油层大孔道调堵技术的发展及其展望

在注水开发过程中，注入水对储层孔隙、骨架颗粒、胶结物和油藏流体的作用等因素的影响，易在储层中形成大孔道。储层大孔道对油藏注采工艺有着重要的影响油层大孔道所具有的特殊性，即具有渗透率高、孔喉半径大等特点，要求堵剂具有相当的强度、适宜的固化时间、价格经济，为减少对中、低渗透层的污染还要求堵剂有合适的粒径。因此需要研制针对性强的大孔道封堵技术。自20世纪90年代以来，我国油田进入了高含水、特高含水期，封堵大孔道和低成本、高效的调剖剂的研究和应用在各大专院校和胜利、大庆、大港等油田有了很大的进展，现已形成了以颗粒类调堵剂、聚合物凝胶堵剂、颗粒类与聚合物凝胶复合堵剂为主的大孔道调剖堵水技术。文中调研了大量国内外资料，对油层大孔道调堵技术进行了回顾，对其发展前景作了展望。     

河流-三角洲储层大孔道形成机理研究

大孔道是疏松砂岩油藏长期注水冲刷形成的次生高渗透条带,极易造成注水低效循环.利用高含水和特高含水阶段砂岩油藏储层参数变化规律、河流-三角洲相沉积体系储集砂体内部的主要非均质特征和高速、长期注水开发方式对形成高渗透带的影响,分析了影响储层大孔道形成的主要因素.研究表明,河流-三角洲储层大孔道形成过程中储层的非均质性是内因,而注水开发是其形成的外因,二者共同作用最终导致大孔道的形成.     

砂岩储层中大孔道形成机制及防治措施

注水开发过程疏松砂岩油藏中,易形成大孔道,虽然大孔道有利于原油渗流。但是,大孔道导致注入储层的水无效循环,降低采收率。通过降低注水速度,避免了大孔道出现。     

红岗油田高台子油藏储层大孔道定量描述

中高含水期砂岩油藏在长期注水中容易形成大孔道,造成注入水无效循环,影响开发效果,降低了油藏采收率.该文以红岗油田高台子油藏为例,综合考虑影响储层大孔道形成因素,选取孔隙度、渗透率和含水率变化率等多种静态和动态指标,利用层次分析法确定各个指标的权重后计算出大孔道综合指数.并以此为建模参数,采用相控随机建模的方法建立了研究区储层大孔道三维模型,定量表征储层大孔道分布和发育情况,为油田后续的注采方案调整提供了地质依据.通过选取影响大孔道形成的静、动态指标确定大孔道综合指数,然后建立大孔道模型的方法,为储层大孔道研究提供了一个新的方向,对同类油藏大孔道研究具有借鉴意义.      

高含水期大孔道渗流特征及定量描述方法

受注入水长期冲刷作用影响,疏松砂岩油藏在特高含水期易发育大孔道,大孔道的存在造成无效水循环,影响水驱开发效果,故大孔道识别与定量描述对高含水期提高采收率措施有重要意义。文章分析了大孔道中的高速非达西渗流特征,依据高速非达西渗流的识别标准,建立了大孔道识别标准,并在考虑注水开发过程中渗透率随冲刷孔隙体积倍数变化的基础上,建立了油藏模拟系统,并给出了大孔道定量描述方法。最后选取孤东油田七区西馆上段Ng6³⁺⁴开发单元作为典型油藏,进行了大孔道识别与定量描述研究。结果表明,在典型油藏的模拟区域储层内大孔道所占的比例较小,主要分布在注水井周围或注采井间。考虑了注采井距、注采压差、渗透率等指标所建立的大孔道识别标准能够有效的在油藏模拟系统中应用,并能准确、定量的描述大孔道。     

油藏大孔道模糊识别及定量计算方法研究

海上砂岩油藏在长期注水开发过程中,因高强度注水冲刷导致储层形成优势通道,致使注入水在注采井间低效甚至无效循环,严重影响水驱开发效果。为了解决注入水沿高渗优势通道突进难题,准确识别大孔道发育状况和大孔道参数计算成为一个技术关键。所以本文运用模糊综合评判法,优选5种静态指标和7种动态指标对储层大孔道进行定性判断;同时在流体渗流理论基础上,推导并建立大孔道渗透率、孔喉尺寸及大孔道体积的数学计算模型。实例应用结果表明文中模型的计算结果贴近生产实际,并且为封堵大孔道的调剖调驱工艺参数优化提供有效的数据支撑。     

中高渗砂岩油藏水驱后储层参数变化规律

通过对岔河集油田取心井岩心的分析,发现水驱对中高渗砂岩油藏储层参数有显著影响:孔隙度和渗透率的值随水驱倍数增加而增大,孔隙度变化幅度较小,渗透率增幅比较明显;初始孔隙度和渗透率值越高的样品,水驱后增幅越明显,这反映注入水沿着大孔道推进,对大孔道的影响最大;水驱后,储层出现面孔率和孔隙体积增大、喉道直径增大、泥质等填隙物含量降低、排驱压力和饱和度中值压力降低等变化特征;由于水驱后渗流能力增强的大孔道容易在地层中形成优势渗流通道,注入水沿优势通道推进,影响注入水的波及体积和驱油效率.因此,需要采取深部调驱等措施,封堵已经形成的优势渗流通道,提高注水开发效果.     

注水开发油田剩余油分布及提高采收率的水动力学方法

为了认清砂岩油藏注水开发中、高含水期剩余油赋存状态,提高注水开发效果,通过对大庆长垣葡萄花、萨尔图油层检查井取心样品的微观观察,结合微观水驱油实验和剩余油形成机理研究成果,建立了砂岩油藏小孔剩余油物理模型.研究认为注水开发油藏中、高含水期的剩余油主要存在于2种孔道中,即有注入水流动的孔道和没有注入水流动的孔道.有注入水流动的孔道中剩余油是化学驱挖潜的主要对象;没有注入水流动的孔道中的剩余油主要赋存在间小孔和盲孔2种孔隙类型中,这种整体高度分散的剩余油是中、高含水期的水驱砂岩油藏长期挖潜的主要对象.应用油气成藏理论求得最小含油喉道半径为0.71 ～0.11μm,平均为0.2 μm左右.运用小孔剩余油理论重新分析了聚合物驱、微生物驱等油气开采技术,根据建立的小孔剩余油物理和数学模型,提出了新的经济有效的开采水驱剩余油方法.     

注水开发油藏高含水期大孔道发育特征及控制因素——以胡状集油田胡12断块油藏为例

东濮凹陷胡状集油田胡12断块沙三段中亚段（Es3^中）油藏为扇三角洲沉积，其中4至8油层组由于长期注水形成了许多大孔道。综合分析研究区具有明显大孔道的井段所处的沉积微相、砂层厚度和储集层物性，结果表明，宏观上，大孔道主要分布于厚度大干3m的水下分流河道及河口坝微相中；微观上，孔隙度大干20％、渗透率大干100mD的水下分流河道正韵律砂岩中、下部及河口坝反韵律砂岩顶部的中一粗粒砂岩易于形成大孔道。岩石成分成熟度高、成岩演化程度低、长期大规模注水是形成大孔道的主要原因。大孔道形成后，储集层孔隙度增大3％～5％，渗透率增大5～20倍，主要表现为孔喉半径增大；自然电位基线偏移，微电极幅度差和声波时差增大，电阻率降低；相对吸水量明显高于邻层，注水量增大的同时，产液量也增加，但油量下降，注入压力减小。图6表1参19     

南堡陆地中浅层油藏优势渗流储层特征研究

冀东油田南堡陆地中浅层油藏优势渗流油层主要以砂岩为主,渗透率高,泥质胶结疏松,易出砂,油层非均质性强,油水黏度比大,经过长期水驱,油藏内部容易形成大孔道,使后续注水或聚合物沿大孔道做无效循环,严重影响了注水或聚驱效果。针对南堡陆地中浅层油藏渗流矛盾较为突出的状况,从影响优势渗流通道形成的几个关健参数的研究入手,利用测井、岩心、油藏描述、室内试验、吸水产液剖面测试等资料,综合分析研究了优势渗流通道水淹储层的动静态特征,为今后中浅层油藏优势渗流通道的识别和治理,提供了较充足的依据。     

水驱砂岩油藏在不同水质下的渗透率时变特征

油田注水开发过程中,注入水中的悬浮固体颗粒物、油以及细菌等污染物会堵塞油层的孔隙,造成储层渗透率缓慢下降。因此,对于长期注水的油田,继续利用原来的地层渗透率选择水质是不合理的。考虑到油田长期的注水历史,利用不同渗透率的砂岩岩心进行大量的室内实验,研究油田水质标准（SY/T 5329-2012）中5种不同水质的注入水对地层渗透率的伤害规律,提出渗透率水质敏感性的概念;并通过理论推导建立渗透率衰减规律的数学表达式,描述了水驱砂岩油藏在不同水质下的渗透率时变特征。在此基础上确定水质与储层相适应的选取标准,研究了水质决策界限,建立高含水期注水水质决策方法,为长期注水开发的油田重新进行水质决策、提高注水开发效果提供了理论依据。     

疏松砂岩、细粉砂岩油藏防砂堵水及大孔道封堵工艺技术

在疏松砂岩油藏注水开发中、后期,由于储层存在先天的非均质性,致使油、水井之间形成严重的高渗透大孔道现象,生产井出现特高含水及严重出砂的问题。为此研制了渗透率、胶结强度可调的无机胶结固化材料＂双效胶结砂＂,并依据选择性注入原理,实现对高渗透、大孔道深部低渗充填,同时对近井地带高渗封口,达到防砂堵漏的目的,解决了细粉砂岩油田油、水井的出砂和漏失问题。     

大孔道模糊识别与定量计算方法

疏松砂岩油藏注水开发后期,由于注入水的冲刷和井下出砂,在油水井之间形成不利于油田生产的储层大孔道,导致注入水窜流突进,油井水淹,产量急剧下降。为改善注水效果达到控水稳油目的,必须采取大孔道封堵措施,而有效识别大孔道和准确计算封堵技术参数是问题的关键。全面考虑储层异常渗流通道特点,将其分为无异常储层、高渗透带、裂缝、大裂缝、未完全发展大孔道和完全发展大孔道6种情况,利用专家系统模糊判别理论建立了大孔道定性识别模型,通过研究各种不同介质的流动规律和特点,综合运用渗流力学和流体力学理论,建立了从孔隙线性渗流到粗     

疏松砂岩油藏大孔道形成机理与预测

疏松砂岩油藏开发过程中,易形成大孔道,导致注水无效循环,降低注水开发效果.进行大孔道形成机理与预测的研究,有助干指导疏松砂岩油藏大孔道治理,改善开发效果.结合室内实验结果和矿场生产资料,分析了大孔道形成的地质条件、流体条件和开发因素.采用数值模拟方法,研究了地层韵律性、层间渗透率差异倍数、油水密度差、油水粘度比、采液速度等对大孔道形成的影响.经对比分析,建立了综合系数与油藏形成大孔道之间的变化关系,指出可采用综合系数来预测大孔道的形成,并给出了正韵律、反韵律油藏大孔道形成时该值的界限.以孤东油田七区西Ng63+4油藏为例,利用综合系数判断了大孔道的形成,结果与多种测试分析资料吻合程度较高.     

水淹储层大孔道存在的分析与识别

油藏不断注水开发过程中,注入水容易沿着储层中高渗透部位运行,并进一步改变储层的孔渗性质,使其孔喉半径增大,在某一时期注入水会沿着这些高渗透部位突进,形成了不利于油田生产的低效、无效的大孔道.以某一注水井及其连通的油井为单元,利用该单元的动态测试和静态测试资料,研究分析了注水过程中储层的大孔道存在和识别的方法.此研究方法可以在其它注水井单元中推广应用.     

注水压力对低渗透储层渗流特征的影响

低渗透油藏中流体的渗流规律是当前渗流力学重要的研究领域。低渗透油藏储层的主要特征是渗透率低,油水流动的孔道微细,渗流阻力大,固-液界面及液-液界面之间相互作用显著。这些特点造成了低渗透油藏渗流规律的复杂性。通过室内岩心流动实验,研究了注入压力对岩石渗透率和流体渗流规律的影响。结果表明,低渗透储集层存在非线性渗流特征,当注入压力较低时,流体在岩心中流动速度随压力梯度的变化很小,也就是在低压下,注入水很难进入地层;当压力梯度较大时,渗流速度与压力梯度的关系呈近似的直线关系;在上覆压力和压力梯度不变的条件下,注入压力越高,岩石渗透率就越高。由此可见,在考虑储层保护的前提下,对低渗透储层采用高压注水,有利于提高注水效果。     

沈84-安12块高凝油油藏注水井大孔道深度调剖技术

沈阳采油厂沈84-安12块是全国最大的高凝油砂岩开发区块,油藏开发进入高含水期后,注水开发中稳定地层压力与控制油井含水上升速度的矛盾日益突出.针对区块油藏非均质性强、长井段、多层位生产、注水井单层突进现象严重的现状,研究了深度调剖技术,并取得了一定的效果.该项深度调剖技术是利用示踪技术的成果,结合剩余油主要分布在主力油层大孔道中的实际.在工艺上采用封堵、深度调剖、注驱替剂的阶梯式注入段塞深度调剖工艺.来扩大大孔道注水的波及面积,以提高区块的注水开发水平.     

水驱砂岩油藏储层参数变化三维网络模拟

疏松砂岩油藏在水驱过程中,储层渗透率和孔隙度会发生变化,这些变化对油藏开发具有重要的影响.基于符合疏松砂岩储层典型特征的网络模型,综合考虑储层孔喉内微粒的脱落、捕集、运移等微观变化机理,建立了储层参数变化三维网络模拟方法,并模拟研究了不同条件下孔隙度和渗透率等物性参数的变化规律.模拟结果表明:在长期注水驱替过程中,由于孔喉内微粒会发生脱落,且部分微粒随注入流体流出储层,导致孔喉半径分布范围发生小幅变化,孔喉半径总体呈增大趋势,储层连通性增强;渗透率和孔隙度逐渐增大,且增大的幅度逐渐减小;注水强度和粘土胶结程度通过影响微粒的脱落速率,进而影响储层渗透率和孔隙度的变化幅度.     

高邮凹陷高含水砂岩油藏储层物性变化特征及影响因素分析

高含水砂岩油藏经过长期注水后,其物性会发生变化,对油藏开发产生明显的影响。为此,通过利用不同渗透率的岩心开展了水冲刷实验研究,并在实验基础上分析了黏土矿物、孔喉特征及岩石润湿性等对储层物性变化的影响。实验结果表明,渗透率较大的样品随着注水倍数的增加,渗透率逐渐增大;渗透率较小的样品随着注入倍数的增加,渗透率逐渐减小;且不同注入速度会影响物性的最后变化程度;黏土矿物含量、孔喉特征和岩石润湿性三者对储层物性变化有影响,其中黏土矿物含量对物性变化影响最大,孔喉特征和岩石润湿性影响较小。     

开发后期储层孔喉半径变化规律研究及治理对策

不同沉积相带在注水开发过程中的吸水规律不同,水驱油藏随着注水对储层不断的冲刷改造,储层物性好的沉积相带受注入水改造作用更加明显,导致注水井层间差异逐渐加大。针对开发后期日益加剧的层间矛盾,封堵大孔道强吸水层,启动弱、未动用层,成为开发后期提高注水波及体积,实现层间产量接替的必然选择。由于对强吸水层的大孔道缺乏定量认识,影响了调驱的效果。文中通过油藏渗流规律研究,提出利用注采井组之间的调配见效时间来计算开发后期强吸水储层的孔喉半径,并提供了高渗透条带突进流量的计算方法,对封堵强吸水层提供了理论依据。