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。     

三维物理模型驱油实验模拟装置研制与应用

针对小岩心不能模拟注采井网驱替实验、填砂模型不能模拟低渗透储层和高压驱替实验的问题,研制了一套能在高温高压下进行不同渗透率储层多层组合的岩心、多口直井和水平井组成的注采井网、大尺度三维物理模型驱替实验装置,能进行不同驱替介质和吞吐实验研究。利用该实验装置开展了纵向三层组合的正韵律和反韵律模型、平面5个渗透带的五点注采井网模型、以及直井和水平井组成的十三点注采井网模型在高温高压下的水驱和聚合物驱油实验研究,得到了平面和纵向非均质性对水驱油效果的影响程度、直井和水平井的水驱油效果以及聚合物驱油效果。通过该装置模拟实验可为油田注采井网调整和注入开发方式调整提供技术指导。     

文昌油田水驱砂岩油藏驱油效率评价方法探讨

文昌A油田高渗油藏目前实际采出程度67.9%，远大于早期岩心水驱油效率测定值57.21%，因此传统的驱油效率认识存在不合理性。而利用开发后期强水洗段岩心开展水驱油实验结果表明，文昌海相砂岩油藏水驱油效率可达81.73%。通过开展水驱油微观研究表明，水驱过程是对储层的改造过程，随着润湿性、孔喉结构、物性等性质的变化，水驱油效率是变化的。此文将驱油效率划分为静态驱油效率和动态驱油效率，提出用动态驱油效率来描述水驱砂岩油藏在不同阶段的水驱油效率，创新建立了以物理模拟与油藏工程方法相结合的动态驱油效率评价技术，研究成果表明动态水驱油效率是随着油藏水驱倍数的增加而逐渐增加。并将动态驱油效率应用于油藏数值模拟研究中，创新建立了两相渗流动态模型，在数值模拟中实现了非均匀驱替模式，更符合油藏的开发规律，实现了精细化数值模拟研究，提高了油田剩余油认识精度。     

低渗透非均质多层储层CO2驱油效果评价及储层伤害特征

CO2在低渗透非均质多层储层中的驱油特征与在单层储层中存在差异.为明确非均质多层储层CO2驱油特征,通过三管并联平行长岩心驱替实验,模拟低渗透非均质多层储层注CO2驱替过程,评价非混相和混相压力下连续CO2驱和水气交替驱后高、中、低渗透层的驱油效率,明确沥青质沉淀对非均质多层储层的伤害特征.结果表明,在非混相或混相压力...     

特低渗透率储层水驱油规律实验研究

为研究特低渗透率储层水驱油规律,文中选取鄂尔多斯盆地3个井区的57块岩心进行水驱油实验分析,并研究了特低渗透率条件下水驱油效率与渗透率大小、注入倍数、注水压力等参数的关系。岩心主要为特低渗透率岩心,渗透率大小为研究区长4+5储层、长6储层和长8储层渗透率范围。实验结果表明:驱油效率随着渗透率增加而提高,而且在渗透率低值阶段,驱油效率提高更快;随着注水倍数的增加,驱油效率提高,直到含水100%为止,但含水越高,增加幅度越小;在同样的水驱速度下,渗透率越大,驱油效率越高,如果水驱速度不同,采收率会产生波动,但存在一个最佳驱油速度,且渗透率越大,最佳驱油速度变大;随着注水压力增加,无水期驱油效率总体呈下降趋势,但含水期驱油效率随着注水压力增加而逐渐提高,当达到一个最佳注水压力后,驱油效率又呈下降趋势;层内非均质性越强,驱油效率越低。     

致密砂岩储层微观水驱油效率及其主控因素

为了解决鄂尔多斯盆地吴起油田长7储层水驱过程中单井产量低、含水上升快、剩余油分布复杂等问题,采用自主设计研发的高温、高压微观模型加持器,对研究区长7储层的真实取样岩心开展微观水驱油渗流实验,通过辅以铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞和核磁共振实验,研究了不同孔隙结构类型下的微观水驱油渗流特征,探讨了储层物性、微观孔隙结构、可动流体参数、黏土矿物、驱替压力和注水体积对水驱油效率的影响。结果表明：研究区长7储层微观注水驱替特征以网状驱替和树枝状驱替为主,均匀驱替次之,少见蛇状驱替。不同类型驱替特征的驱油效率、残余油分布特征存在较大差异,均匀驱替驱油效率最高为48.84%,蛇状驱替驱油效率最低为31.73%;75%的残余油以簇状和油膜状赋存于孔喉内。水驱油效率的影响因素是多方面的,其中可动流体参数是比其它物性参数更能准确反映与驱油效率之间关系的参数。研究结果为该区不同类型储层开发方案的调整提供了理论依据。     

长期水驱后润湿性变化对残余油饱和度影响的实验研究

当前普遍认为长期水驱后,储层孔隙度、渗透率、润湿性都会发生一定程度的改变,储层参数的变化对残余油饱和度会产生什么样的影响,对此研究甚少。针这一问题,选取两组平行天然岩心开展室内模拟实验。第一组岩心代表＂高渗＂;第二组岩心代表＂低渗＂。每组岩心包括两块样品,将每组岩心A号样品连续水驱,而B号样品当含水达90%以后,停止驱替,老化岩心90d后再继续驱替。实验结果表明,当长期水驱后,储层岩石残余油饱和度发生大幅度降低,最大降幅达50%以上。根据实验结果指出,开展油藏工程和数值模拟研究时,考虑储层岩石残余油饱和度变化,才能使模拟结果准确反映油藏实际特征。     

低渗透储层水驱油渗流阻力特征

低渗透储层物性差、孔喉细小,水驱油过程中渗流阻力较大,注采井间难以形成有效的驱替压力梯度,建立渗流阻力的描述方法、研究渗流阻力的影响因素和变化特征对低渗透储层注水开发具有重要意义。在油水流动质量守恒定律的基础上,建立了低渗透储层水驱油渗流阻力梯度数学模型,应用水驱油渗流阻力梯度变化率函数分析水驱油渗流阻力梯度的变化特征,为低渗透储层中水驱油渗流阻力梯度的描述提供一种宏观表征方法。理论分析表明:低渗透储层水驱油渗流阻力梯度呈非线性特征,随着含水饱和度的增加水驱油渗流阻力梯度先增加后减小。低渗透储层注水开发存在最大渗流阻力梯度,与油相粘度、储层渗透率和注入速率相关;低渗透储层注水速率越大,需要克服的最大渗流阻力越大;油相粘度越大,最大渗流阻力越大;储层渗透率越低,最大渗流阻力越大。     

低渗透储层注水开发贾敏效应实验研究

为定量认识低渗透储层水驱开发中的贾敏效应,根据注水驱油理论,结合岩心水驱油物理模拟实验,建立表征贾敏效应动态变化的方法,开展不同渗透率岩心水驱贾敏效应对比实验。结果表明:岩心渗透率越低,贾敏系数越大,驱油效率越低,等效渗流截面越小;与常规中高渗透储层相比,低渗透储层高贾敏效应导致孔隙中剩余油分布特征和启动机制存在差异。降低贾敏效应是有效改善低渗透储层流体注入能力和提高采收率的技术手段之一,CO_2驱能降低低渗透储层的注入压力,并大幅提高驱油效率,是有效提高水驱后低渗透率基质驱油效率的有效手段。     

延长油田坪北区长8储层孔隙结构特征及其对水驱油微观特征的影响

储层孔隙结构对水驱油特征有重大影响。以延长油田坪北区长8储层为例,综合利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、压汞实验等资料对储层孔隙结构进行分析,通过真实砂岩微观模型实验,探讨了不同孔隙结构对水驱油效率的影响。研究表明:长8储层主要岩性为细粒长石砂岩和细粒岩屑长石砂岩,主要孔隙类型为残余粒间孔隙(原生孔隙)、溶蚀粒间和粒内孔隙(次生孔隙);储层类型可分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类,Ⅰ、Ⅱ类为主要储层;水驱油驱替类型以均匀驱替、网状均匀驱替、指状网状驱替以及指状驱替为主,储层物性、孔喉特征对驱油效率有重要影响,Ⅰ、Ⅱ类储层驱油效率高达50%。明确孔隙结构与驱油效率关系可更好地指导油气合理开发。     

低渗透油藏液流转向剂传输运移能力与驱油效率

大庆头台油田源13西块PI组油层为处于高含水开发期的低渗透油藏,亟待扩大低渗透层波及体积。以高分子材料学、物理化学和油藏工程等理论为指导,以化学分析、仪器检测和物理模拟等为技术手段,以多测压点长岩心各个区间的压差和驱油效率为评价指标,以目标油藏的储层和流体为模拟对象,开展了深部液流转向剂传输运移能力和驱油效率物理模拟实验。结果表明:在聚合物浓度相同条件下,与聚合物溶液相比较,Cr~(3+)聚合物凝胶在储层岩心内传输运移能力较差,但二者差异并不明显;随岩心渗透率减小,转向剂传输运移能力变差;当渗透率小于100×10~(-3)μm~2后,转向剂传输运移能力和驱油效率都明显减小;在聚合物相对分子质量和质量浓度相同条件下,与聚合物溶液比较,Cr~(3+)聚合物凝胶驱油效率较高,技术经济效果较好。     

储层流动单元模式及剩余油分布规律

依据胜利油区河流和三角洲储层的岩性、物性、微观特征、渗流参数和动态信息,分别将该油区两种储层流动单元分为4类,建立了河流和三角洲流动单元模式.其中,流动单元E的储层物性最好,流动单元G、M为最佳储层和产层,流动单元P的物性最差.在特高含水期,流动单元G、M内剩余油相对富集,宏观剩余油多富集在流动单元接合部位、隔夹层处;对于河流相储层剩余油多在韵律层上部富集;对于三角洲相储层多在韵律层下部富集.微观剩余油形式多样,有孤滴、薄膜、网状、斑状和连片状等5种类型.     

大庆油田表外储层渗流特征实验

表外储层渗流特征不同于表内储层。物性特征研究表明,表外储层主要为低渗透和特低渗透储层,分别占33.98%和40.79%。渗流特征研究表明,表外储层具有非达西渗流特征,启动压力的存在会影响注水开发;油水两相渗流时,表外储层的束缚水、残余油的饱和度较高,油水两相渗流的共渗范围较小,驱油效率低,由于黏土质量分数较高,水相相对渗透率上升较慢,曲线形态呈现弓背形状。无因次采油(液)指数变化曲线分析结果表明,表外储层依靠提液增加产量的潜力不大。     

注采优化提高平面非均质低渗油藏井网水驱波及效率

不稳定注水广泛应用于非均质油藏的水驱开发,为进一步改善平面非均质低渗油藏水驱开发效果,采用与目标油藏对应的径向流物理模型,分析了3种注采方式下平面非均质油藏井组生产井生产动态及采收率,明确了3种注采方式改善水驱开发效果的作用机理,并给出3种不同注采方式的适用性。结果表明:不稳定注水方式可形成不稳定压力场,形成油水交渗及弹性力驱油,改善低渗区域的驱油效果;同步平衡产液量注采方式可改善整体水驱波及效率,并利用不稳定注水提高低渗区域原油采收率,整体采收率较高;异步平衡产液量注采方式可在不稳定注水后,调整注采压差,提高低渗区域驱油效率,同时扩大注入水对低渗区域的波及效率,大幅度提高低渗区域的采收率。实验结果可为目标油藏水驱开发注采方式优化提供理论支持。     

大庆榆树林油田天然气驱油研究

随着勘探开发的不断深入和发展，我国低渗油藏所占的比例正不断加重，如何高效开发这类油气藏是石油工作者面临的一项重要任务。注天然气开发油藏已成为提高原油采收率的重要技术手段，对于高含水中后期油藏、注水困难的强水敏油藏和低渗透油藏，注天然气开采具有显著的效果。注天然气可更好地保持地层压力，解决注不进水造成的困扰。大庆榆树林油田属于低渗透的大型油田，注水开发效果差，为了大幅度提高此类油田的采收率，进行了一系列天然气驱油实验，包括细管实验和长岩心注入工艺实验，分析了影响采收率的因素和机理，并且采用数值模拟技术手段进行了模拟研究，结果表明大庆榆树林油田天然气驱只能非混相驱，天然气驱非混相驱可以大幅度提高油田采收率，天然气驱关键的因素是注入段塞的大小和注入的压力等方式的选择。     

聚能等流度高效驱油新方法研究

对于非均质多油层油藏,现有开采理论和技术难以大幅度挖掘难采及滞留的剩余油,提出了同步聚能等流度调控大幅度提高采收率的新方法和驱油机理.通过等流度设计,实现了非均质层内的分流、聚能、聚流过程,达到大幅度驱油节能、节约注入水、减少注剂、降低投资、高效挖掘难采剩余油及大幅度提高采收率和开采效益的目的.数值模拟研究和对岩心渗透率为0.1～3.0μm²的非均质油层室内实验表明,水驱后聚能等流度驱油均获得较好效果,大幅度减少了注剂量、提高了驱油效率和采收率(60%～80%).现场试验分析表明,该方法能大幅度提高采收率.     

Non-Darcy flow in oil accumulation （oil displacing water） and relative permeability and oil saturation characteristics of low-permeability sandstones

Hydrocarbon resources in low-permeability sandstones are very abundant and are extensively distributed. Low-permeability reservoirs show several unique characteristics, including lack of a definite trap boundary or caprock, limited buoyancy effect, complex oil-gas-water distribution, without obvious oil-gas-water interfaces, and relatively low oil (gas) saturation. Based on the simulation experiments of oil accumulation in low-permeability sandstone (oil displacing water), we study the migration and accumulation characteristics of non-Darcy oil flow, and discuss the values and influencing factors of relative permeability which is a key parameter characterizing oil migration and accumulation in low-permeability sandstone. The results indicate that: 1) Oil migration (oil displacing water) in low-permeability sandstone shows non-Darcy percolation characteristics, and there is a threshold pressure gradient during oil migration and accumulation, which has a good negative correlation with permeability and apparent fluidity; 2) With decrease of permeability and apparent fluidity and increase of fluid viscosity, the percolation curve is closer to the pressure gradient axis and the threshold pressure gradient increases. When the apparent fl uidity is more than 1.0, the percolation curve shows modified Darcy flow characteristics, while when the apparent fluidity is less than 1.0, the percolation curve is a “concaveup” non-Darcy percolation curve; 3) Oil-water two-phase relative permeability is affected by core permeability, fluid viscosity, apparent fluidity, and injection drive force; 4) The oil saturation of low-permeability sandstone reservoirs is mostly within 35%-60%, and the oil saturation also has a good positive correlation with the permeability and apparent fluidity.     

低渗透稠油微波原位加热开采数值模拟研究

针对低渗透稠油油藏开采过程中储层注入能力低、热损失高、水资源消耗大等问题,采用数值模拟对微波加热稠油开采技术进行研究,通过建立电磁-传热-流动多物理场模型,明确了微波加热稠油的降黏作用和传热机理。研究结果表明:稠油油藏微波加热后可分为电磁穿透区、多孔介质传导区和未加热区3个区域;最佳辐射频率为2 450 MHz,增加功率可快速提高地层温度;为了避免井筒附近出现过热现象,应采用降功率的阶梯式加热模式;水力压裂裂缝可有效改善低渗透油藏的渗流通道,可与微波加热协同开采稠油油藏。该研究可为低渗透及高黏度稠油的开发提供借鉴。     

不同流动单元微观渗流特征研究——以华池油田长3油藏华152块为例

利用不同流动单元的真实砂岩微观孔隙模型,进行了不同流动单元微观渗流特征的试验研究,为提高油层开采效果提供科学依据.鄂尔多斯盆地华池油田华152块长3储层流动单元可分为A,B,C 3类,存储性能和渗透性能由好到差依次为A,B,C类.研究结果表明,不同流动单元的微观渗流特征有着明显的不同,体现在流体进入次序、流体驱替方式和剩余油类型上的不同.流体总是优先进入A类流动单元,其次进入B类流动单元,C类流动单元流体进入困难,在水驱油时,注入水无法进入C类流动单元;流体驱替方式不同,A类流动单元油驱水为非活塞式,而B类和C类流动单元油驱水均为活塞式;水驱油之后剩余油类型不同,A类流动单元主要为小绕流形成的小簇状油块和厚膜状残余油,而B类流动单元主要为大绕流形成的大簇状油块和珠状、滴状残余油.不同流动单元孔隙结构和润湿性的差别是造成各流动单元不同特征的主要原因.实验研究还表明,研究区C类和B类流动单元是剩余油的主要富集区,应加大挖潜力度.      

气水交替改善CO2驱油效果的适应界限*

针对低渗特低渗透油藏CO2驱油效果差、气窜现象严重等特点,开展了CO2驱气水交替注入(WAG)方式改善CO2驱油效果研究,评价了岩心渗透率及其非均质性对气水交替驱油效果的影响;选取天然露头和人造非均质岩心,对气水交替的注入速率、注入参数及注入量进行优选,进行了WAG驱的适应性评价。研究表明,对于0.5×10^-3、1×10^-3和5×10^-3μm^2的低渗特低渗均质岩心,气水交替驱能够实现良好的流度控制作用,延长CO2的窜逸时间,且渗透率越低,气窜时间越晚;渗透率级差为5、10和50的非均质性岩心,渗透率级差越小,气水比越高,提高采收率效果越好。渗透率级差大于10时,气窜时间明显提前,特别是当级差大于50时,气水段塞无法有效启动低渗基质中的剩余油,快速气窜而无经济效益。利用气水交替在适应界限范围内可显著降低CO2流度,延长CO2窜逸时间,启动基质中的剩余油,提高剩余油采收率。图16表2参20。