压物性实验测定了CO₂在查干凹陷毛8块稠油中的溶解度、对稠油的溶胀作用和降黏特性,利用数值模拟方法研究了CO₂的溶解作用机理和不同周期注入量对采出程度的影响,通过驱替实验研究了CO₂对提高驱替效率的作用。结果表明：油藏条件下CO₂在稠油中的溶解度达到55m³/m³,油气混合物的体积系数为1.14,溶解度为40m³/m³时,降黏率达到95%以上,对稠油的降黏作用显著;利用数值模拟方法,研究了CO₂注入后近井地带原油黏度的变化规律以及CO₂在油相中的含量,体现了CO₂对原油的降黏溶胀作用;室内实验表明,降黏剂+CO₂+蒸汽驱比降黏剂+蒸汽驱采出程度提高了11.4个百分点,研究结果对该稠油油藏采用CO₂进行开采提供了依据。