化学剂结晶提高蒸汽驱采收率研究

研究了化学剂结晶控制蒸汽冷凝水流度提高稠油采收率技术,采用优选化学剂MA开展了MA降低水相渗透率实验和室内模拟驱油实验。实验结果表明:岩心水相残余阻力系数随温度和MA饱和溶液注入量的增加而增大,注入量应该大于1 PV,注入温度应高于220℃;MA对岩心水相渗透率的降低具有可逆性,随着注入温度的升高,可逐渐解除MA对水相渗透率的影响;注入MA前后不同温度的油相残余阻力系数都接近1,说明MA具有堵水不堵油的特性;当温度由200℃降低至160℃时,注MA饱和溶液岩心的驱油效率为49.9%,比单纯200℃热水驱高10.1%,比160℃热水驱的驱油效率高11.7%;当温度由200℃降低至60℃时,注MA饱和溶液岩心的驱油效率为37.1%,其效果介于200℃热水驱和60℃热水驱之间。     

稠油活化剂的开发利用

针对渤海油田稠油开采需要,中国科学院化学研究所和中海油研究总院研制了稠油活化剂(ICAJ)。作为单一化学剂,配制工艺简单,注入设施及流程简便,易于操作管理,操作运行及维护成本低。对其驱油性能进行了试验研究,验证了ICAJ具有很强的亲和原油能力和较好的乳化分散稠油的能力。岩心驱油结果表明,ICAJ能扩大波及体积,提高洗油效率,更适合稠油开采。物理模拟实验显示,其提高采收率幅度高出水驱15%左右,可在油田现场推广应用。     

乐安油田草4块稠油热水驱及热化学驱实验研究

利用化学驱物理模拟流程装置及填砂管模型研究了乐安油田草4块不同温度下稠油的热水驱与热化学驱的驱油效果及变化规律.结果表明,提高油藏注入水的温度,可以明显降低原油粘度,提高稠油的采收率.而对于油水界面张力达到超低(10<'-3>mN/m数量级)的热化学驱,虽然通过油水界面张力降低,提高了驱油效果,但由于驱替通道阻力减小,后期实际驱替液流动的波及体积减小,导致最终采收率与同温度下单纯水驱相比低3%-5%.因此,单纯的热化学驱不适合乐安油田草4块稠油开发.     

海上稠油油田热水化学驱油技术研究

热水化学驱技术通过热水与化学药剂有机结合,可在吞吐热采的基础上进一步提高采收率。基于渤海N油田实际地质油藏参数,将提高采收率值和经济指标作为目标函数,开展了驱油体系评价实验和数值模拟研究,优化设计影响热水化学驱增油效果的热水温度、药剂浓度、药剂用量等注入参数,并对比分析了多元热流体吞吐和热水化学驱两种热采技术的开发特征和效果。结果表明:随着温度的升高,化学药剂改善水油流度比和降低原油黏度的作用被削弱,热对提高采收率起着主导作用,但温度高于115℃后,提高采收率值增幅减缓,经济指标快速下降;随着化学药剂浓度的增加,提高采收率值单调递增,浓度在1 500 mg/L时经济指标达到峰值,之后出现下降的趋势,药剂效率降低;化学剂总体用量控制在0.25～0.30 PV。实例计算表明,热水化学驱将受效半径从80 m扩大到400 m,更能有效动用注采井间的储量,采收率提高4.8个百分点,吨剂增油量31.7 m~3/t,建议渤海N油田在多元热流体吞吐后转换为热水化学驱方式,以持续保障油田产量。     

不同条件下稠油热水驱微观驱油效果定量对比

为了定量对比不同温度和润湿性条件下的微观驱油效果,建立了对微观模型中稠油热水驱的驱油效果参数(微观波及系数、微观驱油效率和微观采收率)进行定量评价的新方法-"解-合"法。室内分别在水湿和油湿微观模型中进行75℃和90℃条件下的稠油热水驱实验。采用"解-合"法对不同条件下的稠油热水驱驱油效果进行对比分析。实验数据表明:不论水湿还是油湿模型,升高温度对提高微观波及系数和微观驱油效率均有利;油湿模型中稠油热水驱时能自发形成棕色的油包水乳状液。     

孤岛油田稠油热化学驱性能研究

利用多种化学剂评价手段筛选出性能优良的热化学剂及高温泡沫剂,并利用多功能泡沫驱油流程研究了不同温度下稠油的热水驱、化学剂及泡沫驱油性能,并对试验结果进行性能对比.结果表明,温度对稠油粘度及采收率影响至关重要,随着温度升高,原油粘度降低,采收率提高.油水界面张力低的热化学驱油体系由于降低了主流线上的残余油饱和度,强化了截...     

渤海稠油油田热化学复合吞吐增效技术研究与应用

针对渤海稠油油田在生产稠油井存在的原油黏度大、胶质沥青质沉积造成储层有机堵塞严重、产量递减快、边底水突进、含水上升快等问题,通过室内实验研究分析、物理模拟与参数优化开展了海上热化学复合吞吐增效技术研究。结果表明：随温度升高,胶质、沥青质扩散系数增大,石英石表面对重质组分的吸附能力减弱,有助于胶质沥青质解离;热气化学复合解堵后,岩心水测渗透率均可恢复到初始岩心水测渗透率的60%～70%;热(80℃)+气(溶解)作用下,与50℃脱气油相比可使原油黏度降低约80%;在热和化学剂作用下,原油形成低黏水包油乳状液,稠油黏度由2 000 mPa·s降低至30 mPa·s,降黏率为98.5%;稠油相渗曲线测试实验(100℃)结果显示,化学剂注入后使稠油相渗曲线等渗点右移,两相共渗区域增大,油相渗透率变大,水相渗透率降低,残余油饱和度降低,开发效果改善;在热水驱过程中,注入泡沫堵调后,高渗填砂管和低渗填砂管采收率均有明显提高,低渗管采收率提高约11个百分点,高渗管采收率提高约8个百分点。模拟吞吐实验结果表明：在热+化学+气协同作用下,可至少降低含水20%～30%,采油指数由0.90 mL/(min·M...     

江桥杜66区块浅薄层稠油油藏热水驱注采参数优化

为提高浅薄层普通稠油油藏冷采后的开发效果,对影响热水驱开发效果的注采参数进行了研究。根据相似性原理模拟与储层特征和热采环境相似的岩心驱替试验,应用petrel软件建立区块地质模型,并采用CMG软件热采模块的数值模型,对比分析不同温度、不同注入方式和注采比下杜66区块的开发效果,确定了中含水期转注热水、冷热水交替注入的开发方式。研究表明,优化后的开发方式为综合含水60%时转注热水,采取冷热交替七段塞、注采比0.95的方式注入温度80 ℃热水,其驱油效率比冷水驱提高17.27%。研究结果表明,热水驱可以改善浅薄层普通稠油油藏的开发效果,为浅薄层稠油油藏经济有效开发提供了技术支持。      

化学蒸汽驱不同温度区域的驱油特征

针对胜利油区孤岛油田中二北Ng5稠油油藏蒸汽驱过程中驱油效率和波及效率低的问题,进行化学蒸汽驱不同温度区域室内驱替实验。依据不同的油藏温度,将注入井至生产井之间划分为蒸汽带、凝结热水带和油藏温度带,从驱油效率和注入压力2个方面研究3个不同温度区域化学蒸汽驱的驱油特征。结果表明:在蒸汽带和凝结热水带,起泡剂溶液产生的泡沫可以起到封堵多孔介质中大孔道的作用,防止蒸汽汽窜和过热水指进,最佳起泡剂溶液的质量分数为0.3%;蒸汽带泡沫封堵作用较强,提高注入压力4.0 MPa,凝结热水带泡沫封堵能力减弱,提高注入压力1.6 MPa;在油藏温度带,起泡剂溶液和驱油剂溶液仅表现为表面活性剂驱油作用,其中驱油剂溶液起主要驱油作用,而起泡剂溶液的驱油作用相对较小。     

江37 稠油油田注降黏剂驱油实验研究

针对江37 稠油油田蒸汽吞吐开采稠油过程中出砂严重的情况,进行了注表面活性剂降黏驱油室内实验研究。表面活性剂筛选实验表明,FPS-H 分散型稠油降黏剂与江37 稠油油田采出污水具有较好的配伍性,可使油/水界面张力下降到0.05 mN/m,稠油乳化降黏率达到92.1%。驱油实验结果表明,FPSH降黏剂驱最佳注入量为0.5 PV,最佳注入速度为1.0 mL /min,注入方式应选择0.5 PV 段塞-后续水驱方式,注入水温度不宜超过50 ℃。     

CO_2改善单56超稠油油藏蒸汽吞吐效果实验

为了解决单56超稠油油藏单纯蒸汽吞吐开采效果差的问题,开展了CO2辅助蒸汽吞吐工艺研究。结果表明:单56超稠油60℃单纯热水驱油效率仅26.5%,当温度达到150℃时才会有理想的吞吐效果;当CO2在原油中的溶解气油比达到23.9 sm3/m3时,60℃热水驱替效率达到了37.2%,大幅度改善了蒸汽的驱替效果;核磁在线扫描CO2在岩心中稠油的溶解扩散情况表明CO2的自发扩散速度很慢。实验得出单56超稠油CO2辅助蒸汽吞吐工艺参数:注汽前注入CO2焖井时间为5 d以上,蒸汽波及范围内CO2的溶解气油比为标况下23.9 m3/m3,水平井的最优注汽强度为10~12 t/m。     

热水添加氮气泡沫驱提高稠油采收率研究

利用物理模拟实验和油藏数值模拟技术,研究了稠油油藏蒸汽吞吐后期转热水添加氮气化学剂泡沫驱提高稠油采收率的开采机理;对合理工艺参数进行了优化,包括化学剂注入速度、注入浓度、气液比、注入方式及段塞大小等.在此基础上,针对辽河油田锦90块的油藏地质特点和开采现状,进行了开发指标预测,设计了先导试验方案.热水添加氮气化学剂驱油技术在矿场先导试验井组中已取得了较好的开采效果,单井组累积增油21378t.目前已扩大到9个井组进行试验,预计这种技术将成为此类稠油油藏蒸汽吞吐后期有效的接替方式.     

稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效率影响因素——以孤岛油田中二北稠油油藏为例

为了研究稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效果及影响因素,分析蒸汽吞吐后转蒸汽驱提高稠油油藏采收率的潜力及有效开发方式,以胜利油区孤岛油田中二北稠油油藏蒸汽吞吐后密闭取心岩心为实验对象,开展了在原始油水饱和度状态下的驱替实验,对不同驱替介质、不同介质温度及不同驱替方式下的剩余油驱油效率进行了研究.结果表明:驱替介质类型、介质温度及驱替方式是影响转驱效果的主要因素,相同温度下蒸汽驱的驱油效率要好干热水驱,250℃蒸汽驱比同温度热水驱可提高采收率5%以上,驱替介质温度与采收率提高幅度之间存在良好的对数关系,研究区块蒸汽吞吐后直接转蒸汽驱可提高采收率30%左右.     

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。     

海上稠油油藏弱凝胶调驱提高采收率技术

针对非常规稠油油田弱凝胶连续注入过程中出现的注入能力逐年变差、增油效果逐年降低的问题,探索了适用于海上非常规稠油的弱凝胶调驱技术。基于室内物理模拟实验和矿场实践,认识到弱凝胶连续注入后剖面反转是必然规律,高、低渗管的阻力系数的变化特征不同是剖面反转的原因;为抑制剖面反转,提出弱凝胶(水)交替注入模式,交替注入开发效果优于继续连续注入,交替注入下低渗层采出程度更高;交替模式在矿场应用后化学剂用量降低50%,注入能力提高20%,日产油提高了149m3/d,含水率下降14个百分点,降水增油效果明显。研究表明,连续注入转弱凝胶(水)交替注入对开发非常规稠油是行之有效的。该项研究为类似稠油油田的高效开发提供了技术借鉴。     

低渗透油田驱油室内实验研究

针对肇源油田渗透率低、储量丰度低、单井产能低的"三低油藏"特点,进行了常规水驱、高温热水驱及蒸汽驱的实验研究。结果表明,热水驱比常规水驱具有更高的驱油效率,而蒸汽驱比热水驱驱油效果更好。注入速度对热水驱和蒸汽驱的驱油效率影响明显,适宜的注汽干度也是影响驱油效率的重要因素。     

渤海稠油热水驱驱油效率规律研究

为对比不同条件下热水驱开发效果,本文通过驱油效率实验对比了不同注入温度和不同注入速度条件下热水驱开发效果。热水驱的适宜注水温度推荐150℃;注水速度推荐100～150m~3/d;热水驱的驱油效率可以达到50%左右。     

利用“解—合”法分析稠油热水驱微观驱替效果

为了定性和定量研究稠油热水驱微观驱替效果,创建了驱替效果分析的新方法——“解—合”法。在油湿性微观模型中,分别在75和90 ℃条件下进行稠油热水驱替实验,对比分析2种条件下驱替平衡时,微观波及系数、驱油效率和采收率的变化特征及机理。结果表明,油湿性微观模型稠油热水驱时,通过乳化捕集和乳化携带作用大幅提高了微观驱替效果;90 ℃时稠油热水驱的微观波及系数、驱油效率和采收率均高于75 ℃时的。油湿性微观模型稠油热水驱时,在残余的少量棕色油膜中包含有油包水乳状液。在75 ℃时热水波及区域内残余油的分布以网状和块状为主,且数量较多,90 ℃时热水波及区域内的残余油分布主要呈连续性较差的孤岛状,且数量较少。     

稠油化学降粘复合驱提高采收率实验研究

受地层压力高、储层厚度薄、边底水活跃等油藏条件影响,部分稠油油藏热采时的热损失大、成本高、采收率低,难以得到有效开发。通过室内驱油实验,研究稠油降粘剂驱、聚合物驱以及化学降粘复合驱提高采收率机理,对比分析不同驱油体系对于稠油提高采收率效果的影响。实验结果表明:利用水溶性降粘剂和聚合物组成稠油化学降粘复合驱驱油体系,可以提高采收率16.04%,优于仅使用降粘剂或聚合物作为驱油剂。对于稠油化学降粘复合驱效果,从换油效率角度考虑,优化复合驱段塞中聚合物和水溶性降粘剂的质量分数分别为0.3%和1.0%;从提高采收率角度对比,优化采用前置聚合物段塞后置水溶性降粘剂段塞的注入方式,相比于前置水溶性降粘剂段塞后置聚合物段塞的注入方式,可提高采收率7.2%~10.7%;在此基础上,优化得到水溶性降粘剂与聚合物段塞的最佳体积比为3∶2。在非均质模型和微观可视化模型中,化学降粘复合驱不仅兼具聚合物和降粘剂的驱油机理,而且还产生了协同增效作用,对于稠油较单一化学剂驱可大幅度提高波及范围和洗油效率。     

普通稠油油藏聚合物驱技术应用——以古城油田泌125区块为例

针对古城油田泌125区块特有的油藏条件,运用油藏工程方法及数值模拟技术系统地开展普通稠油油藏井网调整技术研究,为驱油体系发挥驱油作用提供了适宜的井网条件;采用室内实验及数值模拟技术优化注入参数,有效地发挥了聚合物驱降低油水流度比、扩大波及体积的作用;形成的普通稠油油藏聚合物驱技术应用于古城油田泌125区块,取得较好的增油降水效果。从注入能力、油井见效率、增油降水幅度等方面表现出良好的开采特征,实现了普通稠油油藏化学驱技术的突破,对油田化学驱、资源接替、提高普通稠油油藏采收率具有重要的意义。