泡沫改善间歇蒸汽驱开发效果

间歇蒸汽驱是提高稠油热采区块采收率的有效方式,伴随着汽驱轮次的增加,注汽井同生产井之间出现严重汽窜,导致生产效果急剧变差,为此,进行了高温泡沫封堵蒸汽汽窜提高蒸汽驱采出程度研究。利用蒸汽驱物理模拟装置、高温界面张力仪对适用于不同温度的泡沫剂驱替性能、界面张力进行评价,确定不同泡沫剂最佳作用温度;对现场注入气液比、注入方式进行优化研究,确定现场施工方式。研究表明,FCYL和FCYH组合注入效果优于单注一种泡沫剂,伴蒸汽注入氮气泡沫剂后驱替效率提高30个百分点。2004年在胜利油田单56-10-X8间歇蒸汽驱井组实施高温泡沫改善开发效果现场试验,现场应用表明,高温复合泡沫体系可大幅度改善间歇蒸汽驱热采稠油油藏开发效果,是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。     

热力泡沫改善稠油油藏蒸汽驱开发效果

稠油油藏蒸汽驱开发过程中存在蒸汽窜流及蒸汽超覆等现象,大幅降低了蒸汽的利用率,影响了蒸汽驱开发效果。利用二维可视化物理模拟装置,分析稠油油藏注蒸汽开发过程中的汽窜现象、泡沫封堵性能与改善微观波及体积的效果。研究表明：稠油油藏注蒸汽过程中,注采井间容易形成窜流通道;蒸汽在油层中产生明显的黏性指进现象,降低有效波及系数,窜流通道两侧滞留大量的剩余油;注入的泡沫流体进入并存在于窜流通道内,由于叠加的贾敏效应对窜流通道具有较好的封堵作用,使注入蒸汽及冷凝水进入含油饱和度较高的未波及区域,进一步驱替油藏内的剩余油。蒸汽驱开发的最终采收率为48.48%,热力泡沫辅助蒸汽驱的最终采收率可达到59.95%,最终采收率明显提高。该研究为稠油油藏蒸汽驱开发提供了借鉴。     

泡沫辅助蒸汽驱矿场试验及效果

蒸汽驱易发生汽窜,且蒸汽波及效率低,开发效果不理想,为探索稠油油藏提高采收率的新途径,在胜利油区孤岛中二北Ng5稠油单元开展泡沫辅助蒸汽驱矿场试验。针对蒸汽驱高温特点,研发适用于蒸汽驱的耐高温泡沫剂DHF-1,该泡沫剂具有良好的耐温和封堵性能,300℃以下阻力因子始终大于20;室内驱替实验结果表明,泡沫辅助蒸汽驱可有效改善蒸汽波及状况,提高驱油效率。2010年10月开始泡沫辅助蒸汽驱矿场试验,注汽井注汽压力平均上升1.6 MPa,油井全部见效,示踪剂监测平面驱替更均衡,密闭取心井岩心分析平均驱油效率达62.4%,说明泡沫辅助蒸汽驱可提高蒸汽前缘的稳定性,抑制蒸汽突进,明显改善开发效果;截至2016年6月,试验区已累积产油23.6×10~4t,采出程度为52.1%,较蒸汽吞吐已提高采收率16.8%。     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱先导试验效果分析

方法结合矿场实验，应用油藏工程方法及数值模拟技术，研究砂砾岩稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱的开采规律及其效果。目的改善稠油油藏的热采效果，进一步提高采收率。结果砂砾岩稠油油藏按照优选的注采参数实施蒸汽驱，除遵循一般的蒸汽驱开采规律外，还表现为：蒸汽驱受效过程较温和，反映在采油井上，蒸汽驱有效期长，蒸汽突破晚；转驱后，初期对采油井适时吞吐引效，中期开展蒸汽泡沫调剖，后期关汽窜采油井等一系列配套措施，对改善汽驱效果均是有效的。结论适时转蒸汽驱预计可比一直吞吐到底提高采收率１０％左右，经济上可行；选择合理的转驱时机、井网井距和注采参数是提高汽驱效果的关键；采取一系列的调整措施是改善汽驱效果的保证     

高温复合泡沫体系提高胜利油田稠油热采开发效果

地层非均质性使得稠油油藏注蒸汽多轮次吞吐开采后期开发效果变差.伴蒸汽注入氮气和泡沫剂可有效提高蒸汽的波及效率和驱替效率,改善稠油热采的开发效果.针对胜利油田稠油油藏特点,研制了一种新型高温复合泡沫剂FCY（该泡沫剂在310℃、气液比1：1条件下阻力因子达到20以上）,并研究了温度、矿化度、剩余油饱和度对其封堵效率的影响.FCY体系提高稠油油藏采收率实验表明：FCY泡沫剂可有效降低油水界面张力,提高注入蒸汽的驱替效率;伴蒸汽注入FCY体系可以提高稠油油藏采收率,降低含水率;氮气和泡沫剂合注为最佳注入方式.胜利油田现场应用证明,高温复合泡沫体系FCY可有效改善热采稠油油藏吞吐开发效果,封堵大孔道,防止汽窜.图8表1参10     

浅薄层稠油吞吐后转蒸汽驱技术研究

河南稠油已经历吞吐开发20多年,为探索浅薄层稠油油藏蒸汽吞吐开采后,采用蒸汽驱技术提高原油采收率的可行性,在对浅薄层稠油转蒸汽驱的条件、时机研究的基础上,优化了蒸汽驱注采参数、汽驱方式和控制汽窜的技术对策,并筛选优化出了蒸汽驱先导试验方案,为下步开展现场蒸汽驱先导试验奠定了基础。     

葡南葡浅12区块蒸汽驱矿场试验研究

葡南葡浅12区块黑帝庙油层1993年开始投入蒸汽吞吐开采,到2003年末,部分生产井蒸汽吞吐超过8周期.为探索浅、薄层稠油油藏蒸汽驱开发的可行性,提高大庆稠油油藏开发水平,开展了蒸汽驱开发矿场试验.试验中通过井下测试及井筒热损失计算,评价了地面和井筒的隔热措施对降低热损失的能力.分析认为,目前选择的配套管柱适合稠油蒸汽驱热采开发;同时利用高温蒸汽泡沫调剖技术解决了注蒸汽开采过程中汽窜问题.2年多的矿场试验获得了良好的开发效果,阶段累计油汽比0.19 t/t,达到了较高水平.矿场试验结果表明:浅薄层稠油油藏在高轮次吞吐后转蒸汽驱的方法切实可行,前景乐观.     

胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术

针对超稠油油藏蒸汽驱过程中汽窜严重的问题,开展室内蒸汽驱汽窜控制技术研究,将氮气泡沫与热固性堵剂相结合封堵汽窜,热固性堵剂封堵大孔道,氮气泡沫调整蒸汽的吸汽剖面。优化后的泡沫剂体系300℃阻力因子达到30以上,且对低含油饱和度区域具有选择性封堵作用,适用于超稠油油藏条件下高渗透带的封堵;热固性堵剂在静态120℃可4 h形成固结,150℃可2h有效固结,在蒸汽动态驱替过程中可形成有效封堵。利用双岩心管开展堵调工艺评价研究,结果表明,采用热固性堵剂和氮气泡沫相结合的封堵汽窜方式比单纯应用氮气泡沫提高采收率5.7%,驱替效率整体达到60.8%。2011年在单56超稠油藏进行现场实施,措施后综合含水下降10.2%,生产井井口温度下降15℃,井组日产油量增加28 t以上,单轮次措施有效期198 d,措施增油2 562 t,效果明显。     

稠油油藏注蒸汽开发后转热水驱实验与数值模拟

注蒸汽是目前稠油油藏开发的主要方式,随着开发进程的加快,注蒸汽开发油藏大多已进入后期阶段,注汽效果差、井间汽窜严重等逐渐成为稠油油藏开发亟待解决的问题。以热采剩余油为研究对象,运用室内物理实验和数值模拟方法,研究了稠油油藏注蒸汽开发后的转换方式。不仅建立了不同温度和不同时机下的蒸汽驱转热水驱模型、水汽交替注入模型和氮气泡沫热水驱模型,而且建立了不同厚度、不同韵律以及不同变异系数下的稠油油藏注蒸汽开发转热水驱数值模型。研究结果表明,采用120℃的热水,注蒸汽采收率为22%时转热水驱效果最好;厚度大于5m,变异系数小于0.4的反韵律油层转热水驱效果较好。     

胜利油区蒸汽驱工艺技术现状及攻关方向

胜利油区稠油油藏主要采用蒸汽吞吐开发,蒸汽吞吐产量占热采产量的95.5%,但由于蒸汽吞吐采收率低,亟需研究蒸汽驱提高采收率技术。1992—2005年,胜利油区单56块、单2块、乐安草20块、乐安草南、孤东九区西等多个区块进行过蒸汽驱现场试验,由于油藏条件复杂和前期配套技术不完善,导致蒸汽驱技术在胜利油区没有形成规模。截至2008年底,胜利油区蒸汽驱先导试验中已形成了注汽、汽窜调剖、动态监测等配套工艺,基本满足了常规稠油油藏蒸汽驱现场需要。为了在胜利油区推广蒸汽驱技术,满足各种稠油油藏对蒸汽驱配套工艺的要求,在现有技术基础上,提出了分层监测、水平井监测、超稠油油藏汽窜调剖中存在的不足,并作为下步攻关方向。     

超稠油藏物理模拟试验研究

采用真空物理模拟实验方法，研究了克拉玛依油区风城油田超稠油油藏水平共蒸汽驱的最佳注入率，不同竖井注汽，水平井生产的驱替方式对生产效果的影响以及蒸汽驱对油藏温度变化的影响。认为：用水平井蒸汽驱开发超稠油藏，能够有效地提高油藏温度，降低原油粘度，改善油藏内流体的流动性。从而为提高超稠油油藏原油采收率提供了参考依据。     

胜利油田超稠油油藏蒸汽驱三维物理模拟与应用

针对胜利油田单56区块油藏条件,利用蒸汽驱三维物理模拟装置,开展了20% 、40% 、60% 蒸汽干度条件下反九点井网超稠油油藏蒸汽驱实验。分析了单井及井组生产动态,并在蒸汽驱的基础上研究了采用氮气泡沫的方式改善超稠油蒸汽驱的开发效果。实验结果表明,超稠油油藏汽窜较为严重,综合含水上升较快,蒸汽腔发育不均匀;边井生产效果较好,角井温度场发育较差,产液量和产油量较低,对井组贡献率较低。通过提高蒸汽干度可以有效提高蒸汽驱阶段的采收率,当注入油藏蒸汽干度从20% 提高到60%,蒸汽驱阶段的采出程度提高19.86%。段塞注入0.093 PV的泡沫体系时,蒸汽汽窜得到有效抑制,边井产液量和综合含水均出现明显下降,角井温度场开始发育,角井产液量和产油量显著增加,阶段综合含水下降7%,提高采收率15% 以上。通过提高蒸汽干度和辅助氮气泡沫调剖工艺,超稠油油藏可以转为蒸汽驱进一步提高采收率。     

伴蒸汽注化学剂提高采收率的室内研究

稠油区块经过多轮次蒸汽吞吐之后出现油汽比低、含水高的问题。伴蒸汽注入氮气和泡沫剂可以调整注汽剖面、提高波及效率、降低井间汽窜 ;伴蒸汽注入驱油剂可以提高注入蒸汽的驱油效率 ,提高剩余油采收率。通过室内实验研究 ,筛选出适合伴蒸汽注入的泡沫剂和驱油剂 ,对注入工艺和注入参数进行了优化研究。室内实验表明 ,伴蒸汽注入化学剂是提高稠油油藏采收率的有效手段。     

热力泡沫复合驱增效机理及油藏适应性研究——以渤海M油田为例

蒸汽驱开发存在窜流现象,严重影响开发效果,而热力泡沫复合驱可有效改善蒸汽驱开发效果,渤海部分稠油油藏经过多轮吞吐后已具备转驱条件。以M油田为例,通过二维可视化实验,从宏观和微观两方面分析热力泡沫改善蒸汽驱开发效果的机理,并进行泡沫封堵性能影响因素分析,确定热力泡沫复合驱的适应性。研究结果表明,在现有地质油藏条件下,热力泡沫具有一定的封堵能力,而在高温注入条件下,增加泡沫的耐温性能对热力泡沫复合驱提高采收率意义重大。与单一蒸汽驱相比,热力泡沫复合驱可提高驱油效率约30.0%。     

Evaluation of the effectiveness of chemical flooding using heterogeneous sandpack flood test

Alkaline flooding appears to be a promising process for enhancing heavy oil recovery after primary or secondary production from those reservoirs where thermal processes are not applicable. However, due to the heterogeneity of the reservoirs, the injected chemical solutions may flow to the producing wells through the high permeable channels and bypass the residual oil, resulting in poor volumetric sweep efficiency. Thus, evaluating the chemical blends and the injection strategies through laboratory tests with proper heterogeneous physical models can substantially reduce the risks of field application of this process.In this study, a new experimental method, channelled-sandpack flooding test, is designed to simulate the channeling phenomenon of actual heavy oil reservoirs during the chemical flooding process. The channelled-sandpacks are used to re-evaluate the effectiveness of chemical blends screened through the homogeneous sandpack flood tests. It is found that the effectiveness of the best blend obtained through homogeneous sandpack flood tests is significantly reduced in the channelled-sandpack flood tests. This demonstrates that using heterogeneous physical model, rather than the conventional homogeneous sandpack flood tests, to screen the chemical blends is necessary for designing the chemical flooding process in heterogeneous heavy oil reservoirs. With further experiments carried out for the modified blends with the channelled-sandpack flood tests, an optimal chemical blend can be determined for certain heterogeneous reservoirs. The optimal chemical blend can selectively block the high permeability zones and improve the sweep efficiency for a particular heterogeneous sandpack, thereby significantly enhancing the tertiary oil recovery. The new developed channelled-sandpack flood test should facilitate the optimization, design and implementation of chemical flooding and other enhanced heavy oil recovery processes.     

利用蒸汽超覆作用提高注蒸汽开发效果

利用解析解方法及数值模拟方法,对辽河油田洼38块特稠油油藏注蒸汽开发的热能分布进行了分析,并对有效利用蒸汽及提高注热效果进行了研究。优选出了合理的注采井段,确定了蒸汽的注入方式。综合分析表明,连续注蒸汽的开采方式适合该油藏,下注上采的线性驱动开采方式可以有效地利用蒸汽超覆作用,提高蒸汽的波及体积,进而提高多轮次吞吐阶段油藏的采收率。     

井下自生气复合泡沫技术在稠油热采中的研究与应用

针对乐安稠油老区吞吐末期开发效果日益变差的状况，开展了井下自生气复合泡沫技术研究。根据室内研究，在高温下引发剂迅速分解产生的CO2等气体，能扩大蒸汽扫油面积，降低原油粘度，提高注汽效果。当引发剂与泡沫剂混合注入时，则兼具气驱、活性液驱与泡沫驱的功效。该工艺现场施工简单，费用低，在草20区块开展了3口井的现场应用试验，收到了较好的增油效果。     

热采水平井多点注汽工具设计与试验研究

多点注汽是改善稠油热采井吸汽剖面、提高采收率的有效工艺,蒸汽限流分配器是实现该工艺的关键工具。以热采水平井吸汽能力模型为基础,综合考虑油藏物性、井筒汽液两相流压降的影响,设计蒸汽限流分配器,实现沿水平井筒蒸汽注入量的调配。通过水平井注汽地面模拟试验,验证蒸汽限流分配器的有效性,并研究注入参数的影响。结果表明:调配蒸汽限流分配器的通流面积后,试验单元流量分布的均匀性得到明显改善,不均匀系数最大降幅为93.8%;随着泵排量的增大,流量分布不均匀系数先减小后增大;蒸汽限流分配器与封隔器的优化组合是实现水平井多点注汽工艺的有效方法。     

多功能复合化学剂在蒸汽吞吐中的应用

辽河油田稠油热采以蒸汽吞吐开采为主,随着注汽轮次的不断增加、生产过程中各种工艺措施的不断介入,油藏受热水及其它侵入介质的影响,综合含水逐步上升,油层近井地带污染日益严重,直接影响了采收率,限制了稠油的高效开发.从油藏地质条件变化和伤害机理入手,开发研制出注蒸汽化学辅助技术--多功能复合化学剂.室内试验和现场应用表明,该技术能有效降低原油粘度、疏通油层、降低油水界面张力、改善稠油流动性、增加油层能量、提高采收率,从根本上改善稠油热采效果.