长庆特低渗裂缝发育油藏三维模型驱油实验研究

为真实模拟长庆特低渗透油藏渗流特征、确定水驱后剩余油的合理挖潜方法,采用人造微裂缝露头岩心与天然基质露头岩心并联的三维物理模型,开展石油磺酸盐表面活性剂驱、直链型聚合物驱和聚合物/表面活性剂二元驱驱油实验。研究结果表明,三维非均质模型和实际油藏物性相近,较好地模拟了油藏真实情况。与水驱相比,裂缝层、基质层和并联岩心模型表面活性剂驱分别提高采收率2.65%、2.72%和2.67%,聚合物驱分别提高采收率5.65%、3.32%和4.57%,二元驱分别提高采收率8.23%、5.09%和6.69%。与表面活性剂驱、聚合物驱相比,二元驱提高采收率效果明显,可望用于长庆油田水驱后驱油。     

坪北特低渗透油藏改善水驱开发效果数值模拟研究

针对坪北以基质为主的裂缝一孔隙型特低渗透油藏,应用美国Landmark公司的VIP软件．建立了即能体现油藏纵向非均质性又能反映油藏裂缝特性的精细地质模型,并对其进行了放大压差、增注、转洼、脉冲注水、表面活性剂驱等多种形式的水驱方案的预测。与目前的稳定注水开发相对比,认为坪北油田改变生产压差,可以改善水驱开发效果;二注井转注,可以有效提高呆油速度;脉冲注水对改善水驱开发效果不明显;表面活性剂驱则是提高其特低渗透油藏采收率的有效方法。     

边底水油藏化学驱提高采收率实验研究

为探索冀东油田高浅南油藏化学驱提高采收率技术,研制适应油藏条件的驱油用表面活性剂,利用均质岩心模型和3层非均质岩心模型开展化学驱驱油实验,对该油藏化学驱提高采收率的可行性进行综合评价。实验结果表明:研制的表面活性剂降低油水间界面张力的能力较强,浓度为0.3%时油水界面张力即可达到10~(-3)mN/m数量级,拥有很强的提高驱油效率的能力;该表面活性剂对高浅南油藏具有较好的驱油效果,可在水驱基础上继续提高采收率15.00个百分点。研究认为,对于冀东油田高浅南油藏,采用单一表面活性剂驱采收率提高幅度较小,而采用调剖堵水+表面活性剂驱技术对提高采收率有明显效果。建议对于非均质性较弱的油藏,提高采收率应以提高驱油效率为主,对于非均质性较强的油藏,提高采收率应以提高波及效率为先。该研究结果对同类油藏提高采收率具有一定的借鉴意义。     

潜山油藏微球-天然气驱实验评价

裂缝型潜山油藏储集层非均质性强,油藏开发过程中驱替流体指进和窜流频发,封堵裂缝、大孔道等高渗流通道是提高原油采收率的有效措施。通过岩心流动实验,评价了微球对B1潜山油藏储集层岩心裂缝及大孔道的封堵效果,探究了采用微球-天然气驱提高剩余油动用的有效性。结果表明,单一水驱或天然气驱的驱油效率不显著,采用微球驱,微球进入岩心后的膨胀和封堵作用使得阻力系数、注入压力等显著增大;微球粒径直接影响封堵性能,若粒径太小,达不到封堵的效果,若粒径太大,不易注入;微球注入岩心后的膨胀、封堵、解堵、变形后再封堵及天然气溶解的协同作用,对裂缝型潜山油藏开发过程中的驱替流体指进及窜流有明显抑制作用,微球-天然气驱可大幅提高剩余油采出程度。     

界面张力对提高原油采收率的影响

对于水驱油藏原油的采收率是水驱波及系数与洗油效率的乘积。用注表面活性剂的方法可降低界面张力．以此降低残余油饱和度来提高微观驱油效率．改善体积效率可采用打加密井、降低水油流度比或有选择性地堵塞高渗透通道降低油藏非均质性等方法．下文将主要介绍表面活性剂驱降低界面张力提高原油采收的作用机理以及表面活性剂驱存在的问题和解决的方法．     

储层平面非均质性对水驱油效果影响的实验研究

储层的非均质性是影响油气藏油、气、水渗流及油气采收率的主要内因，所以进行储层非均质性对水驱油效果的影响实验研究，找出其影响规律，对搞清油藏剩余油的分布，采取合理性措施，提高采收率显得十分必要，本文采用天然岩心串联组合方法，进行了平面非均质性对水驱油效果的影响实验研究，结果表明，驱替顺序及岩石非均质程度是影响平面非均质油藏采收率的主要因素，高渗区注水低渗区采油可获得更高的采收率，该结论可以直接指导油藏开发和剩余油挖潜。     

特高含水油藏聚驱后非均相驱渗流规律

目的针对特高含水油藏窜流问题严重、聚合物驱流度控制能力有限等问题,探索特高含水阶段非均相驱微观渗流特征。 方法通过微观可视化渗流实验、均质条件驱油及非均质条件调驱实验,评价了特高含水阶段水窜规律和聚驱对注水剖面的调整能力。 结果在特高含水阶段,注入聚合物和非均相体系后,驱替压差有效提高,最终采收率较水驱提高了32.8%;非均相体系的注入可在聚驱后继续动用低渗岩心中的剩余油,低渗填砂管采收率较水驱提高了38.1%。非均相体系有效动用了各类微观剩余油,含量显著降低。 结论非均相体系能够对窜流通道实现有效封堵,改善多孔介质的微观非均质性,促使驱替液转向并进入未波及区域,对剩余油实现有效的动用,进而提高原油采收率。      

基于剩余油动用规律的高含水油藏水驱扩大波及体积方式实验

中国多数中、高渗油藏已进入高含水开发阶段,这部分油藏剩余储量巨大,如何经济有效地开发该类油藏对中国原油稳产至关重要。利用计算机断层扫描(CT)技术和并联岩心驱替实验从孔喉尺度和岩心尺度研究了水驱流速对微观剩余油和宏观波及的影响,基于三平板并联岩心实验对比了“增注、关井、驱替”的周期注水方式与连续水驱的驱油效果。研究结果表明,水驱流速增加使得一维柱状岩心的驱油效率提升了4.4%,剩余油簇平均尺寸下降幅度随着流速的增加而增大;对于非均质岩心,流速增加2～5倍后可提高水驱驱油效果4.5%～6.3%,但增加幅度随着流速的增大而明显减少;周期注水方式建立起的压力扰动可有效扩大并联平板模型纵向和平面的水驱波及体积,在不增加注水量的前提下可比连续注水方式的采收率提高3.1%。     

高渗区分布形态对砾岩油藏聚合物驱窜流的影响

储层非均质性导致的驱替介质窜流是制约砾岩油藏注水、注聚合物开发的主要因素之一。根据克拉玛依砾岩油藏的非均质分布情况,针对油藏高渗区呈连通、零散及复合分布特征设计3种可视化填砂模型。通过水驱和高、低2种质量浓度聚合物驱实验,分析不同非均质性分布下水驱窜流与聚合物驱窜流特征;选用弱凝胶和凝胶颗粒2种调驱剂来封堵窜流通道,探索不同类型非均质窜流的针对性治理方法。结果表明,高渗区之间的连通、零散及复合分布均易导致水驱窜流,中、低渗区及非主流线上的高渗区原油难以得到有效动用。不同非均质模型中聚合物驱窜流特征和治理方法不同:当高渗区连通或复合分布时,低质量浓度聚合物驱(1 000 mg/L)仍窜流明显,增大聚合物质量浓度(2 000 mg/L)能够扩大对非主流线上高渗区的波及,采收率大幅度提高,但中、低渗区原油仍未得到有效动用,凝胶颗粒调驱是治理聚合物驱窜流的最佳方法;当高渗区零散分布时,低质量浓度聚合物驱采收率增幅明显,而高质量浓度聚合物驱采收率难以大幅度提高,弱凝胶调驱是治理聚合物驱窜流的最佳方法。     

特低渗透油藏水驱规律及最佳驱替模式

为了进一步改善特低渗透油藏开发效果，提高水驱采收率，通过大量特低渗透油藏水驱开采特征研究，揭示了特低渗透油藏的水驱规律：在注水开发过程中，特低渗透油藏会首先沿现今最大水平主应力方向注、采井间开启注水动态裂缝，随着注水压力的升高，或将开启与之成最小角度的注采井连线方向裂缝，导致注入水沿裂缝方向注采井无效循环，造成油藏水驱开发效果很差。等值渗流阻力法计算结果也证明了面积驱替径向渗流转为裂缝线性侧向驱替平行流后可大大降低渗流阻力。由此提出了“沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替”的井网转换模式。井网模式的转换避免了注水动态裂缝导致的注入水无效循环，消除了动态裂缝对储层非均质性的影响，减小了渗流阻力，扩大了水驱波及程度。现场应用效果显著，单井产能增加了一倍，平面波及系数提高了43.2%，水驱采收率提高了19.3%。     

水驱油流线模拟在天然裂缝性油藏中的应用

由于流体在裂缝和基质之间的复杂流动,天然裂缝性油藏的水驱油管理面临困难.流线模型通过孔间传质评价各注入井对相应生产井的注入效果.天然裂缝模型运用流线驱替注水效率的概念来提高水驱管理.考虑重力和裂缝与基质之间的窜流,运用算子分裂技术的流线方法首次模拟了双孔双渗模型中的水驱油过程.该模型能够重新分配注入水以改善裂缝和基质的原油采收率.快速的流线计算方法使得该模型也可以应用于矿场试验.本文阐述了基于注水效率的注入速率控制对模拟双孔双渗油藏的方法和实施办法,验证了实例模拟的有效性.该方法可以评价一注一采单元的注水效果.根据计算的注水效率可以确定注入速率的分配,以便从裂缝和孔隙中驱出更多的原油.实例证明,这种方法对高度非均质的天然裂缝性油藏非常有效.     

长庆特低渗透油藏注水动态裂缝及井网加密调整模式研究

为改善长庆特低渗透油藏中高含水期水驱开发效果,进一步提高采收率,综合运用储层地质力学、油藏工程及数值模拟等方法,研究了注水动态裂缝开启机理及延伸规律,给出了不同方向裂缝开启压力界限。当注水压力超过现今最小水平主应力时,单方向注水动态裂缝开启;注水压力越高,现今最大、最小水平主应力差越小,注采井连线与最大水平主应力方向夹角越小,越容易产生多方向注水动态裂缝。根据不同缝网匹配油藏剩余油分布规律,采取了不同的井网加密调整模式,限定注水压力控制多方向裂缝开启,沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替等措施,改善了水驱效果,提高了油藏水驱采收率,为提高特低渗透油藏水驱采收率提供了新思路。      

三工河低渗油藏注CO_2驱替机理及开发可行性优化设计

莫北三工河深层低渗非均质强水敏油藏注水开发效果较差。为探索更有效提高采收率技术,以莫109区块为目标区,开展了水驱后注CO_2提高采收率可行性研究。首先进行流体相态测试和模拟,分析了地层原油注CO_2相态配伍性和混相程度;然后模拟油藏高温高压条件下注水和注CO_2驱油效率对比长岩心实验;最后在实验基础上运用多组分模型数值模拟技术,在历史拟合基础上对CO_2驱注采参数进行优化设计。结果表明,通过5口注水井转注CO_2,10 a内原油阶段采出程度比水驱增加7.15%,目标区注CO_2比注水具有更好的提高采收率潜力和开发可行性。     

非均质油藏水驱后化学体系提高采收率效果研究

用物理模拟的方法对比了非均质油藏水驱后期分别采用聚合物驱、高分子表面活性剂驱、化学堵水等方法提高采收率的效果差异。通过多孔介质中表现出的阻力效应及运移特征,探讨了不同驱替介质在非均质油藏中的调驱机理和液流转向效果。进一步通过并联填砂管模型中的驱油实验,考察了水驱后使用不同化学驱替方式对剩余油的动用特征及提高采收率的潜力。结果显示,相同驱替速度下,聚合物的阻力系数上升快但平衡值低 高分子表面活性剂及与原油产生的乳状液阻力系数上升慢,但平衡值高。三种驱替方式都在一定程度上改善了开发效果,但相比之下高分子表面活性剂驱效果更为明显。主要由于高分子表面活性剂与原油的乳化作用使高渗透层的残余油得到启动,而生成的乳状液的阻力效应又使得液流转向波及到低渗透层。这种综合作用使该驱替方式提高采收率效果好,含水率降幅大且维持时间较长,对于非油藏水驱后改善开发效果,进一步提高采收率具有明显优势。

     

考虑动态裂缝的特低渗透油藏渗流模型

特低渗透油藏注水过程中产生注水动态裂缝,导致油井生产特征差异大、油水渗流规律复杂。为综合考虑动态裂缝和基质非线性渗流对开发的影响,通过开发动态、岩石力学及各类测试资料分析,确定了动态裂缝开启压力界限及延伸规律。利用"方向性压敏效应"表征最大主应力方向动态裂缝开启与延伸,结合"非线性渗流"表征侧向基质驱替,改进了特低渗透油藏渗流模型。利用改进的模型准确预测出WY油藏剩余油富集区域,指导了油藏井网的加密调整,提高水驱采收率5百分点,为剩余油分布预测及水驱开发调整提供了依据和手段。     

深部调驱用凝胶颗粒与孔喉适应性评价

为进一步提高凝胶颗粒深部调驱效果,针对长期水驱开发油藏非均质性强、剩余油分布多的特点,开展深部调驱用凝胶颗粒与孔喉的适应性评价。通过核磁共振实验定量确定长期水驱开发过程中的孔喉半径演化过程。基于定量微孔滤膜实验,建立匹配因子(δ)与运移-封堵之间的关系。采用物理模拟动态实验,验证凝胶颗粒的深部运移、剖面改善和提高采收率性能。研究结果表明:凝胶颗粒粒径与孔喉的匹配关系对深部调驱的作用深度影响较大。当1.0δ≤3.0时,凝胶颗粒最有利于实现深部调驱。凝胶颗粒以滞留、架桥等形式对高渗透层产生有效封堵,对非均质岩心的剖面改善率可达97.2%。三层非均质岩心对比实验结果表明,在最佳匹配因子条件下,凝胶颗粒具有良好的深部运移和封堵性能,提高采收率可达29.3%。     

注采优化提高平面非均质低渗油藏井网水驱波及效率

不稳定注水广泛应用于非均质油藏的水驱开发,为进一步改善平面非均质低渗油藏水驱开发效果,采用与目标油藏对应的径向流物理模型,分析了3种注采方式下平面非均质油藏井组生产井生产动态及采收率,明确了3种注采方式改善水驱开发效果的作用机理,并给出3种不同注采方式的适用性。结果表明:不稳定注水方式可形成不稳定压力场,形成油水交渗及弹性力驱油,改善低渗区域的驱油效果;同步平衡产液量注采方式可改善整体水驱波及效率,并利用不稳定注水提高低渗区域原油采收率,整体采收率较高;异步平衡产液量注采方式可在不稳定注水后,调整注采压差,提高低渗区域驱油效率,同时扩大注入水对低渗区域的波及效率,大幅度提高低渗区域的采收率。实验结果可为目标油藏水驱开发注采方式优化提供理论支持。     

聚合物驱后凝胶与化学剂交替注入的驱油效果研究

聚合物驱后油藏仍有大量剩余油残留其中,为探讨进一步提高聚合物驱后油藏的原油采收率的方法,利用人造非均质大平板岩心,开展了凝胶与聚合物、凝胶与聚合物/表面活性剂二元复合体系(简称聚表二元体系)多轮次交替注入的驱油效果研究。结果表明,交替注入0.26 PV凝胶与0.39 PV聚表二元体系进行驱油实验,采出程度可在聚合物驱采收率基础上提高11.29%,凝胶与聚合物溶液交替注入驱油阶段采出程度可提高7.10%,说明凝胶与聚表二元体系交替注入驱油技术对聚合物驱后剩余油的进一步挖潜更具潜力,但与凝胶与聚合物交替注入驱油技术相比,其成本相对较高。在现场进行实际技术优选时应综合考虑成本及市场原油价格等因素。     

表面活性剂驱提高采收率先导性试验研究

古城油田B125区V2-5油组原油粘度高、非均质性强,水驱后水窜严重,水驱效率低,急需进行开采方式转换研究与试验.为了适应开发需要,开展了表面活性剂驱技术研究与先导性试验.3个井组的矿场先导性试验表明,表面活性剂可使油水界面张力降至10-1mN/m数量级,驱油效率可在水驱的基础上提高15个百分点,有利于提高最终采收率,改善开发效果.     

可动凝胶纵向非均质物理模拟研究

由于注入水的长期冲刷,储集层的孔隙结构及物理性质发生了变化,层间和层内的非均质性加剧,影响后期开发效果。可动凝胶能调整地层的非均质性,在纵向非均质摸型上进行可动凝胶油藏物理模拟实验,通过布置高精度的压差传感器,了解可动凝胶体系调整非均质地层渗透率和压力场动态分布的能力,对比水驱、聚合物驱和可动凝胶封堵对采收率的影响。结果表明,可动凝胶封堵比水驱提高采收率8.7％,比聚合物驱提高采收率1.6％。由压力场变化分析可知:聚合物驱确实能改变油藏内流体流动方向,提高波及范围,驱替出水驱不能波及到的低渗透油藏内的油;可动凝胶成胶后,封堵高渗区,可改变油藏内流体流动方向,进一步提高采收率。图9表1参5