考虑渗吸和驱替的致密油藏体积改造实验及多尺度模拟

矿场试验表明,压裂后不立即放喷,依靠焖井过程的驱替和渗吸可置换小孔隙内的原油,提高原油采出程度。为探索该过程机理,进行了实验和模拟研究。首先,带压渗吸实验,模拟裂缝壁面在驱替压差和毛管力共同作用下的渗吸行为,无因次时间中加入驱替项（Δp）,对实验结果进行归一化处理;其次,建立基于CT 扫描的孔隙尺度模型,通过致密岩心采收率拟合, 获得驱替、渗吸的相渗和毛管压力;最后,在油藏尺度,分别赋予基质和裂缝不同的相渗和毛管压力,模拟矿场实际油水流动。结果表明:带压渗吸采收率明显高于自发渗吸采收率,提高幅度10%~15%;无因次时间中加入驱替项,可对实验结果进行较好的归一化;调整微观孔隙结构如孔道/ 喉道半径、孔喉比、配位数等参数可以实现渗吸采收率的拟合;油藏尺度对基质/ 裂缝以及渗吸/ 驱替的划分,可准确反映开采初期含水率变化。     

大庆致密油储层体积改造核磁共振实验

为了促进大庆致密油藏的有效开发,探索致密油储层体积改造对可动流体的影响规律,将致密储层的岩样进行了简单劈分、多次劈分、彻底破碎3种不同程度的压裂改造,并对不同状态下的样品进行了核磁共振测试。研究表明:简单压裂对流体的可动用性无明显影响,仅仅改善了流体的流动能力;彻底破碎状态的储层,形成人工油藏后,流体可动用性显著增强,微裂缝更加发育,渗流能力更强;体积改造对渗透率低的储层,效果更明显。     

致密油气储层基质岩心静态渗吸实验及机理

致密油气藏已经成为非常规油气领域的开发重点。渗吸作用作为致密油气渗流机理的重要内容,可以有效地提高致密油气藏的采收率,但目前这方面的研究较少。选取中国典型致密油气储层基质岩心,进行不同条件下的渗吸实验。对实验现象与实验结果进行深入分析,提出新的致密油气储层基质岩心渗吸机理——层渗吸理论,即渗吸是从岩心表层开始逐层向岩心内部进行的。根据修正质量法计算渗吸效率的公式得到准确的室内渗吸实验数据,并将数据标定为实际地层尺度。结果表明,致密油气储层基质岩心在地层条件下的油水渗吸效率为12%~18%,渗吸速度数量级为1×10~(-4)cm/min。应用渗吸作用开发致密油气需要与其他开发方式相结合,才能提高致密油气产量的最终效果。     

油藏岩石润湿反转与储层损害

本文综述了关于钻井液等外来液体引起油藏岩石润湿性改变及其机理研究方面的成果和进展;分析了钻井液及其处理剂、无机离子、pH 值以及温度、压力影响油藏岩石润湿性的原因;着重从润湿性与油、水相对渗透率和采收率的关系论述了钻井液引起的润湿反转对储层的损害,并总结了防止和克服这种损害的途径和措施。     

气润湿反转提高采收率实验研究

注气开采是三次采油的一种重要开发方式,在气驱水的过程中,气润湿反转可以使毛细管压力由气驱阻力变为动力,从而提高气驱油效率.用N2和CO2做气驱水实验,研究气润湿反转对提高采收率的影响.实验所用岩心为长庆油田的低渗透率岩心,所用气润湿反转剂属阳离子型氟化物.对气润湿反转前后的岩心做气驱水实验,绘出气润湿反转前后水的采出程...     

红河油田长8致密储层渗吸采油影响因素分析及矿场应用

为进一步提高红河油田长8致密油藏渗吸采油效果,针对渗吸压力、储层岩石润湿性和油水界面张力范围调整等施工因素对渗吸采油效果影响规律不明确的问题,选取红河油田长8致密砂岩露头岩心,利用自行研制的高压渗吸实验装置,评价渗吸压力、储层岩石润湿性和油水界面张力等因素对渗吸效果的影响,并使用多元线性回归法对各影响因素进行相关系数计算。结果表明：增加渗吸压力能大幅提升渗吸采收率和渗吸速率,相比大气压条件下,增压0.5 MPa时,渗吸采收率增加7.40～10.76个百分点,渗吸速率提高1.39～1.81倍;同一块岩心中,通过逐级提升渗吸压力也能提高渗吸效果,当渗吸压力由0.5 MPa提升至3.0 MPa时,渗吸采收率提高了7.61个百分点;实验表明调整岩石润湿性比调整油水界面张力对影响渗吸效果更为显著,保持岩石润湿角50°,油水界面张力10^-2 mN/m时,更有利于发挥二者协同作用;多元线性回归法计算各相关系数由大到小依次为渗吸压力、岩石润湿性和油水界面张力。该研究成果对优选致密油藏渗吸增效剂和优化施工参数具有指导意义。     

致密砂岩油藏纳米乳液渗吸增产作用机理

纳米乳液作为一种纳米级胶体分散体系,因其优异的界面性能以及提高采收率效果被广泛应用于非常规油藏开发。基于低能乳化法制备了水包油型纳米乳液体系,通过室内实验明确纳米乳液静态吸附性能、润湿反转性能以及自发渗吸的内在联系,并分析纳米乳液在致密砂岩油藏中的渗吸增产作用机理。实验结果表明：纳米乳液的平均粒径小于10 nm,满足进入致密砂岩绝大部分孔喉的粒径要求,在致密孔喉内能充分扩散运移,从而扩大渗吸作用范围。纳米乳液的临界胶束质量分数为0.015%,能够有效降低油水界面张力至2 mN/m左右。纳米乳液的吸附等温线符合Langmuir 吸附模型,其润湿反转机理以吸附机理为主。纳米乳液能够增溶原油,并通过乳化作用进一步分散原油,减小乳状液中油滴尺寸,减弱油滴通过孔喉时的贾敏效应,降低渗流阻力。岩心润湿性会影响渗吸采收率,随着岩心亲水性增强而增加,不同润湿性岩心自发渗吸时孔隙动用程度存在差异,加入纳米乳液能显著提高油湿岩心内小孔渗吸采收率。同时,增加纳米乳液浓度与边界开放程度可以提高渗吸采收率,这主要是由于致密砂岩自发渗吸受毛细管力主导,边界开放程度增加能够扩大纳米乳液接触面积,纳米乳液浓度增加能够增强润湿反转作用与乳化作用,从而增强自发渗吸效果。     

润湿反转剂提高灰岩裂缝油藏基质系统水驱采收率实验

大港油田官3断块属生物灰岩，裂缝发育，水驱条件下储量动用难。针对润湿反转剂的界面吸附和润湿反转特性，结合该断块灰岩油藏混合润湿的特点，进行了油藏岩心水驱效果评价及润湿反转剂提高水驱采收率方法的室内研究。结果表明，润湿反转剂具有低吸附、高活性的特点，可有效地提高基质系统原油采出程度，实验条件下，可提高水驱采收率8％以上。     

致密储层静态渗吸实验

为了研究致密储层静态渗吸过程中的规律及其影响因素,提高致密油采收率,利用新疆油田致密储层的天然岩心,采用自行研制的静态渗吸实验测量装置,开展了室内静态渗吸模拟实验。实验结果表明:温度升高,静态渗吸采出程度明显增加;静态渗吸采出程度与渗透率之间呈现对数关系,即在一定范围内岩心渗透率越大,静态渗吸采出程度越大。致密储层静态渗吸采出程度以两种增长趋势不断增加,相应的渗吸速率也出现两次峰值。对实验结果进行无因次化处理和等比例关系处理,曲线归一性较好。     

基于改造模式的致密油藏体积压裂水平井动态分析

针对致密油藏水平井体积压裂存在不同缝网改造模式的特点,考虑具有基质-天然裂缝双重孔隙和基于离散裂缝模型的缝网改造系统流动特征,建立了致密油藏体积压裂水平井不稳定渗流数学模型,利用Galerkin加权余量有限元方法对模型进行了数值求解,并与Zerzar解析模型对比验证了该算法的正确性,指出了双孔双渗与双孔单渗模型流动形态的差异,揭示了致密油藏体积压裂水平井不稳定压力及产能特征。研究结果表明:双孔双渗情况下水平井井底压降明显变缓,地层线性流不再出现,且压力较快传播至油藏边界;体积压裂水平井初期产量较高,但递减较快,不同改造模式下水平井中期渗流阶段压力及产量的差异明显,各压裂段无间隙无重叠的缝网改造模式对提高单井产量较为有利。     

致密油藏体积压裂建模理论与方法

致密油藏储层渗透率低,地层流体向裂缝渗流受到限制,常规压裂增产幅度不高.而采用体积压裂,“打碎”储集层,形成复杂缝网,可实现裂缝与油藏的接触面积和体积最大.为有效描述致密油藏体积压裂,采用双渗模型模拟SRV区域,然后用对数网格步长加密,分别描述天然裂缝、人工缝网、基质系统.采用Latin Hypercube方法,对模型进行敏感性分析,找出了影响产油量和产水量的敏感性因子并进行排序.采用DECE方法,通过多次自动历史拟合反推人工缝网和天然裂缝参数.最后通过Petrel软件建立基质模型,作为双渗模型的基质系统,历史拟合反推得到的裂缝参数作为裂缝系统,建立完整的双渗模型,并进行生产预测,证明了致密油藏体积压裂采用此建模方法的可行性.     

束鹿致密油气藏体积改造技术研究与应用

通过对束鹿泥灰岩-砾岩致密油气藏的储层岩石学特征、岩石物性、酸蚀效果等分析,研究出与之配伍的增产措施工作液体系,提出了泥灰岩-砾岩增产措施方案。介绍了束探1H和束探2x井的施工情况。束探1H井分为九段进行体积改造,总液量为7 730 m3,加砂量为252.5 m3,而束探2x井分七段改造,总液量为11 180 m3,加砂量为100 m3,每段使用20 m3互溶剂、20~40 m3降黏剂、少量交联剂ZYT-A、胶囊破胶剂GB-1以及过硫酸铵等处理剂。束探1H井酸压体积改造后,对4 620~4 953 m井段求产,获日产原油243.6 m3/d、气74 121 m3/d的高产工业油气流;对束探2x井3 685~4 953 m井段压后求产,日产原油21.12 m3/d,日产气1 093 m3/d。经过现场实施,在水平井中应用酸压体积改造技术可有效地提高束鹿致密油气藏的单井产量,但不同岩性的改造效果不同,泥质含量较高者,改造效果较差,故在措施改造前,应加强岩性的分析,提高措施的针对性。     

基于孔隙矿物和流体分布的致密油储层润湿性研究

基于孔隙周围矿物分布和不同大小孔隙内流体分布特征研究致密油储层岩石整体及不同大小孔隙的润湿性。首先基于扫描电镜实验研究了致密油储层中不同尺寸孔喉周围的矿物分布特征,其次借助自发渗吸和核磁共振实验研究了不同流体进入致密油储层孔隙后的分布状态,最后基于孔隙周围的矿物分布特征,通过岩石分别在水相和油相中自吸后的自吸曲线和核磁T₂谱分布判断岩石整体及孔喉润湿性。研究结果表明,目标岩心大孔隙周围以碳酸盐岩矿物为主,小孔隙周围以黏土矿物和硅酸盐矿物为主;自发渗吸和核磁实验相互验证显示岩石整体偏水湿,具体为大孔隙偏油湿,小孔隙偏水湿。该研究为评价致密油岩石整体及不同大小孔隙的润湿性提供了新思路。     

非常规储层体积压裂技术在致密砂岩储层改造中的应用

非常规储层水平井体积压裂技术在国内属于探索阶段,通过论述体积压裂技术的概念、适合的地质条件和实现的工艺技术,并通过巴90井的现场实例,论证了非常规储层体积压裂技术在致密砂岩储层改造中应用的可行性。     

致密油水平井体积压裂产能影响因素

为了分析水力裂缝与天然裂缝对致密油储层体积改造后产能的影响,以新疆S油田储层物性、原油物性以及天然裂缝走向和密度等为基础,利用COMSOL with MATLAB混合编程建立了致密油水平井体积压裂后的复杂缝网模型;考虑基质与裂缝的应力敏感,模拟了致密油在储层基质、裂缝和水平井筒的全耦合流动,分析了不同裂缝长度80～ 1...     

致密油藏纳米微乳液性能评价与驱油机理分析

自发渗吸为致密油藏提高采收率的主要方式,但常规驱油所用的表面活性剂易被岩石吸附,吸附损失较大,在苛刻油藏中不能满足强化采油的使用要求,提高自发渗吸采收率效果不明显。以环辛烷、脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂、乙二醇、三乙醇胺为原料,制得以有机相为内相、表面活性剂为壳膜的纳米微乳液。通过界面张力及润湿反转实验揭示了其驱油机理,通过自发渗吸实验验证了提高采收率效果。结果表明,0.3%的纳米微乳液体系粒径尺寸约为10 nm,油水界面张力为3.56 m N/m,可将油湿石英片表面的润湿性（130.6°）反转为水湿表面（11.7°）,具有良好的润湿反转能力。岩心在该乳液中的最终自发渗吸采收率为43.2%,约为水的2.4倍,自发渗吸提高采收率效果显著。     

裂缝性致密砂岩储层渗吸机理及影响因素 ——以鄂尔多斯盆地吴起地区长8储层为例

近年来,渗吸作为裂缝性致密砂岩油藏水驱采油的主要机理受到广泛关注。针对目前渗吸实验存在的不足,以鄂尔多斯盆地吴起地区长8储层为研究对象,通过低温氮气吸附、高压压汞、Amott法及渗吸—核磁联测等实验手段,对研究区储层性质和渗吸采收率的主要影响因素进行分析。结果表明:研究区储层具有较强的亲水性,微孔和介孔以平板型狭缝毛细孔为主,喉道分散,属于细喉道、细—微孔隙型地层;影响渗吸采收率的主要因素中,储层品质和最大连通孔喉半径与渗吸采收率呈正相关,比表面与渗吸采收率呈负相关,而相对润湿指数的增加和界面张力的减小均有利于渗吸过程的进行。由此可知,孔隙结构好且孔喉连通程度高的亲水性致密砂岩储层渗吸作用明显,并初步判断在该区实行压裂后渗吸作用将对储层的开发起到积极作用。     

致密油藏动态渗吸排驱规律与机理

高效开发致密油藏是石油领域的一项重要任务,而渗吸采油作为开发致密油藏的重要机理之一,越来越受到人们的重视。选取新疆油田致密砂岩天然岩心和人造岩心,在室内条件下,利用改进的动态渗吸实验装置,系统地研究基质渗透率、温度、压力、岩心尺寸和裂缝密度等因素对动态渗吸采出程度的影响。通过将实验参数进行无因次化,得到无因次渗吸采出程度归一化模型。利用该模型得到的采出程度大于目前广泛应用的Ma模型计算结果,与动态渗吸实验得到的规律相吻合。研究结果表明:当岩心渗透率处于同一级别时,动态渗吸采出程度既有可能与岩心渗透率呈正相关,也有可能呈负相关;在其他条件相同的前提下,温度越高,岩心长度越短,动态渗吸效果越好;压力对渗吸效果的影响存在一个最佳范围,在本实验条件下为5～7 MPa;动态渗吸采出程度的增幅与裂缝密度呈线性正相关。     

边界层对致密油藏逆向渗吸的数值模拟

致密油藏开发过程中一般采用水平井多段体积压裂方法进行开采,近井基质被缝网充分切割,极大的增加了基质与裂缝的接触面积,压裂液或水通过缝网与基质发生逆向渗吸,因此无论压裂过程还是注水吞吐开发过程都不能忽视逆向渗吸作用的影响,另外由于致密储层流动规律不同于普通油藏,这导致致密油藏的逆向渗吸与常规油藏的逆向渗吸作用存在许多不同,为了准确模拟裂缝性致密储层中的渗吸作用,首先采用耗散粒子动力学的方法验证了致密储层微纳米喉道中渗吸过程中边界层的存在并得到渗吸过程中边界层厚度的变化规律,然后利用孔隙网络模型计算考虑边界层的关键渗流参数,主要包括渗透率、毛管力曲线及相渗曲线;并将计算获得的关键渗流参数应用到表征致密储层复杂缝网的数值模拟模型中,模拟结果显示边界层对渗吸作用具有抑制作用,当考虑边界层后储层的渗吸能力大幅度减弱,致密储层的渗吸采收率可能仅为不考率渗吸时的3/8而已,因此应当重视致密储层中边界层的存在,否则可能会高估储层的流动能力。