对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论

针对大庆油田进行的超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验注气量不足的情况,讨论了试验是否形成泡沫及究竟提高多少采收率的重要问题。通过对试验发泡条件及试验与三元复合驱、天然气驱的动态反应差别,即超低界面张力泡沫体系驱注入压力、吸液指数、产液指数、地层压力的变化幅度都大大高于三元复合驱;注采压差大幅度增加;其注气压力大大高于天然气驱时的注气压力及气窜现象得到抑制等问题的讨论,得出超低界面张力泡沫体系驱矿场试验在油层中形成了有效的泡沫的认识,该试验已提高采收率22．04％,超过了三元复合驱提高采收率的幅度,根据试验动态预测最终可比水驱提高采收率25％左右。     

吉木萨尔页岩油藏注气吞吐泡沫防窜实验研究

页岩油藏基质渗透率极低,注气吞吐是一种有效的页岩油提高采收率技术。由于人工裂缝与天然裂缝的存在,矿场试验表明注气吞吐过程中邻井气体窜流严重。注入泡沫可有效降低气体流度,增大吞吐波及体积,抑制气体在裂缝中的窜流。通过室内实验,筛选4种起泡剂,对其起泡能力和稳泡能力进行评价,优选泡沫综合性能最好的起泡剂,继而探究页岩裂缝岩心注气吞吐过程中的气窜规律,明确裂缝岩心注入泡沫后的封堵性能,以探究泡沫防窜对页岩岩心注气吞吐提高采收率的应用潜力。结果表明：质量分数为0.4%的AOS起泡剂稳定性最好;气液同注后产生的泡沫气体封堵压差增至6.67 MPa,气体突破时间增加了13.72倍;在泡沫封堵的基础上,进行5个轮次的吞吐可使总采收率提高6.58%。     

凝析气藏开发中后期注气提高采收率

柯克亚凝析气田目前地层压力已经大幅下降,基本接近甚至低于最大反凝析压力,使得井筒周围析出的凝析油增多,渗流阻力增大致使多井无法正常生产。通过调研类比以及室内凝析油注干气抽提相态实验和长岩心驱替实验,结合现场试注结果,评价分析凝析气藏开发中后期注气提压、提高采收率的可行性。研究表明,随注气量增加,注入气对凝析油的抽提作用明显加强,同时凝析油注气膨胀后流动性能明显改善;在地层压力高于最大反凝析压力时注气,可提高凝析油采收率10%～25%,但地层压力若低于最大反凝析压力时注气,采收率增幅十分有限。柯克亚凝析气田部分砂体封闭性好,规模有限,地层压力接近最大反凝析压力,结合矿场情况优化注采参数,采用控制注采比,注气逐步增压,可以有效避免气窜,提高气藏开发效果。     

腰英台特低渗透油藏CO2驱油井见气规律研究

机理研究和国外矿场实践表明,CO2驱油可以大幅度提高低渗透油藏的采收率.在腰英台油田进行7注30采的CO2驱油试验,注气1 a后,16口油井不同程度见气.针对试验区低孔、特低渗透、储层非均质性强、油水关系复杂的地质特征,结合油井见气前、CO2前缘突破到井口、气量稳定与上升、接近气窜前后和严重气窜等阶段的生产动态特征,系统分析了CO2驱油井的见气规律.研究认为裂缝发育方向上的油井优先见气,快速气窜;沉积微相是控制CO2平面运移方向与速度的主要因素;同一沉积微相上,储层物性好的高渗带是CO2黏性指进的重要影响因素.另外,紧密跟踪动态,建立腰英台地区油井的气窜标准,剖析了不同见气阶段生产特征的内在原因,给出气窜井与气窜井组的监测生产建议.     

空气泡沫防气窜能力评价的实验研究

在运用空气泡沫驱替技术来开发油田的过程中,储层孔隙和喉道的不均匀程度等因素给确定空气泡沫防窜能力的大小带来了一定的困难。因此,确定气窜注入压差和注气时间的准确把握,对于空气泡沫驱技术和油藏的经济开采具有重大的意义。设计了空气泡沫防窜实验,通过岩心流动实验装置界定空气泡沫的防窜能力,根据岩心中形成泡沫的优劣程度,选择初始注入条件,研究气体突破后的注气时间对空气泡沫防窜能力的影响,并界定了形成气窜的注入压差,旨在为我国油田气驱技术提高采收率提供新的思路。     

特低渗透油藏CO_2驱油室内实验与矿场应用

延长石油特低渗透油藏储量丰富,注水开发中存在易水敏、注水困难等问题。CO_2驱能有效补充地层能量,改善地层原油性质,进而提高油藏采收率。利用CO_2-地层原油接触实验、岩心渗流和驱替室内实验,描述CO_2-地层原油两相渗流特征,分析CO_2驱油机理和驱油特征,并在靖边特低渗油藏进行了矿场实验。研究表明,特低渗储层CO_2-原油油气两相共渗范围大,CO_2具有降低原油黏度,使原油体积膨胀等作用,非混相驱和混相驱均可较好地开发特低渗透油藏,其中生产井见气前与低气液比阶段是油藏主要生产期。CO_2驱矿场试验表明,特低渗透油藏注气能力是注水能力的2倍,注气能快速有效补充地层能量,增加油田产量,目前试验区生产整体呈日产液、日产油上升态势。     

注空气提高低渗透油藏采收率实验及低温氧化反应特征

空气驱是一种有效提高低渗透油藏采收率的方法。针对目前空气驱油生产特征不明确的问题,采用长岩心驱替实验,研究不同注入压力下的空气驱油效果和低温氧化反应特征。研究发现,空气驱油存在明显的“气窜拐点”。气窜发生前,采出程度随注气量的增加迅速增加,一旦发生气窜,采出程度的增加明显放缓。注气压力越高,“气窜拐点”出现越早,提高采收率效果越差。原油组分分析结果表明：在油藏温度下,随着注气量增加,产出原油中的轻质组分减少,重质组分增加,驱替过程中发生了低温氧化反应;注入压力越高,低温氧化反应越充分,采收率越高;对高含水油藏进行空气驱,低温氧化反应十分微弱,无法形成烟道气驱;水驱达到经济极限后转空气驱,采收率可提高近10百分点。研究成果为低渗透油藏开发后期注空气提高采收率提供了理论依据。     

腰英台特低渗透油藏C02驱油井见气规律研究

机理研究和国外矿场实践表明,C02驱油可以大幅度提高低渗透油藏的采收率。在腰英台油田进行7注30采的CO2驱油试验,注气1a后,16口油井不同程度见气。针对试验区低孔、特低渗透、储层非均质性强、油水关系复杂的地质特征,结合油井见气前、CO2前缘突破到井口、气量稳定与上升、接近气窜前后和严重气窜等阶段的生产动态特征,系统分析了CO2驱油井的见气规律。研究认为裂缝发育方向上的油井优先见气,快速气窜;沉积微相是控制C02平面运移方向与速度的主要因素;同一沉积微相上,储层物性好的高渗带是C02黏性指进的重要影响因素。另外,紧密跟踪动态,建立腰英台地区油井的气窜标准,剖析了不同见气阶段生产特征的内在原因,给出气窜井与气窜井组的监测生产建议。     

水气交替注入对CO_2驱油效果的影响

延长油田靖边203区块是典型的低孔低渗油藏,该区块正在进行CO_2驱先导性试验。水气交替注入(WAG)能有效控制驱替前缘流度,抑制气窜并延长见气时间,从而改善CO_2驱油效果。通过与连续气驱对比实验,研究了WAG对CO_2驱油效果的影响,并探讨了注气速度、段塞尺寸和气水比等注入参数对CO_2驱油效果的影响规律。结果表明:对于非均质性油藏,WAG比连续气驱具有更明显的优势;渗透率级差为10~30时,WAG能有效地抑制气窜,改善驱油效果;渗透率级差过大或存在裂缝时,WAG驱油效果变差;WAG的注气速度、段塞尺寸和气水比分别为50 m L/min,0.10 PV和1∶1时,驱油效果最佳,采出程度在水驱基础上提高了20.95百分点,最终采出程度为44.70%。     

低渗透油藏周期注CO_2驱油室内实验

针对靖边油田乔家洼区块203井区的特点,开展室内CO2驱油实验研究,对周期注气的驱油潜力进行评价,并对注气段塞尺寸和注气速度进行优化。实验结果表明:周期注CO2在目标井区具有较大的驱油潜力,可在连续气驱的基础上将采收率提高15.29百分点,并且比连续注气多注入0.8 PV时才发生气窜,延缓气窜效果明显;经优化的最佳注气段塞尺寸和最佳注气速度分别为0.05 PV和1.2 m L/min。研究成果为目标区块开展CO2注气试验提供理论支持和技术参考。     

非均质性对低/特低渗透油藏CO_2驱气窜的影响规律及封堵实验研究

非均质性是影响特低渗透油藏注气开发效果的重要因素,为了确定非均质性对特低渗透油藏CO_2驱油过程中气窜的影响规律,通过采用合注分采方式测得不同渗透率级差CO_2驱替实验得到不同阶段见气时间、气窜时间及采出程度的变化规律。实验结果表明,气体的波及体积受储层非均质性影响严重,在渗透率级差较小的情况下,采出程度随渗透率级差的增加而降低,当级差大于100时,采出程度急剧下降,气窜严重,低渗透储层难以波及到,造成总采出程度低。通过优选高性能乙二胺作为高渗层的封窜剂,该封窜剂与CO_2反应生成胺基甲酸盐(白色晶体和黏稠液体,黏度14 000 m Pa·s),突破压力高,能够稳定封堵基质中的相对高渗层的窜流,有效扩大CO_2驱的波及体积,室内提高采收率30%以上。     

储集层非均质性对低渗透油藏CO_2驱油气窜的影响规律

为了提高低渗透油藏CO_2驱油的原油采收率并最大限度地抑制CO_2气窜现象,通过室内实验,研究储集层非均质性(平面和纵向)对CO_2驱油过程中气窜的影响,基于实验效果分析了不同模型产油量、最终驱油效率、见气时间、气窜时间及驱替压差等的变化特点。结果表明,在纵向上,储集层渗透率级差越小,CO_2驱油过程中气窜时间越晚;在平面上,高注低采效果优于低注高采,即注入端渗透率较大时,CO_2气窜时间较晚,驱替效果较好。研究成果为鄂尔多斯盆地低渗透油藏的开发提供了有益的支持。     

温度和注入压力对二氧化碳驱油效果的影响规律实验

二氧化碳驱油过程中通过二氧化碳在原油中的溶解而改变原油物性,从而提高采收率,但温度和注入压力对二氧化碳驱油效果及驱替过程中原油物性的影响规律有待深入研究。通过岩心驱替实验及原油物性测试实验对其进行了研究,结果表明,在22℃条件下,原油采收率随注入压力的增加变化较小;在60℃条件下,当二氧化碳为气态时,注入压力对原油采收率影响较小,当注入压力升高使二氧化碳处于超临界状态时,原油采收率会大幅度提高,但换油率迅速下降,而当注入压力高于最小混相压力时采收率增幅变缓。见气时注气量对比结果显示,气态二氧化碳驱比超临界或液态二氧化碳驱更容易发生气窜。产出原油物性分析结果表明,二氧化碳驱过程中,随着生产时间的增加,产出原油组分越来越轻,原油密度和粘度也逐渐减小;相同温度下,随着注入压力的升高,产出原油密度和粘度减小。     

超低渗透油藏高温高压动态吞吐渗吸驱油实验

为了进一步提高超低渗透油藏水驱开发后的采收率,使用高温高压动态吞吐渗吸驱油实验装置对储层天然岩心开展了动态渗吸驱油实验,优选出了最佳的吞吐渗吸驱油参数,并将其成功地应用到矿场试验中。室内实验结果表明：当使用质量分数为0.5%的阴-非离子型表面活性剂YN-11溶液作为渗吸液时可以显著提高动态吞吐渗吸采收率,并且随着渗吸液注入量的不断增大,渗吸采收率逐渐增大,最佳注入量为0.4 PV;当驱替流速在0.05～0.10 mL/min时,渗吸采收率较高;随着岩心中裂缝开度的增大,渗吸采收率逐渐增大,矿场实践中应尽可能地增大裂缝开度;随着关井时间的延长,渗吸采收率逐渐增大,推荐最佳的关井时间为120 h;随着吞吐次数的增加,渗吸采收率增幅逐渐减小,最佳吞吐次数为3次。矿场试验结果表明,S区块内4口井采取动态吞吐渗吸驱油措施后,日产油量明显提升,平均含水率明显降低,增油效果显著。研究成果对超低渗透油藏的高效开发具有一定的指导意义。     

采用脉冲注烃方式提高低渗透裂缝性灰岩油藏采收率实验研究

低渗透裂缝油藏直接注气容易产生气窜，采收率不高，使用实际岩心进行人工造缝，在长岩心中分别进行衰竭式开发、直接注烃气驱实验、注水实验和脉冲注气实验。细管试验表明，即使在破裂压力下注烃气也达不到混相，衰竭式开发可获得16．81％的采收率；直接注烃气比衰竭式提高采收率20．17％；脉冲注气比衰竭式提高采收率35．04％，脉冲注气驱油效果比直接驱油好得多，是值得选用的开发方式。     

低渗透滩坝砂油藏CO_2近混相驱生产特征及气窜规律

正理庄油田高89块低渗透滩坝砂油藏CO_2驱先导试验取得较好开发效果,基于区块驱油井日产油量、吸气剖面、气油比、井口CO_2含量等数据,研究了连续CO_2近混相驱油井生产特征和气窜规律。结果表明:先导试验较好利用CO_2驱提高采收率机理,原油流动性得到较大改善,增油效果明显,油井见气差异较大;建立高89块CO_2近混相驱气窜标准,根据气窜标准和矿场实践提出各气窜阶段改善气驱效果的主要措施和做法。     

低渗油藏水驱后CO2潜力评价及注采方式优选

针对延长油田乔家洼区块由于基质致密和非均质性严重造成注水开发效果差的问题,通过开展CO2室内驱油实验,在水驱基础上分别对连续气驱和气水交替驱驱油潜力进行评价,并对气水交替驱流体注入速度、段塞尺寸及气水比等注入参数进行优化。同时,对区块采用水驱、优化井网后水驱、利用优化的CO2驱注入参数开展气驱和注气5年后转气水交替驱4种开发方案,进行数值模拟产量预测。实验结果表明,CO2驱在目标区块高含水后有着较大驱油潜力,连续气驱和气水交替驱分别在水驱基础上可提高采收率8.43%和20.95%;气水交替注入方式下采收率随各注入参数的增大均呈先增加后降低的趋势,最佳注入速度、最佳注入段塞尺寸和最佳气水比分别为0.73mL/min、0.1PV和1∶1。数值模拟结果表明:优化井网后水驱、连续气驱和注气5年后转气水交替驱3种方案在开发15年后,分别可以在原水驱方案基础上提高采收率0.77%、13.81%和12.98%,建议采用注气5年后转气水交替驱方案进行生产。     

压力对二氧化碳驱油效果影响的实验研究

为研究CO_2注入压力对驱油效果的影响规律,在模拟大庆扶杨油层及恒定注采压差条件下,利用细管法进行CO_2驱油实验。研究结果表明:扶杨油层原油与CO_2的最小混相压力为22.5 MPa,注气压力越高,CO_2突破时注气量及采收率、累计采收率、生产气油比及注入能力越大;达到混相驱后,注气压力对CO_2驱油效果影响非常小,但生产气油比明显高于非混相驱。因此,CO_2非混相驱油时,为取得好的驱油效果,应尽可能提高注入压力;混相驱油时,提高注气压力对增加采收率效果不大。CO_2突破后不宜继续进行CO_2驱,应改用其他的开采方式。该项研究在相同注采压差条件下注入压力对驱油效果影响方面取得了突破。     

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。     

CO2气驱过程中泡沫扩大波及体积效果

CO2的黏度和密度比原油低很多,在驱替过程中容易发生气窜.选择了起泡能力较好的发泡剂HY-3进行岩心实验.结果表明:随着气液比增大,泡沫稳定渗流阻力降低;随着发泡剂质量分数的增加,泡沫驱达到稳定渗流时的压差升高;在双管并联高、低渗透率岩心中,点滴注入发泡剂,并利用其所形成的泡沫体系控制CO2气体的窜逸,达到了调整吸气剖面、扩大波及体积、增加采收率的目的.