油藏改建地下储气库库容量计算方法

库容量计算是地下储气库(以下简称储气库)建库地质方案设计的核心研究内容之一,油藏建库由于存在气油水三相渗流和复杂的气—油组分交换相行为,其库容形成机理与气藏建库具有显著差别。为此,基于多轮气驱、相平衡实验和数值模拟等研究,剖析了油藏建库库容形成机理及其影响因素,结合建库不同阶段储层流体分布及运移特征,提出了将建库油藏纵向划分为气驱纯油带、气驱水淹带/油水过渡带和纯水带3个不同区带,进行差异化计算库容量的新思路,并建立了以“有效储气孔隙体积”为核心,综合考虑不同流体区带注气微观驱替效率、宏观波及系数、剩余油二次饱和溶解及其性质变化等多相渗流和相行为的油藏建库库容量多因素预测数学模型和计算方法。研究结果表明：(1)油藏水驱后气驱改建储气库,微观气驱效率和宏观波及系数是影响油藏建库库容规模的主控因素;(2)剩余油二次饱和溶解及其体积收缩对库容规模具有一定的影响,原油挥发性越强、建库稳定剩余油越多,剩余油二次饱和溶解和原油性质变化对库容量影响越显著;(3)冀东油田堡古2挥发性油藏建库次生气顶自由气有效库容量为18.61×10⁸ m³,其中气—油组分交...     

具有组分梯度的挥发性油藏组分分布规律

根据国内外文献报道统计了组分随深度变化的21组流体组成数据,建立了不同类型油藏流体组分梯度分布图版,初步确定挥发油系统中C₇⁺组分梯度的变化范围为0.01~0.05mol%/m;运用等温组分梯度模型预测挥发性油藏油气界面,轻质、重质摩尔组成,原油的物性参数,展示了流体组分和性质随深度的分布特征和变化规律,显示出组分最大变化率发生在油气界面附近;采用等组分和等温梯度模型预测PVT属性建立实例油藏原油体积系数、溶解气油比与油藏埋深的关系图版估计地质储量范围值。对PB油藏典型流体样品采用考虑组分梯度模拟方法重新估算的地质储量较原计算值高5.38%,溶解气原始地质储量较原计算值高3.9％。     

油藏注气混相驱考虑扩散作用的数值模拟研究

考虑扩散作用的油藏数值模拟研究可以较准确地预测非均质油藏注气驱动态。基于反映真实物理扩散程度下的地质模型,采用GEM组分模块中考虑扩散作用的数值模拟方法,从注采井距、注气富化度、注气速度等注气因素入手,对油藏注气混相驱不稳定驱替特征进行了数值模拟研究。结果表明,数值模拟要充分考虑扩散作用,若不考虑扩散作用,计算出的油藏注气混相驱采收率则被高估了6%～10%。在已知物理扩散程度后,选择富化程度适合的注入气、合理的注气速度,以及部署合理注采井网是设计油藏注气方案时要考虑的因素。     

巨厚变质岩潜山油藏注气开发驱油机理及方案优化

兴古潜山油藏为巨厚变质岩潜山油藏,由于储层非均质性强、裂缝发育、含油高度达2 300 m,天然能量开发造成产量递减快,而注水开发难以有效补充地层能量,因此合理开发方式优选难度大。针对该油藏双重介质特征,改进实验流程,建立双重介质储层变压焖井实验方法,量化研究基质渗析驱油作用,结合数值模拟研究和现场试验分析,深化注气开发驱油机理认识。研究结果表明,巨厚变质岩潜山油藏注气开发能够发挥重力驱替、气体上浮驱油及基质渗析等作用,可大幅度提高波及体积,并以此为指导开展兴古潜山油藏立体注气开发方案设计,采用顶部注气为主、中下部注气为辅的立体注气方式,在形成重力驱的同时发挥气体上浮驱油的作用,较天然能量开发提高采收率15%。     

气体辅助重力驱提高采收率数值模拟

气体辅助重力驱的注气开发方式逐渐成为油气开发的研究热点。在前人研究的基础上,引入邦德数、黏度比和毛管数的回归指数,提出考虑地层倾角影响的气体辅助重力驱采收率预测新方法。通过建立三维理论模型,研究了地层倾角、渗透率和K_V/K_H等因素对气体辅助重力驱开发效果的影响,并以国内油藏为例建立了实际油藏的数值模型,优化设计出合理的注气参数。研究表明:地层倾角大、渗透率高的储层更易形成气顶,一般临界地层倾角大于10°;储层非均质性增强,利于流体的重力分异,气体辅助重力驱开发效果较好;合理注采比为1.2,模拟预测研究区采用气体辅助重力驱20 a采出程度较传统注水提高11.23%。研究成果可为油田注气开发及其提高采收率提供理论指导。     

涠洲12-1油田注气重力辅助稳定驱替机理研究

涠12-1油田涠四段油藏注采井网不完善,并且在钻完井过程中由于储层受到严重污染,注水较晚,最终导致涠四段油藏地层压力下降,开发效果不好。为改善该油藏开发效果,试图进行注气开发,为确定油藏注气开发的效果,结合油藏的地质油藏特点,综合运用带倾角的长岩心注气重力稳定驱、带倾角的注采井组二维均质剖面模型、层状剖面模型以及韵律剖面模型,并采用注气驱机理数值模拟的方法对注气驱替机理进行了研究。模拟结果表明,涠洲12-1油田中块涠四段注气非混相驱油的主要机理为重力分异辅助作用,储层非均质性、油气毛管压力和注入气黏度变化对注气驱油的采收率影响较小。采油速度不超过5%,注气近混相驱可以形成比较稳定的下倾气驱油界面,且比注水开发将提高采收率10个百分点以上。     

低渗油藏考虑启动压力梯度的CO_2驱数值模拟方法研究

低渗油藏在中国分布较广,所占的比例较大,但是利用传统的水驱方法无法有效的动用,目前国内外在低渗油藏开展CO_2驱已取得显著效果。为了合理开发低渗油藏CO_2驱,本文针对低渗透储层,利用数值模拟方法,研究了考虑启动压力梯度的数值模拟研究,建立组分数值模拟模型,对不同启动压力下的CO_2驱的压力传导特征及开发效果做了详细的分析,根据数值模拟结果,随着启动压力的增加,CO_2驱采出程度减小;设定相同启动压力下,不同相带下部署注采井网得到CO_2驱波及范围为河道相注河道相采席状砂注河道采河道注席状砂采席状砂注席状砂采。     

塔河油田断溶体油藏气驱井组注气量计算方法

塔河油田断溶体油藏注氮气提高采收率开发效果显著,但尚没有针对塔河油田断溶体油藏合理注气量的确定方法。根据生产数据分析法,通过流量重整压力和物质平衡时间曲线的拟合,得到了塔河油田断溶体油藏气驱井组总动用储量;考虑塔河油田断溶体油藏井网特征,得到了线状井网气驱平面波及系数计算方法;根据地震能量体属性缝洞体三维分布,得到了考虑缝洞体空间展布的断溶体油藏气驱纵向动用程度。利用数值模拟方法对典型断溶体油藏进行模拟,明确了断溶体油藏合理注气量为剩余储量的0.75 PV;在得到断溶体油藏气驱井组总动用储量、注气前累计产油量、平面波及系数、纵向动用程度和合理注气量的基础下,建立了塔河油田断溶体油藏气驱井组合理注气量的计算方法。将该计算方法得到的合理注气量应用于塔河油田断溶体油藏注气现场,见效井产油量增加到未注气前的2.5倍。     

平面非均质油藏均衡水驱调整方法研究

针对平面非均质油藏注采不均衡的问题,运用数值模拟和油藏工程方法,提出了基于多参数定量计算的均衡水驱调整方法。研究表明,井距调整和驱替压差调整是实现平面非均质油藏均衡水驱的2种有效方式。根据储层平面非均质性、流体分布状况与注采井距、驱替压差之间的水驱平衡关系式,可定量调整不同方向注采井距和驱替压差的大小及比例。实际油藏应用表明,均衡水驱调整能够减小储层平面非均质性对水驱开发的影响,提高注水利用率,有效改善油藏开发效果。     

长岩心注CO_2气水交替驱试验模拟研究

为了进一步提升水驱油藏生产潜力,G 94416井区开展了室内岩心注气(CO2)驱替试验研究。长岩心注气(CO2)驱替试验相对于短岩心注气(CO2)驱替试验能更准确反映渗流参数,所以室内试验进行了长岩心注水驱替和注气(CO2)水交替驱替方式下驱油效率的对比。试验验证了注入CO2气体可降低原油界面张力,增强原油流动性并有效补充地层能量。而长岩心驱替试验数值模拟研究的主要目的是根据实验数据,对相对渗透率曲线、毛管压力曲线等数据进行修正,为油藏数值模拟研究提供符合实际的基本渗流特征参数。在完成G 94416井油藏流体相态拟合之后,利用多组分模型软件对长岩心气水交替驱替实验数据进行了数值模拟研究,取得了良好的拟合效果。     

注CO2过程中含沥青质原油渗流规律数值模拟研究

为进一步了解注CO2过程中含沥青质原油在油藏中的渗流规律及其对生产动态的影响，在前人研究的基础上，综合考虑沥青质的沉积、吸附及堵塞和含沥青质原油在低压力梯度时的非牛顿特性，建立了注CO2过程中含沥青质原油组分模型。为检验该模型的准确性，对一组长岩心实验数据进行数值模拟对比研究，结果表明，与常规组分模型相比，该模型模拟结果与实验数据更接近；建立单注单采模型研究注CO2对生产动态的影响，结果表明沥青质沉积吸附降低了原油采收率、沥青质沉积吸附推迟了生产井气体突破时间、含沥青质原油的流变性对原油产量的影响主要表现在气体注入初期，因此，注CO2过程中沥青质的沉积吸附及其流变性对原油产量的影响不应被忽视。图4表3参30     

吉林特低渗透油藏CO2驱油开发效果探讨

特低渗透油藏的自身特征决定了其开发难度大于常规油藏,存在“注不进,采不出”等问题。注 CO₂提高采收率技术应用于特低渗透油藏潜力巨大,如何改善其驱油效果是合理高效开发的关键。通过室内特低渗透 长岩心物理模拟实验,采用12种方案进行CO₂驱油效果评价。研究表明,超前注气相对于同步注气可以提高采收率4.69％,驱油效果优于同步注气,其CO₂气体突破早于同步注气。不同注气时机实验采收率与转CO₂ 驱油时产 出液含水率呈负对数关系,总压力梯度变化呈 Ｍ型,转注CO₂驱油后存在滞后效应,采用小流量可以达到增产目 的。不同注气段塞实验采收率与总注入流体中CO₂所占体积比例呈正相关关系。不同气水比和CO₂ 驱油实验CO₂突破时间较为一致,水驱油和CO₂驱油实验总压力梯度变化较为一致。应用于特低渗透油藏开发,提出超前 低速注气、气水交替和后期水驱策略,多种注采方案,进行分区试验。     

油藏岩石润湿性对气驱剩余油微观分布的影响机制

注气驱是目前油田进一步提高原油采收率的重要措施之一,油藏岩石润湿性对注气的效果有重要影响。基于三维孔隙级网络模型,运用孔隙级流动模拟方法,系统研究了6种不同润湿性油藏注气过程的油气水孔隙级分布和气驱效果。结果表明,水湿和MWS混合润湿(小孔隙为油湿)体系中的注气效果相对于另外4种润湿体系较差;这4种效果较好的润湿体系分别是油湿、中性润湿、MWL混合润湿(大孔隙为油湿)和部分润湿（其中30%孔隙水湿）体系。     

塔里木盆地近临界油气藏相态特征

近临界流体相态变化非常复杂,易挥发油和凝析气的性质相近,常规方法难以判断其是油藏还是气藏。以塔里木盆地塔中1号气田中古43井区和金跃201井2类近临界地层流体为研究对象,通过观测近临界"乳光现象",应用气油比、相图、密度及组分等不同方法对油气藏类型进行判定,综合不同方法对比研究表明:利用测试时流体图像与无因次压力关系曲线法相结合判断近临界流体类型比较准确;塔中1号气田中古43井区属于特高含凝析油凝析气相态特征,金跃201井属于近临界挥发油相态特征。通过注气实验,近临界油气藏出现干气、凝析气、凝析液三相共存的流体特征,造成不同位置的生产井气油比差异较大。     

塔河油田缝洞型油藏水驱后气驱提高采收率可视化实验

塔河油田缝洞型油藏注水开发后,开展单井注气提高采收率实验,注气效果显著,但油藏开发中后期逐渐出现注水、单井注气效果变差,大量水驱后剩余油未能动用。为了提高此类油藏的注气开发效果,需要针对性地开展多井单元注气提高采收率机理研究。通过设计、制作物理可视化模型进行气驱模拟实验,探讨缝洞型油藏气驱后剩余油的分布情况及其影响因素。实验结果表明,水驱后氮气驱,能有效提高驱油效率,注气方式、注入位置和模型充填等因素对气驱效果有影响,采用连续稳定注气方式,在构造高部位注气,低部位采油,可有效提高气驱效果,为类似油藏单元水驱后剩余油的开采提供借鉴。     

Black Oil and Compositional Reservoir Simulation for Increasing the Recovery Performance of an Iranian Fractured Carbonate Reservoir

Abstract

Naturally fractured reservoirs contain a significant amount of world oil reserves. Accurate and efficient reservoir simulation of naturally fractured reservoirs is one of the most important, challenging, and computationally intensive problems in reservoir engineering. Black oil and compositional reservoir simulators have been used to determine the reservoir management and production strategies to increase the oil recovery from a low-porosity, low-permeability fractured carbonate reservoir, with an average matrix permeability of 0.8 md, average fracture permeability of 500 md, and an average matrix porosity of 10%. This reservoir is a candidate for an enhanced oil recovery (EOR) process, because the reservoir production rate has been declined due to increasing the water cut as a result of rising the water oil contact. The injection techniques that have been considered in this study for black oil model include (a) gas injection, (b) water injection, and (c) simultaneous water alternating gas injection and for the compositional model include (a) dry gas injection, (b) CO₂ injection, and (c) N₂ injection. Simulation results show that CO₂ injection has the maximum oil recovery between the EOR scenarios.     

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裂缝性凝析气藏油气渗流机理与常规凝析气藏不同，在循环注气开发过程中将表现出不同的开采特征，因而如何准确地描述裂缝性凝析气藏循环注气过程中 “裂缝—岩块”质量交换机理和岩块中的驱替效率，对于高效开发裂缝性凝析气藏具有一定的指导意义。文章利用多相多组分渗流理论，首次建立了考虑裂缝油气毛管力影响的裂缝性凝析气藏循环注气数学模型，利用该模型研究了裂缝性凝析气藏循环注气特征。结果表明，在利用气体驱替凝析油的过程中，毛管力表现出阻力作用；裂缝性凝析气藏循环注气开发时，凝析油采收率随注采比增加呈现先增后降的变化趋势，这与常规凝析气藏循环注气开发凝析油采收率变化趋势相异；采用较低的注采比更有利于提高裂缝性凝析气藏开发效果。     

启动压力影响下确定油藏有效动用半径

低渗透稠油储层具有启动压力梯度,油藏储量的有效动用受到更多条件的限制。基于低渗储层基本渗流特征,文中分析了油藏弹性能量开发中的不稳定渗流过程,并采用稳定逐次逼近法求解包含启动压力梯度项的渗流方程;考虑启动压力梯度影响,建立了在低渗透油藏衰竭开发过程中满足油井开井日产油量要求的有效动用半径的求解方法;结合油田实际情况,分析了低渗透储层中压力和压力梯度分布规律,以及油藏储量极限动用、有效动用半径的变化规律。研究表明,对于此类油藏,要综合考虑技术和经济条件确定油藏储量有效动用的界限,才能合理部署油藏开发井网。