基于传质扩散理论的高渗油藏窜流通道量化方法

海上高渗砂岩油藏胶结疏松,注入水冲刷作用对储层改造作用明显,其窜流通道在平面上呈“纺锤形”,垂向上有明显“贼层”特征。目前窜流通道的时间域、空间域连续量化方法存在数学模型和求解过程过于复杂的缺陷。考虑窜流通道平面、垂向特征,建立降维方法,将高渗油藏注采井间窜流通道三维物理模型变为平面和剖面两个二维物理模型的叠加;根据注入水在平面上纺锤形分布和注入化学剂浓度分布的相似性,及注水倍数、含水饱和度和渗透率变化倍数的单调相关性,提出了基于“饱和度差异”的“等效扩散系数”概念,建立了包含产出端含水率的平面数学模型;针对“贼层”是无效水循环主要通道的特征,定义了稀释倍数,实现了产出端含水率的解析求解,建立了窜流通道厚度、渗透率级差和等效扩散系数的快速量化方法。矿场算例应用结果显示,暴性水淹井和快速水淹井窜流通道厚度分别为0.04 m、0.38 m,渗透率级差分别为22、8,和示踪剂解释结果吻合;解释得到的等效扩散系数同时表征了储层微观非均质性和油水黏度比导致的指进程度及窜流通道波及面积的大小。     

调剖、调驱剂注入压力对分流率的影响及作用机理*

渤海LD5-2油田具有平均渗透率较高和非均质性较严重等特点,长期高强度水驱进一步加剧了储层间非均质性,亟待采取调剖调驱措施来实现深部液流转向。本文以LD5-2储层特征为模拟对象,采用三并联岩心实验开展了调剖调驱剂注入压力对分流率影响及作用机制研究。结果表明,微球颗粒易于在岩心注入端端面滞留,引起注入压力"虚高",液流转向效果较差。与微球类调驱剂相比,聚合物凝胶类调剖剂注入能力较强,易于进入岩心深部和发生滞留,附加渗流阻力和注入压力增幅较大。随注入压力升高,中低渗透层对调驱剂和调剖剂吸液量增加,滞留作用引起附加渗流阻力增加,液流转向效果变差,因此,采取合理注入压力有助于改善调剖调驱液流转向效果。建议矿场实施调剖调驱措施前开展注入井吸液剖面测试,据此确定调驱剂和调剖剂最高注入压力或注入速率。图16表2参20     

抗温抗盐微球合成、优化及性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和a-甲基苯乙烯(a-MSt)为聚合单体,采用二次反相乳液聚合法制备了抗温抗盐聚合物微球AMPST,并优化了微球的合成工艺。利用FTIR、GPC、光学显微镜、SEM、TG、流变分析仪以及岩心封堵实验对AMPST微球进行了结构表征与性能测试。结果表明,温度和AMPS含量与微球初始粒径大小密切相关,温度和引发剂含量决定了微球的膨胀倍数。在水化温度为65℃,地层模拟水矿化度为2.8937′10~3mg/L,合成温度为50℃,AMPS用量为15%(以水相中水的质量为基准,下同),合成的AMPST-8微球初始粒径中值为2.01mm,水化240 h后粒径中值为18.45mm,膨胀倍数为8.18。AMPST-8微球表面光滑,比表面大,呈聚集态;岩心封堵实验表明,AMPST-8微球在岩心内水化膨胀7 d后,残余阻力系数为8.4,封堵率88.00%,高于其他现场提供的微球。中试产品ZS-2微球岩心内水化膨胀7 d后,残余阻力系数7.8,封堵率87.24%。     

表面活性剂驱油机理分析及现状研究

表面活性剂是一种高界面活性化学剂,具有降低油水界面张力的特性。应用表面活性剂驱油能够有效地提高洗油效率,实现提高采收率的目的,但据现场试验表明,表面活性剂在地下储层驱替过程中,常会出现见水快、稳油效果差等现象。在驱替过程中,表面活性剂驱油效果受到温度、矿化度、浓度、药剂类型等因素影响,且由于岩石吸附作用会造成大量表面活性剂的损失。因此,基于表面活性剂驱在油田开发上的实际效果,归纳了表面活性剂对储层物性的改善方式,分析了表面活性剂驱油及吸附的机理,针对表面活性剂驱油现状,为油田实际生产提供参考性建议。     

调剖用乳液聚合物交联体系的研究与性能评价

乳液聚合物是在线调剖技术中的一类体系,室内实验通过将乳液聚合物与4种交联剂交联,测定体系的热稳定性、耐盐性、抗剪切性、封堵性等指标。室内实验结果发现,交联体系成胶时间2至5 d可控,成胶强度可达10×104 mPa·s;50～90℃范围内均可以成胶,4种体系耐Ca2+/Mg2+能力不低于1 000 mg/L。凝胶具有较好的耐温抗盐性能,岩心模型封堵率可达98.7%。矿场试验表明,该凝胶体系具有施工可靠性强的优点,增油达5 600 m3。     

稠油乳化驱油机理及室内效果评价

渤海L油田属于稠油油藏,存在水驱开发程度较低的问题。为了改善油水差异的问题,开展了稠油乳化剂与储层岩石润湿能力、原油之间乳化能力、界面张力和降黏效果实验及机理研究。结果表明,稠油乳化剂一方面可以使亲油岩石转变为亲水岩石,另一方面降低亲水岩石的亲水性,有利于将原油与岩石分离,达到提高洗油效率的目的。当"油:水"低于"4:6"时,稠油乳化剂溶液与原油可形成W/O/W型乳状液,大幅度降低稠油黏度,达到改善稠油储层内流动性和扩大宏观波及体积的目的。稠油乳化剂与原油在多孔介质内接触并发生乳化作用,乳状液通过吼道时存在"贾敏效应",致使局部渗流阻力增加和微观波及效果提高。     

堵/调/驱组合方式和井网类型对调剖调驱效果的影响*

渤海LD5-2油田储层具有厚度大、平均渗透率高、非均质性强、注采井距大、单井注采强度高和原油黏度高等特点,长期注水开发进一步加剧了储层非均质性,水驱开发无效循环现象日趋严重。为了提高油田开发效果,开展了堵/调/驱组合方式和井网类型对调剖调驱效果影响的研究。结果表明,由部分水解聚丙烯酰胺溶液与有机铬交联剂组成的调剖剂静置12 h后,最大黏度高于10~5mPa·s,30 d时仍能保持较高强度。调驱剂聚合物微球初始粒径8.7数9.2μm,膨胀倍数3.7数4.1。驱油剂表面活性剂溶液与原油间的界面张力可达10~(-2)mN/m,当乳状液含水率大于40%时的稠油乳化降黏率超过80%。相比调剖剂+调驱剂+驱油剂组合,调剖剂+调驱剂组合因缺少表面活性剂的乳化降黏和洗油作用,采收率增幅减小8.9%。调驱剂+驱油剂组合的宏观液流转向效果较差,表面活性剂乳化降黏作用未能充分发挥,采收率增幅仅为10.8%。4种井网类型的调剖调驱效果从强到弱依次为:1水平井(注)+1水平井(采)、1水平井+2垂直井、1垂直井+1水平井、1垂直井+2垂直井。当储层平均渗透率较高和非均质性较强时,大孔道或特高渗透条带治理措施可以确保后续微球发挥微观液流转向、表面活性剂发挥乳化降黏和洗油作用。图12表4参17