渗透率级差对油层实际气液比的影响

为揭示低渗透非均质油藏实际气液比的变化规律,提高气液交替泡沫驱措施成功率,室内进行填砂管物理模拟试验,按气/液体积流量1∶1的比例交替注入空气及质量分数为0.1%的起泡剂溶液(0.1 PV起泡剂+0.1 PV氮气交替注入),注采达到平衡后(压力恒定或注入速度等于产出速度),观察不同渗透率级差的高、低渗管的产气量、产液量以及气液比变化规律,研究渗透率级差对泡沫驱油层气液比的影响规律。研究结果表明:当渗透率级差在1.0数14.6的范围内,随着级差的增大,高渗管的载气速率和载液速率逐渐增高,而低渗管逐渐降低,但变化幅度不大,泡沫驱能有效改善地层非均质性。当渗透率级差在14.6数38.4的范围内,随着级差的增大,高渗管的载气速率和载液速率急剧上升,而低渗管的载液速率和载气速率急剧下降,其中高渗管气液比稳定在1∶1,能理想发泡,低渗管实际气液比开始偏离此数值,起泡效果不理想,低渗管主要降低油水界面张力来提高单管采收率。当渗透率级差在38.4数88.3的范围内,大量的气、液沿着高渗层流动,气液比稳定在1∶1左右,而低渗管载气速率仅为1.68 m L/h,载液速率仅为0.04 m L/h,实际气液比严重偏离1∶1。此时,低渗管处于泡沫驱启动极限,产生严重的所谓"气走气路、水走水路"的现象。图9表3参10。     

正韵律高含水油藏泡沫调驱体系试验研究

针对孤岛油田中一区开发现状,设计出了一种与其相似的正韵律高含水油藏地质模型(由高、中、低渗并联岩心管组成),进行了泡沫体系驱油试验研究.进行不同泡沫剂浓度、不同气液比下泡沫体系阻力因子的测定;优化出最佳泡沫剂浓度和最佳气液比,并对优化体系在正韵律高含水并联模型上进行驱油试验.试验结果表明,采用泡沫调驱体系.能够在岩心中产生较高的阻力因子,使正韵律并联岩心中的高渗岩心吸水量大幅度降低,低渗岩心吸水量大幅度升高,能有效改善不同渗透性岩心的渗透率,提高中、低渗岩心采收率,对非均质性强的岩心其效果更为显著.     

渗透率级差对弱凝胶体系性能影响实验研究

通过不同渗透率岩心单管驱替试验,研究了聚合物弱凝胶体系对岩心的封堵规律,当渗透率小于20×10-3μm2时,封堵率高达98%,而随着渗透率的增大,封堵率下降。双管并联驱替试验结果表明,随渗透率级差的增加,高渗管分液量下降,当渗透率级差高于4时,高渗管渗透率减少,甚至低于低渗管的渗透率。将并联弱凝胶驱后的岩心再进行单岩心驱替试验,试验结果表明,随着高渗管渗透率的增加,弱凝胶的进入量增大,封堵效果增加。     

纵向渗透率级差对水驱油特征的影响实验研究

为了研究不同渗透层位渗透率级差对各层驱油特征的影响,开展了不同渗透率级差的岩心并联驱替实验。结果表明,液流速度总是随着驱替压差的增大而增大的,高渗透岩心总是比低渗透岩心增加的更快些;岩心流速级差明显要大于渗透率级差;渗透率级差越大,流速级差和驱油效率级差越大;渗透率级差越大,低渗层启动压力越大,低渗层越难动用。在多油层共同进行开发时,应对高低渗透性层位进行合理的划分,尽量避免将渗透率级差过大的层系划分为统一开发层系进行开采。     

渗透率级差对空气泡沫驱油效果的影响

在华北油田文120区块油藏条件下(温度87℃、矿化度28291 mg/L),用不同目数的石英砂制成4组渗透率级差分别为2.8、6.8、8.9、10.7的填砂管物理模型,研究渗透率级差对空气泡沫驱油效果的影响。结果表明,随着渗透率级差的增大,高、低渗管及双管采收率增幅先增大后减小。渗透率级差由2.8增至8.9时,高渗管采收率增幅由15.13%增至18.56%,低渗管由19.45%增至29.81%,双管由17.24%增至23.43%,泡沫体系对高、低渗层的封堵调剖能力增强,驱油效果变好;渗透率级差为10.7时,高渗管、低渗管、双管采收率增幅分别为13.55%、9.00%、11.74%,泡沫体系对高、低渗层的封堵调剖能力降低,驱油效果变差。     

低渗非均质性油藏CO2驱油特征研究

应用并联岩心模拟油藏纵向非均质性,比较了低渗非均质岩心中水驱与CO2驱替特征,在非均质岩心中CO2渗流实验的基础上,进行了CO2驱油实验.实验结果表明,CO2驱能启动低渗层中水驱没有波及到的原油.随着压差的增大,高渗层内气体流量比逐步减小,低渗层内的气体流量比逐步增大.气驱油过程中,随着气体驱替压差的增大,高渗层产油量比逐步减小,低渗层产油量比逐步增大.驱替压差的增大有利于启动低渗层原油,提高低渗非均质油藏采收率.     

泡沫驱替过程中阻力因子与岩心气相饱和度的变化

为了解在不同注入参数下泡沫驱的气相饱和度变化规律、 深入分析泡沫渗流机理, 通过岩心驱替实验, 研究了泡沫驱替过程中注入速度、 气液比、 岩心渗透率和含油饱和度对泡沫阻力因子与岩心气相饱和度的影响, 分析了气相饱和度与封堵能力之间的关联性。结果表明, 泡沫渗流阻力因子随注入速度和渗透率的增大而增大、随气液比的增大而先增大后降低; 气液比为 1∶1～ 2∶1时, 阻力因子为 172～ 194, 泡沫封堵性能最好; 岩心含油饱和度由 0增至 65.21%时, 阻力因子从 172降至 71; 泡沫对渗透率和油水层有良好的选择性; 注入速度和气液比对岩心最高气相饱和度和水驱后气相饱和度的影响较小, 最高气相饱和度均能达到 80%以上, 水驱后气相饱和度均在 60%～75%之间; 随岩心渗透率增大, 最高气相饱和度和水驱后气相饱和度先增大后降低; 随含油饱和度的增加, 气相饱和度降低。气相饱和度与泡沫封堵能力有较好的关联性, 岩心中气相饱和度达到 60%以上时才能形成有效封堵, 阻力因子快速增加。图5表2参17     

起泡剂在不同驱油方式下的驱油效果

对起泡剂XHY-4(阴离子表面活性剂)开展了空气泡沫驱和表面活性剂驱两种驱油方法的效果研究。单管岩心驱替实验结果表明,两种驱油方式下,采收率增幅均随起泡剂浓度的增加而增大并逐渐稳定;起泡剂质量分数相同时,空气泡沫驱采收率增幅高于表面活性剂驱;在XHY-4加量为0.1%时,泡沫驱增幅为8.5%,表面活性剂驱为3.4%。双管并联岩心驱替实验结果表明,表面活性剂驱综合采收率增幅为5.47%,高渗管为7.6%,低渗管为3.3%,含水率由99.55%降至94.95%;泡沫驱综合采收率提高16.5%,高渗管为13.82%,低渗管为19.53%,含水率由98.08%降至70.97%。表面活性剂驱以提高洗油效率为主,而空气泡沫驱以提高低渗管波及体积来提高采收率,低渗管累计增液量为0.14 PV。     

强化氮气泡沫调驱技术在中孔中渗透储层适用界限的实验研究

氮气泡沫调驱技术因具有调整产液剖面、降低含水率等优势而被广泛用于调驱和控水等提高采收率措施中。为进一步明确氮气泡沫调驱体系在中孔中渗透储层的适用界限,并确定最佳调驱时机,采用室内实验方法,对强化氮气泡沫在不同渗透率级差岩心中的调驱效果进行评价,分析岩心非均质性及调驱时机对调驱效果的影响。实验结果表明:针对中孔中渗透储层,经强化氮气泡沫调驱后,渗透率级差为2—6时控水增油效果较好,采出程度可在水驱基础上提高18%以上,其中渗透率级差为6时提高采出程度最高,可达20.0%;渗透率级差约为3时产液剖面得到最佳改善,控制分流率可达0.25 PV;采出液含水率为80%时为最佳泡沫调驱时机。     

氮气泡沫调驱技术在新疆油田Y区块的适用性研究

针对新疆油田Y油藏的强非均质性特征以及开发剖面动用程度低、含水高的特点,筛选适合注入水配液的氮气泡沫体系配方,评价泡沫体系的油藏适应性、油藏温度压力条件下的性能和细菌对泡沫性能的影响,研究泡沫的流变性,开展物理模拟分析在不同渗透率级差下的驱油效果。结果表明,在油藏条件下,所筛选的氮气泡沫体系的起泡体积为530 mL,泡沫半衰期为167 min,综合指数为66 382 mL·min,具有良好的油藏适应性;优选出的氮气泡沫体系表现出典型的剪切稀释性,并且稳泡剂的加入对泡沫体系的黏度有较为明显的提升,但不会对其在地层中的流动产生影响。在0.1～10 Hz的频率范围内,氮气泡沫的黏性模量均高于弹性模量（G’’/G’>1）,泡沫表现出较好的黏性行为,并具有一定的弹性行为。通过岩心流动实验看出,在水驱阶段,高渗透岩心的分流率随着级差的增大而增大,当渗透率级差为11.53时,低渗透岩心不能有效启动;在泡沫驱和后续水驱阶段,低渗透岩心的驱油效率随着渗透率级差的增大先增加后减小,在渗透率级差为8.67时,低渗岩心提高驱油效率达到最大,为44.97%。     

稠油油藏蒸汽泡沫调驱物理模拟实验——以吉林油田扶北3区块为例

针对稠油油藏蒸汽驱过程中压力维持困难和汽窜导致热效率下降等问题,开展了蒸汽泡沫调驱物理模拟实验.根据吉林油田扶北3区块的地质特点,设计了非均质双管并联驱替模型,将不同调驱方式下的驱油效率和分流量进行了对比.结果表明,在蒸汽混注泡沫调驱的过程中,注入发泡剂或泡沫能在一定程度上封堵高渗透管,启动低渗透管内的剩余油,其驱油效果好于其他驱替方式;蒸汽混注高温气体调驱的驱油效果略好于蒸汽驱,仅提高采收率约1％ ～ 3％.此外,泡沫对双管模型进行了有效的调整分流,使高渗透管和低渗透管的产液量趋于均匀,表明泡沫驱符合非均质地层的驱替要求.综合比较认为蒸汽混注混合气泡沫调驱适用于扶北3区块,其综合驱油效率可达54.8％,比单纯蒸汽驱提高30.7％.     

多因素影响的泡沫驱数值模拟方法

基于泡沫封堵规律实验结果和质量守恒定律,建立了综合考虑多孔介质渗透率、发泡剂质量浓度、泡沫干度、油藏温度、含油饱和度、含水饱和度以及渗流速度等多因素影响的泡沫驱数学模型。采用IMPES和Runge-Kutta方法对模型进行了求解和验证。利用数值模拟方法研究了泡沫封堵特性和泡沫驱开发效果影响因素的敏感性。研究结果表明:随着转驱时机的推迟,最终采收率先小幅升高后迅速降低;随着泡沫干度增加,最终采收率先增加后降低,泡沫干度为50%~67%时的驱替效果最佳;随着发泡剂质量浓度增加,最终采收率先迅速增加后趋于稳定;随着注入速度增加,最终采收率先增加后降低;各因素对泡沫驱最终采收率影响程度大小为:发泡剂质量浓度注入速度泡沫干度≈转驱时机。由于该数学模型考虑了众多与实体油藏相关的参数,所以该模拟方法可以更容易、有效地应用于指导泡沫驱矿场试验方案的制定。     

化学蒸汽驱提高驱油效率机理研究

化学蒸汽驱的目的是解决胜利油区中深层稠油油藏因油层压力高导致蒸汽驱采收率低的技术瓶颈。采用室内物理模拟实验,以数值模拟技术为手段,通过研究高温泡沫剂一高温驱油剂一原油组分的相互作用机制及温度、油水界面张力对驱油效率的影响,对比高温泡沫剂辅助蒸汽驱、高温驱油剂辅助蒸汽驱、高温泡沫剂与高温驱油剂辅助蒸汽驱提高采收率的幅度,揭示了化学剂与蒸汽复合作用提高采收率机理。结果表明,高温驱油剂的油水界面张力达到10^-3mN/m数量级,才能取得较好的驱油效果,可提高驱油效率5.1%;高温泡沫剂的临界含油饱和度为0.25～0.3,可提高驱油效率8.1%;与蒸汽驱相比,化学蒸汽驱可发挥高温驱油剂和泡沫剂的协同作用,提高驱油效率14.6%,具有明显的技术优势。     

曙一区超稠油封窜调剖技术实验研究

方法　通过室内实验对体膨型调剖剂的理化性能及其对超稠油油水分离的影响进行评价 ;应用高温流动物理模拟方法对该种封窜调剖剂的矿场应用进行测定评价 ;在室内研究的基础上 ,采取注汽前调剖方式进行 12井次的矿场试验。目的　寻求一种降低高渗层渗透率、提高低渗层的动用程度、提高蒸汽吞吐开采效果的封窜调剖技术。结果　矿场试验证明 :该项技术可有效降低汽窜影响 ,在改善蒸汽波及状况 ,提高周期产量方面取得了良好效果。结论　利用该种封窜调剖技术 ,能够降低高渗层的渗透率 ,大幅度提高低渗层的动用程度 ,在一定程度上改善了曙一区超稠油蒸汽吞吐的开采效果。     

低渗透油藏水驱转空气泡沫驱提高采收率物理模拟实验

为进一步提高镇泾油田低渗透油藏原油采收率,利用室内驱油物理模拟技术,开展了水驱转空气泡沫驱提高采收率实验研究,探讨了空气泡沫驱对低渗透油藏水驱开发效果的影响。实验结果表明,在模拟地层条件下,初始水驱阶段的平均采收率为29.06%,水驱转空气泡沫驱后,采收率得到明显提高,增量均在10%以上;再次水驱后,最终采收率平均可达到45.42%。随着空气泡沫注入速度的增加,采收率呈上升趋势,但增幅逐渐减小。注入速度越大,气体突破时间越早,不过实验过程中并未发生明显的因气窜而导致采收率降低的现象;在相同条件下,空气泡沫注入总量为1倍孔隙体积时的采收率比0.6倍孔隙体积时的高5%。研究认为,通过交替注入起泡剂溶液与空气实现空气泡沫驱对于注水开发的低渗透油藏进一步提高原油采收率是可行的。     

An Investigation of the Effect of Using Foam in WAG Injection in an Iranian Oil Reservoir

The effect of using foam in water alternating gas injection method as an enhanced oil recovery method in one of Iranian oil reservoirs was investigated. The model of under investigation has high vertical permeability in vertical direction, so injected gas front would be breakthrough early times of injection periods. Foam implemented in injected gas phase of water alternating gas injection by decreasing the mobility of the gas phase and improving sweep efficiency of gas phase dominates this problem. In this work foam agent was added in water alternating gas injection method in two manners, with water phase and with gas phase. It was seen higher recovery for adding foam to gas phase in water alternating gas injection method. The results showed that foam increases the resistance of gas phase to flow through high permeable zone. By increasing the concentration of foam agent, total recovery would be increased but the rate of recovery incremental would be reduced after critical foam concentration. To reduce the costs, critical foam concentration must be found.     

泡沫改善间歇蒸汽驱开发效果

间歇蒸汽驱是提高稠油热采区块采收率的有效方式,伴随着汽驱轮次的增加,注汽井同生产井之间出现严重汽窜,导致生产效果急剧变差,为此,进行了高温泡沫封堵蒸汽汽窜提高蒸汽驱采出程度研究。利用蒸汽驱物理模拟装置、高温界面张力仪对适用于不同温度的泡沫剂驱替性能、界面张力进行评价,确定不同泡沫剂最佳作用温度;对现场注入气液比、注入方式进行优化研究,确定现场施工方式。研究表明,FCYL和FCYH组合注入效果优于单注一种泡沫剂,伴蒸汽注入氮气泡沫剂后驱替效率提高30个百分点。2004年在胜利油田单56-10-X8间歇蒸汽驱井组实施高温泡沫改善开发效果现场试验,现场应用表明,高温复合泡沫体系可大幅度改善间歇蒸汽驱热采稠油油藏开发效果,是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。     

稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

浅薄层稠油水平井混合气与助排剂辅助蒸汽吞吐研究

为进一步研究水平井混合气（烟道气）与助排剂辅助蒸汽吞吐技术在浅薄层稠油油藏的应用,利用室内物理模拟实验对辅助方式的驱油效率和封堵能力进行评价,并通过数值模拟方法对研究区块适合水平井混合气助排剂辅助蒸汽吞吐的地质界限及最优参数进行限定和优化。研究结果表明,混合气助排剂辅助蒸汽驱的驱油效率比纯蒸汽驱、蒸汽助排剂驱和蒸汽氮气助排剂驱分别高出16.2%、11.0%和8.0%。混合气助排剂综合作用形成的泡沫封堵能力优于其他辅剂。研究区块适用于该技术的临界有效厚度随渗透率的增加而减小,临界渗透率随有效厚度的增大而增加。在确定研究区块地质界限的基础上,通过不同的渗透率和有效厚度组合,得到适合于该区块的注入参数,即混注比、注汽强度和混合气助排剂注入量的优化图版和取值范围。在实际区块2口水平井的成功试验,为该技术在浅薄层稠油油藏的扩展应用提供了借鉴。