海上油田聚合物驱后提高采收率技术

中国海上油田中有3个油田实施了聚合物驱开采技术,且取得了较好的增油控水效果,但聚合物驱后进一步提高采收率技术将成为一个亟待解决的问题。为了研究海上油田聚合物驱后提高采收率的合理接替技术,在调研总结中外聚合物驱后提高采收率技术的基础上,从工业化应用规模、矿场试验效果和驱油机理等方面进行分析,针对海上油田的特点和条件,筛选出适合海上油田聚合物驱后提高采收率的接替技术。结合室内物理模拟实验,对残留聚合物的分布特点和聚合物驱后接替技术进行了分析,对比了聚合物驱后二元复合驱与絮凝剂驱提高采收率的效果。研究结果表明,海上油田聚合物驱后可采用二元复合驱和聚合物再利用等提高采收率技术进一步开发;聚合物驱结束时,残留聚合物主要分布在主流线上;聚合物驱结束后进一步提高采收率的时机越早越好;二元复合驱油体系增油降水效果及注入性均优于絮凝剂驱。     

二元复合驱阶段见效特征

针对孤东油田油藏条件，通过室内试验研究，确定了以胜利石油磺酸盐为活性剂主剂和聚合物的二元复合驱油体系，通过两者之间的协同效应，增加水驱波及体积和洗油效率。该体系在孤东油田七区西馆上54—61层进行试验，取得了较好的阶段性降水增油效果。本文分析了复合驱见效特征和影响见效因素，为下步跟踪分析调整具有指导意义。     

底水油藏提高采收率方法及其增油效果——以吐哈油田红连油藏为例

底水油藏开发受到底水锥进的影响,具有无水采油期短、见水后含水率上升速度快甚至暴性水淹等特点,给油田开发带来不利影响。本文以新疆吐哈红连油藏地质特征和流体性质为实验平台,开展了底水油藏开发效果及其影响因素实验研究。结果表明,对于底水比较发育油藏,扩大水驱注入速度采收率仅为17.7%,,采用两性离子聚合物凝胶调剖剂封堵底水后采收率增至28.4%。调剖后二元复合驱的驱油效果好于聚合物的驱油效果,在调剖剂用量相同条件下,单井封堵后二元复合驱采收率为25.9%,油水井同时封堵后二元复合驱采收率为29.5%,可见,与单独实施水井封堵相比较,同时对油水井底水实施封堵作业可以获得更好的水驱和化学驱增油效果。     

孤东油田六区西北部聚合物驱转二元复合驱研究

针对胜利油区孤东油田六区西北部的特点,在前期孤东油田七区先导试验基础上,进行了驱油体系配方优化设计和方案优化研究,并编制了矿场实施方案。通过对该方案进行跟踪研究,系统总结了二元复合驱矿场动态见效特征,并对其影响因素进行了分析。二元复合驱后,注入压力呈先升后略降再升的趋势,吸聚剖面得到持续改善,单元阻力系数明显上升,增油幅度大、速度快,原油物性趋势表现为先降后增再降的特点,二元复合驱降水增油效果明显优于聚合物驱。单井之间见效效果主要受注入状况和油藏非均质性的影响。综合分析认为聚合物驱转二元复合驱是有效的,可为其他地区方案实施提供借鉴。     

增产措施见效高峰期开发指标预测

受Weierstrass定理启发,找到一个判断各种水驱特征曲线优劣的标准,即以能避免绝对值很小的数做分母为优,按照此标准优选出马成国水驱特征曲线及其经验公式,并以此标定出孤东二元复合驱试验前采收率为30.68%。孤东油田自2003年9月开展国内首例聚合物/石油磺酸盐二元复合驱先导试验,截至2007年12月,累计增油13.1×104 t,处于见效高峰期,在孤东二元复合驱见效高峰期,应用修匀-递减方法、翁氏模型预测、年产油量重新排序法、含水再次达到最低点以后重新开始累计产液-累计产油曲线等4种方法标定孤东二元复合驱最终采收率为38.02%,比试验前采收率提高7.34个百分点。预测结果与3 a后的矿场生产数据一致,表明研究成果精确度较高,具有推广应用价值。     

孤东油田七区西南二元复合驱油先导试验效果及动态特点

由于聚合物驱提高采收率幅度有限，于2003年9月在孤东油田七区西南Ng5^4～6^1层开展了聚合物／活性剂二元复合驱油先导试验。根据现场动态资料分析认为，二元复合驱技术在矿场上既表现出了聚合物增加渗流阻力、扩大波及体积的特点，又表现出了活性剂提高驱油效率的特点，降水增油幅度高于单一聚合物驱。截至2006年12月底，试验区已有11口生产井见到降水增油效果，全区累积增产原油84194t，采收率提高了3．04％。     

强碱三元复合驱色谱分离及其影响因素——以大庆油区喇嘛甸油田为例

三元复合驱油体系中驱油剂的协同效应,会使油水间的界面张力大幅度下降,原油采收率大幅度提高;但三元复合驱油体系的色谱分离现象也会破坏其协同效应和完整性,揭示色谱分离现象及其影响因素对于改善三元复合驱油效果具有十分重要意义。以油藏工程和分析化学理论为指导,以化学分析和物理模拟为技术途径,并以大庆喇嘛甸油田典型区块地质特征和流体性质为研究对象,开展强碱三元复合驱色谱分离现象及其影响因素研究。结果表明,采用前置高浓度聚合物段塞后,可以有效扩大波及体积,但表面活性剂与碱和聚合物之间无因次等浓距增加,色谱分离现象加剧。大庆油区喇嘛甸油田不同区块油水性质差异对色谱分离现象存在影响,原因在于部分重烷基苯石油磺酸进入油相,影响水相中浓度检测值。强碱三元复合驱油体系中表面活性剂与碱和聚合物之间色谱分离程度比较严重,碱与聚合物之间较弱。     

无碱表面活性剂-聚合物复合驱技术研究进展

无碱表面活性剂-聚合物二元复合驱可避免碱引起的结垢、乳化、腐蚀等负面作用,降低投资和操作成本,是具有应用前景的化学驱提高石油采收率新技术。目前存在主要问题有:缺少高效稳定的活性剂工业化产品,驱油机理及主要影响因素理论研究薄弱,评价方法不健全,矿场试验少、技术风险较大。影响表面活性剂-聚合物二元复合驱驱油效率的主要因素有体系黏度、界面张力、乳化强度等,二元体系具有较高的黏度是提高采收率的重要保障,体系油水界面张力越低驱油效率越高,体系乳化性能也显著影响驱油效果。表面活性剂-聚合物二元复合驱矿场试验取得了一定效果,但也暴露出一些问题,需要提高配方适应性、驱油剂产品质量稳定性,优化注入方案,加强现场监测和跟踪调整等。     

以部分水解聚丙烯酰胺和原油为营养源的微生物筛选及性能评价

在大庆油田,聚合物驱工业化推广应用取得了显著的经济效果,比水驱提高采收率10%以上,目前产油量已突破10⁷t/a,成为油田可持续发展的重大技术措施。尽管如此,聚合物驱后油层中仍剩有50%的原油未被采出。针对大庆油田聚合物驱后油层的物化环境,筛选出了以聚合物和原油为营养源增油的菌种。并对其性能进行了系统的评价。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后单独微生物驱可提高采收率5%,微生物驱与化学驱结合可提高采收率16%。     

全过程调剖技术与三元复合驱协同效应的动态特征

三元复合驱技术提高采收率幅度远高于聚合物驱技术,对于高含水、高采出程度的中国东部老油田具有明显的技术优势。但是三元复合驱技术现场应用时,出现明显的"低界面张力窜流"现象,导致三元复合体系渗流阻力系数小、注入压力低、产出液聚合物浓度高的动态特征。以交联聚合物体系为调剖剂的化学驱全过程调剖技术,具有渗流阻力高、波及能力强的特点,可以克服和弥补低界面张力窜流现象,解决三元复合驱过程中的窜流和后续注水快速指进的问题。现场应用结果表明,全过程调剖技术和三元复合驱技术配套应用,产生良好的协同效应,可以在扩大波及体积的基础上大幅度提高驱油效率,取得优异的增油降水效果,最终提高油藏采收率。     

中国石化提高采收率技术研究进展与应用

从化学驱油技术、稠油热采技术、注气驱油技术和微生物驱油技术4个方面,对中国石化提高采收率技术的研究进展及应用进行了概述,归纳了各项技术的适用条件、应用结果及存在问题,并讨论了中国石化提高采收率技术规模化应用的方向。研究结果指出：化学驱油技术已成为中国石化提高采收率技术的主体,其中的聚合物驱和二元复合驱已成熟配套,并实现规模化应用。非均相复合驱技术在孤岛中一区聚合物驱后油藏试验成功,预计可提高采收率7.3%。在稠油热采技术中,热化学吞吐、井网加密和普通稠油水驱转热采技术已推广应用,蒸汽驱和热化学蒸汽驱技术仍处于工业化试验阶段。注气驱油技术和微生物采油技术处于现场试验阶段,且均已取得较好的增产效果。中国石化提高采收率技术工业化应用的方向是继续研究适应复杂油藏条件的驱油剂、驱油体系和流度控制技术,并对成熟技术进行组合应用。     

胜坨油田聚合物驱转后续水驱油藏管理对策

聚合物驱是油田提高原油采收率的主要方法之一,聚合物驱后一般转为后续水驱,这一开采阶段经历的时间较长,大量的增产原油被采出,同时表现出不同的动态特征.为了确保后续水驱阶段的增油效果,针对其动态见效特征,提出了这一阶段的油藏管理对策.以胜坨油田二区沙二段1--2单元北部聚合物驱试验区为研究对象,结合其他区块的经验做法展开研究.结果表明,转后续水驱后将注采比保持在0.7～0.75,加强水井调剖和分层以及油井有效提液和改层,可有效控制含水上升率,能够进一步提高采收率.该试验区2009年累积增油量为4600 t,提高采收率为0.042%.     

渤海油田新型驱油剂驱油效果研究

针对渤海油田高效开发面临的技术需求,以提高采收率为目标,利用现代物理模拟方法,对六种新型驱油剂的流动性能和驱油效果进行了评价。结果表明,六种驱油剂中,泡沫复合体系的流动性能和驱油效果最好,其次为二元复合体系和PA-2聚合物溶液,PA-1聚合物溶液和"PA-1聚合物+ES微球"体系较差。聚合物驱后进一步提高采收率增油效果较差。     

稠油化学降粘复合驱提高采收率实验研究

受地层压力高、储层厚度薄、边底水活跃等油藏条件影响,部分稠油油藏热采时的热损失大、成本高、采收率低,难以得到有效开发。通过室内驱油实验,研究稠油降粘剂驱、聚合物驱以及化学降粘复合驱提高采收率机理,对比分析不同驱油体系对于稠油提高采收率效果的影响。实验结果表明:利用水溶性降粘剂和聚合物组成稠油化学降粘复合驱驱油体系,可以提高采收率16.04%,优于仅使用降粘剂或聚合物作为驱油剂。对于稠油化学降粘复合驱效果,从换油效率角度考虑,优化复合驱段塞中聚合物和水溶性降粘剂的质量分数分别为0.3%和1.0%;从提高采收率角度对比,优化采用前置聚合物段塞后置水溶性降粘剂段塞的注入方式,相比于前置水溶性降粘剂段塞后置聚合物段塞的注入方式,可提高采收率7.2%~10.7%;在此基础上,优化得到水溶性降粘剂与聚合物段塞的最佳体积比为3∶2。在非均质模型和微观可视化模型中,化学降粘复合驱不仅兼具聚合物和降粘剂的驱油机理,而且还产生了协同增效作用,对于稠油较单一化学剂驱可大幅度提高波及范围和洗油效率。     

聚合物驱在渤海旅大10-1油田的应用

海上油田开发具有勘探投入大、采油平台使用寿命短、生产操作费用高和水驱采收率低等特点,如何提高采收率是油田开发面临的重大技术难题。从海上油田LD10-1开发实际需求出发,结合油藏地质特征和流体性质特点,利用理论分析和室内评价实验,开展了早期聚合物凝胶和聚合物驱增油效果及其影响因素实验研究。结果表明,早期实施聚合物驱不仅大大缩短油田开发时间、节省操作费用,而且最终采收率也比中后期实施时高。在化学药剂费用相同条件下,"聚合物凝胶+聚合物"段塞组合驱的增油效果要好于单纯聚合物驱。A23井单井组聚合物驱矿场试验于2006年3月23日开始,矿场监测结果表明,注入压力大幅度提高,吸液剖面明显改善,部分油井已陆续见到"增油降水"效果。     

泡沫加二元复合体系提高采收率技术试验研究

通过物理模拟试验研究了聚合物驱油体系、泡沫复合驱油体系、二元复合驱油体系及泡沫与二元的复合体系提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明,泡沫加二元复合驱油体系集合了泡沫及二元驱油体系的特点,具有强调及强洗的双重作用,泡沫的高视粘度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积,二元体系的高界面活性提高了驱油效率,减少了油藏的残余油的存在,使泡沫体系更稳定,多种组份相互作用,使驱油效果最大化;注入0.3PV复合段塞,综合采收率提高33.7%,提高采收率效果明显好于单纯的聚合物驱、二元驱及泡沫复合驱,在注入相同段塞条件下能够增加采收率4%～13%。     

孤东油田七区西Ng6~(3+4)大孔道油藏二元复合驱油提高采收率方案设计

孤东油田七区西Ng63+4是典型的大孔道油藏,其孔隙度平均31.7%,渗透率平均2 324×10-3μm2,该油藏注水开发阶段水窜严重、注水利用率低、综合含水高、水驱采收率低,为此,在对高渗条带进行有效封堵的基础上,开展了表面活性剂和聚合物二元复合驱油研究,提出并筛选了聚合物和最佳表面活性剂配方,在技术、经济对比的基础上对复合驱注采参数进行了优化设计。室内实验和数值模拟结果表明:二元复合驱油方案实施后,孤东油田七区西Ng63+4可提高采收率7.3%,累积增油26.74×104 t。     

旅大10-1油田化学驱物理模拟研究

旅大10-1油田位于渤海辽东湾中部海域,油藏具有高温、高矿化度和胶结疏松等特点。从海上油田开发实际需求出发,结合油藏地质特征和流体性质特点,利用室内物理模拟实验方法,研究了早期注聚合物和聚合物微凝胶的驱油效果。结果表明,早期化学驱不仅大大缩短油田开发周期、节约操作费用,而且最终采收率也高于中后期化学驱的采收率。结果还表明,在化学药剂费用相同条件下,聚合物凝胶驱的增油效果要好于普通聚合物驱。     

二元复合驱增油效果及采出液性质实验研究

经过30多年的注水开发,辽河油田锦16块油藏层间和层内非均质性进一步加剧,分注和堵水效果逐年变差,开发效率降低,需转换油田开发方式。在现有研究工作基础上,通过理论分析和物理模拟实验,开展无碱二元复合驱全过程五点法仿真物理模拟实验研究。实验结果表明,在岩心平均渗透率相近的情况下,层内纵向非均质模型的水驱采收率较高,而平面非均质模型的化学驱采收率增幅较高。在化学药剂费用和段塞尺寸相同条件下,"调剖剂+二元复合体系"段塞组合的增油效果要好于单独二元复合驱。其中,"体膨聚合物颗粒+二元复合体系"增油效果最好。调剖可以减少化学药剂采出量,进而减小采出液化学药剂浓度和黏度,增大界面张力。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24