低渗透油藏纳米微球强化CO2泡沫体系控制气窜实验

吉林油田黑46区块小井距注气试验区已进入开发中—后期,水窜气窜严重。为此,在CO₂泡沫中加入纳米微球颗粒,形成气液固三相组成的纳米微球强化CO₂泡沫体系,开展纳米微球强化CO₂泡沫体系控制气窜实验。实验结果表明：最优纳米微球强化CO₂泡沫体系组成是质量分数0.10%FA-1+0.50%FA-2+0.10%M-1;在不同温度和矿化度条件下,纳米微球强化CO₂泡沫体系较常规CO₂泡沫体系综合性能更好,其阻力因子增加20.03%;并联岩心渗透率级差为5.80时,剖面改善率较常规CO₂泡沫体系提高了14.29%;并联岩心渗透率级差为4.34时,最终采收率为79.97%,纳米微球强化CO₂泡沫驱较气驱提高采收率15.53%。     

一种新型的CO2响应性凝胶封窜体系

针对低渗透油藏CO₂驱开发后期的气窜问题,利用小分子胺类化合物和一种改性长链烷基阴离子表面活性剂制备了新型CO₂响应性凝胶封窜体系。在不同温度(25 ℃、70 ℃)、不同压力(常压、8 MPa)下对体系接触CO₂前后的流变性进行了测试,利用环境扫描电镜和核磁共振表征了其微观结构,通过岩心物理模拟实验评价了体系的封窜性能。实验结果表明,体系在接触CO₂前为黏度与水相近的溶液,接触CO₂之后则转变为高黏凝胶状态,且表现出黏弹性;接触CO₂后体系内部结构由松散分离的无序排列转变为排列有序紧密连接,形成三维网状聚集结构。核磁共振测试结果证实了体系接触CO₂之后小分子胺类化合物发生质子化的现象,形成“伪双子表面活性剂”,再通过自组装聚集缠绕形成蠕虫状胶束,造成体系接触CO₂后黏度急剧增大。高低渗双管并联岩心实验表明,多孔介质条件下该体系对于高渗岩心的封堵率大于90%。研究结果为低渗储层CO₂驱开发后期的气窜封堵提供了技术指导。     

基于裂缝径向流物理模型的CO2驱注入方式研究

针对水驱后CO₂驱不同注入方式优选问题,基于裂缝径向流物理模型,开展一注四采五点法井网单一裂缝和复杂裂缝CO₂复合驱油室内实验,研究了低渗透裂缝性油藏水驱后不同注入工艺下CO₂驱效果。结果表明:单一裂缝模型水驱后,依次实施CO₂连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入等不同注入工艺,油藏阶段采出程度呈现先增加后降低的趋势,最终可在单一水驱基础上提高采收率65.7个百分点;复杂裂缝模型水驱后,依次实施CO₂连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入、水气交替等不同注入工艺,水气交替驱油效果最好,最终可在单一水驱基础上提高采收率28.89个百分点。研究成果对低渗透裂缝性油藏水驱后CO₂驱具有重要指导意义。     

考虑流体非均质性的低渗透油藏CO2驱试井分析

CO₂ 驱是提高低渗透油藏采收率的一种重要方式,但目前对驱替过程中压力响应动态的认识不足。CO₂ 的注入使地层流体性质发生改变,形成CO₂ 区、CO₂ -原油过渡区和未波及原油区。基于复合油藏渗流理论,引入幂律型公式和牛顿插值公式来描述CO₂ -原油过渡区内流体非均质性的变化特征,建立了低渗透油藏CO₂ 驱试井模型,并采用数值方法进行求解。对CO₂ -原油过渡区内2 种流体非均质性变化形式下的试井曲线特征进行了分析。结果表明：当CO₂ -原油过渡区内流体黏度与综合压缩系数均呈幂律型变化时,其变化指数均增大,CO₂ 区与CO₂ -原油过渡区流度比和导压系数比均增加,压力导数曲线斜率增大;当CO₂ -原油过渡区综合压缩系数呈非连续性变化时,压力导数曲线因CO₂ 区与CO₂ -原油过渡区导压系数比的增加而呈现下凹趋势。最后,通过实例应用提出了CO₂ 驱试井解释方法。     

伴注非凝气体和化学剂提高汽驱采收率实验研究

针对锦45区块于I组稠油油藏,对自制的DQS发泡剂体系进行稳定性评价及注入参数优选。并开展了蒸汽驱过程中伴注非凝气体和化学剂驱油物理模拟实验。发泡剂特性实验结果表明．DQS形成的泡沫在300℃时仍然保持了较高的稳定性;发泡剂的适宜发泡浓度是1．2％;在以N₂为气源的条件下,气液比在2～3的范围内具有较高的阻力因子,可以满足封堵要求。选取N₂和CO₂分别进行蒸汽泡沫驱实验,结果表明,两者均能大幅度提高蒸汽驱驱油效率,伴注N 较单一蒸汽驱驱油效率提高16.7%,而伴注co₂ 则提高了18.1%。两者的经济评价结果表明,选取CO₂作为非凝气体更为经济合理。     

一种高温低渗透油藏CO2气驱封窜剂的制备与驱替效果评价

开发了一种适用于高温低渗透油藏的CO₂气驱封窜剂,通过对封窜剂配方中缓聚剂ES、引发剂、改性剂加量的筛选,得到封窜剂的最佳配方如下:丙烯酰胺加量4.5%（质量分数,下同）,乳化型引发剂INI-E（甲苯溶液）加量0.25%,改性剂（阳离子单体）加量0.3%,缓聚剂ES加量0.5%。该封堵剂溶液在常温下的黏度为1.1 mPa·s,易泵送易注入。100℃下成胶时间可控,在2.5¹2 h左右,成胶黏度达到120×10⁴mPa·s以上。封窜剂体系在126℃、CO₂压力8.0 MPa、矿化度57728.92 mg/L条件下,成胶黏度达到170×10⁴mPa·s以上。在直径2.5 cm、长120 cm、渗透率1.631μm²的填砂管中,水驱注入压力为0.08 MPa,成胶后CO₂驱替的突破压力为2.2 MPa,实验表明该体系的注入性好且对CO₂有较强的封堵作用。岩心驱油实验表明,该体系有很好的CO₂封窜性能,同时能进一步提高原油采收率5.1%。     

CO2驱开发后期防气窜综合治理方法研究

室内实验得到的 CO₂混相驱油效率往往可达 90% 以上,但现场却难以达到室内实验的驱油效果。 限制采收率提高的主要原因是 CO₂的黏性指进、重力超覆和油层的非均质性等因素对注入 CO₂波及效率 的影响。 针对注 CO₂驱开发后期油藏气窜现象逐渐加重、开发矛盾不断加剧等问题,从开发层系、注采结 构、注入方式以及注入剖面 4 个方面开展了改善 CO₂驱开发效果的研究,并提出了细分层系、高部位注气、 水气交替注入、聚合物调剖及 CO ₂+ 泡沫驱防气窜等技术对策。 现场实施结果显示,油藏整体气油比从 2733.1 m³/m³下降到 63.84 m³/m³,日产油从注气前的 30.72 t 上升到注气后的 81.68 t。 该项防气窜综合治 理技术及经验可为类似油藏注气驱开发方案设计和后期防气窜提供借鉴。     

低渗透油藏二氧化碳气溶性泡沫控制气窜实验研究

吉林油田黑79区块CO₂驱气窜严重,水基泡沫的井筒CO₂腐蚀问题日益明显。为此,探讨了CO₂气溶性泡沫新技术,结合该区块油藏条件,对5种气溶性起泡剂的溶解性能及起泡性能进行了评价,并开展了气溶性泡沫的岩心流动实验,评价了泡沫的封堵效果、吸水剖面改善效果及提高采收率情况。研究表明：起泡剂1529溶液在超临界CO₂中的气溶性最好,随着醇类助溶剂的加入,其最高溶解量可达1.36%,起泡体积为657.8mL,半衰期为47min;在气液比为2∶1、注入速度为0.01mL/min、注入6周期条件下,阻力因子最高可达37.92,吸水剖面改善率为69.89%,与水驱相比可提高采收率39.045个百分点。CO₂气溶性泡沫新技术可封堵气窜通道,避免井筒腐蚀,提高低渗透油藏泡沫剂的注入性。研究成果对于改善黑79区块CO₂驱开发效果和大幅度提高采收率具有重要意义。     

CO2注入方式对芳48油藏开发效果的影响

大庆油田芳48断块为特低渗透油藏,对该油藏进行了水驱、CO₂驱、CO₂吞吐、CO₂转水驱、水驱转CO₂驱等开采方式室内物理模拟研究。实验结果表明,该区块水驱见水早、含水率上升快、注水能力低。在上述5种气驱方式中,CO₂吞吐后气驱的累积采收率最高,然后依次为水驱转CO₂驱、气驱、CO₂驱转水驱,CO₂吞吐的累积采收率最低。从累积气油比来看,CO₂吞吐累积气油比最高,其次为CO₂驱,而水驱转气驱、气驱转水驱、吞吐转气驱的累积气油比较低。从气体注入能力来看,气驱的注入能力最高,而水驱转气驱、气驱转水驱的注入能力比较低。考虑开采效果和气体注入能力,芳48特低渗透油藏开采应优先选择CO₂吞吐后气驱,其次为水驱转CO₂驱。     

二氧化碳驱波及控制智能响应流体特征及作用机理

针对低渗透油藏—致密油CO₂驱面临的气体窜流控制难题,以叔胺基为响应单元,设计合成具有双子表面活性剂自组装属性的CO₂驱波及控制智能响应流体,研究了该流体遇CO₂/遇原油智能响应特征及作用机理、遇CO₂自增稠聚集体的剪切特征,评价了该流体与增稠聚集体耐温抗盐特性,验证了实现CO₂驱均衡波及控制的可行性与有效性。研究表明：(1)智能流体遇CO₂响应组装为高黏聚集体,流体质量分数为0.05%～2.50%时,增稠倍数9～246,黏度13～3 100 mPa·s,实验条件下低渗透岩心波及体积大幅提高;(2)智能流体遇模拟油,流体质量分数为0.5%～1.0%时界面张力降至1×10^-2 mN/m数量级,模拟油饱和度大于10%时,囊泡状胶束增溶油相全部转化为球状胶束,流体具有遇原油响应不增稠、降低界面张力特征;(3)智能流体遇CO₂自增稠聚集体可剪切变稀、静止增稠,经剪切—静止多次循环后仍保持初始结构状态,具备自修复特性,可实...     

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。     

低渗透油藏CO2混相驱注采耦合波及特征及气窜阶段定量划分方法

针对CO₂混相驱注采耦合波及特征认识不清,气窜阶段无法定量识别的问题,运用数值模拟方法,分析CO₂混相驱注采耦合波及特征,明确气窜程度表征指标和划分标准。结果表明:与CO₂连续气驱相比,注采耦合开发通过增压储能、放压释能过程,地下渗流场不断变化,扩大气驱波及面积,延迟气窜时间,提高油藏最终采出程度;新方法计算的气窜阶段划分结果与矿场监测数据吻合,可作为矿场气窜阶段识别的依据;储层孔隙度越大,注采耦合开发无气采油阶段变长,气窜发育阶段推迟;生产井离注气井越近,气体突破时间越早,反九点法井网、排状井网、五点法井网进入完全气窜时间分别为3 148、4 120、5 610 d。研究成果可为低渗透油藏CO₂混相驱注采耦合开发提高采收率提供理论指导。     

低渗透油藏CO2驱中后期提效方法研究

为了解决低渗透油藏CO₂开发中后期因方向性气窜造成的开井时率低、整体开发效果差及存在安全隐患等问题,通过采用数值模拟和室内实验研究相结合的方法,对防控气窜、保障油井生产时率等技术方法展开了深入研究。结果表明：相对于周期注气、轮注轮采、连续注气等方式,水气交替方式CO₂气体波及较均匀,提高采收率效果更佳;月度CO₂注采比为1.7～1.8时,能同时兼顾保持混相能力和防止气窜,提高降水增油效果;针对油井的气窜特征,制定不同的流压控制标准,可最大程度地发挥CO₂驱的作用;通过周期采油方式来调整压力场变化,既可增加油气接触频率而促进混相,又可扩大CO₂波及体积,且一类见气井的周期采油效果要好于三类见气井的周期采油效果以及连续采油方式的采油效果;通过调整注采比控制合理生产压差,安装井口控套阀和设置井口单井罐定期泄压等措施,有效地保障了安全生产。研究结果可为吉林油田及国内其他同类地区开展CO₂驱试验与推广提供参考。     

渤海P油田层内生成CO2调驱技术

针对渤海P油田储层非均质性强、注水强度大,注入水突进和无效循环导致水驱开发效率低的问题,开展了层内生成CO₂调驱技术研究。通过生气效率评价试验优选出最优生气体系,并利用Waring-Blender法和填砂管流动试验优选了配套发泡剂和稳定剂。室内试验结果表明:最优生气体系为生气剂A+释气剂D,其生气效率可达96.2%;发泡剂体系为0.2%发泡剂2+0.1%发泡剂5,其发泡体积为740 mL,析液半衰期为219 s;发泡体系中加入稳定剂1,对渗透率2 000～10 000 mD填砂模型的封堵率在90%以上。渤海P油田15个注采井组应用了层内生成CO₂调驱技术,累计增注量69 986 m3,累计增油量33 413 m3,有效率达100%,有效期长达5个月。研究表明,层内生成CO₂调驱技术技术对渤海P油田具有良好的适用性,解决了注水开发存在的问题。      

东濮凹陷低渗透油藏二氧化碳驱先导试验

东濮凹陷低渗油藏储量丰富,注水驱油开发效果欠佳,亟需新的驱油技术降本增效。在对低渗油藏卫42块开展油藏研究和模拟试验的基础上,优化设计气驱注采比和注气量,在卫42块实施气驱先导试验,对比分析了注CO₂前后地层压力、CO₂驱油效果和CO₂泄漏监测情况。结果表明:低渗油藏卫42块注CO₂驱油有较好的效果,地层压力回升,但是受储层裂缝影响发生气窜。该区块的气驱试验为东濮凹陷其他低渗油藏下步气驱开发提供重要的参考价值。     

天然气藏 CO2驱及地质埋存技术研究进展

目前,随着 CO₂ 排放量的增加,全球温室效应日趋显著, CO₂ 的处理问题显得愈加重要。 中国现阶段的 CO₂ 埋存点均为油藏或盐水层,将干气藏 CO₂ 驱与其埋存相结合的研究甚少,现场试验更是没有。为此,调研了大量国外的相关研究,综述了目前已有的衰竭干气藏 CO₂ 驱及地质埋存示范工程,并结合已发表的气藏 CO₂ 驱室内实验与数值模拟研究成果,分析了影响 CO₂ 驱提高气藏采收率(EGR）的各个因素, CO₂ 驱的优缺点及发展方向,以及今后在低渗致密气藏 CO₂ 驱方面应做的工作。 结果表明： CO₂ 埋存于干气藏中安全可靠、存储量大、成本低,同时可采出部分剩余天然气;束缚水可减弱储层非均质性对干气藏 CO₂ 驱的影响;在中高渗气藏中,与气态 CO₂ 驱相比,液态或超临界态 CO₂ 驱效果更好;进行气CO₂ 驱开注时气藏压力越小,注入压力和注入速度越大,其提高采收率效果越好。     

CO2辅助重力驱油开发效果影响因素分析

针对各类地质参数对CO₂辅助重力驱油技术开发效果影响规律尚不明确的问题,以某中低渗油藏为研究对象,建立多个一注一采机理模型研究地层沉积韵律、倾角、渗透率、孔隙度、垂直渗透率与水平渗透率比值、渗透率级差对CO₂辅助重力驱油效果的影响。结果表明:正韵律沉积地层相较于反韵律地层更适用于CO₂辅助重力驱油;地层倾角有利于重力分异和形成气顶;中低渗低孔油藏开展CO₂辅助重力驱油,对抑制气窜突破具有一定作用;垂直渗透率与水平渗透率比值越小,越有利于抑制气体的纵向快速扩散;渗透率级差对CO₂辅助重力驱油影响不大;不同地质因素对采出程度影响由大到小依次为垂直渗透率与水平渗透率的比值、地层倾角、地层渗透率、地层孔隙度、地层渗透率级差。A油藏矿场实践表明,CO₂辅助重力驱油能够使其阶段累计产油量提高3倍以上,可取得明显的增产效果。研究成果可为同类油田的CO₂驱开发提供理论指导。     

中国石化东部老油田提高采收率技术进展及攻关方向

针对中国石化东部老油田的油藏特点和开发矛盾,介绍了水驱、化学驱、稠油热采、CO2驱等不同开发方式下提高采收率技术的主要进展和矿场应用效果.水驱调整以局部注-采关系完善为主,配套工艺采取智能分注分采技术,特低渗油藏开展了压驱注水试验;化学驱形成了无碱二元复合驱和非均相复合驱技术并已工业化推广应用,研发了耐温、耐盐、抗钙镁...