碱-聚合物复合驱油藏流线数值试井解释模型及其应用

将流线法应用于碱-聚合物复合驱油藏,对生产和测试两个阶段分别建立了碱-聚合物复合驱油藏流线数值试井解释模型,该模型中不仅考虑了油藏非均质性、油水两相流、复杂井网、生产历史等因素的影响,还充分考虑了碱-聚合物复合驱过程中各种重要驱油机理和物化现象。采用流线方法求解该模型并用遗传算法进行试井自动拟合解释,得到了油藏参数,形成了适用于中、高含水期碱-聚合物复合驱油藏试井解释新方法。通过求解反五点井网碱-聚合物复合驱油藏典型模型,研究了复合驱油藏中测试井的压力响应特征。编制了流线数值试井解释软件,油田应用实例证明了软件及模型的实用性。     

聚合物驱流线数值试井解释模型及其应用

针对生产和关井两个阶段分别建立了考虑复杂因素影响的聚合物驱流线数值试井解释模型，两个阶段均考虑了油藏非均质性、聚合物驱、油水两相流、多井等因素的影响。该流线试井解释模型采用最新的流线方法进行一维求解，具有更高的求解速度和稳定性，同时它比现有模型更加接近于油藏真实环境，具有更高的现场实用性。     

聚合物驱油藏剩余油饱和度分布预测的φ函数法

用φ函数方法对水驱油藏剩余油饱和度分布进行了预测,考虑了聚合物驱油过程中聚合物的吸附和渗透率下降等特征以及聚合物溶液的黏度与浓度的变化关系,对相对渗透率曲线进行了修正,得到聚合物驱油藏的剩余油饱和度与累积注入孔隙体积倍数的关系。通过相继求解压力和饱和度场,避免了求解过程中解的不收敛和不稳定问题以及数值模拟中需多次通过迭代直接或间接解多元方程组的运算。矿场实际应用表明,预测结果准确可行。     

用非结构化网格模拟器模拟聚合物驱

描述了用非结构化网格模拟聚合物驱的研究进展。聚合物驱模拟涉及到很多专业问题：聚合物溶液黏度（具有剪切稀释或剪切增稠的特性）是聚合物浓度、剪切速率、矿化度和油藏温度的函数;聚合物的流度控制能力受近井地带高速剪切的影响;聚合物的热力学降解是聚合物浓度、矿化度和油藏温度的函数;聚合物的滞留会影响其流动特征。除此之外,文中还提供了方程的数值解法及其应用实例。     

渤海多层油藏聚合物驱注入能力研究

为了更有针对性地评价渤海多层油藏聚合物驱的注入能力,考虑聚合物非活塞驱替过程中流体饱和度的分布特征以及开发井网条件下多油层纵向非均质性的影响,对已有的聚合物驱注入能力数学模型进行了改进。首先,基于聚合物驱分相流理论,求解驱替过程中各流动区域前缘饱和度及相关参数大小,建立了聚合物驱替含水饱和度分布模型;其次,应用等值渗流阻力法,推导出注采井间渗流压差的计算表达式;最后,考虑开发井网条件下多油层纵向非均质性的影响,对分层流量及注入能力进行表征,建立起多油层聚合物驱拟三维两相三组分注入能力解析解数学模型。模型求解结果与实验数据吻合程度较好,验证了该计算方法的合理性。本文建立的数学模型可用于预测及评价多层聚合物驱油藏在不同开发阶段合层及分层的注入能力,为渤海油田聚合物驱注入体系的有效评价提供了一种新方法。     

应用流线数值试井方法研究聚合物驱油藏剩余油分布

针对常规试井解释理论与方法所存在的不足,将流线数值模拟方法引入试井解释理论,基于油藏真实地质模型建立了考虑油藏非均质性、多相流、多层合采、复杂井网以及生产历史等复杂影响因素的多层油藏聚合物驱流线数值试井解释模型,采用流线方法求解该模型和遗传算法进行试井参数自动拟合解释得到剩余油分布,形成了适用于中高含水期聚合物驱油藏应用试井资料研究剩余油分布的新方法.编制了实用的流线数值试井解释软件,并在双河油田437断块进行了矿场应用,应用结果表明,该方法具有可行性,该软件具有实用性.     

确定不同含水条件下聚驱油井流入动态的方法

为合理设计聚合物驱采油装置及生产制度,由连续性方程、运动方程、状态方程,考虑流体流变性的变化,建立了聚合物驱不稳定渗流的IPR曲线模型,结合油相IPR曲线进行加权,可以得到聚合物驱油藏不同含水条件下油井的综合IPR曲线。分析了含水率、注入液和采出液浓度对聚合物驱油藏油井综合IPR曲线的影响。     

基于流线的聚合物驱热降解数值模拟

聚合物驱是化学驱提高采收率的主要方法之一。热降解是影响聚合物驱效果的重要因素,利用油藏数值模拟进行聚合物驱方案设计时,应考虑聚合物的热降解作用,但目前考虑热降解的聚合物驱数值模拟尚未完善。为此,基于准确反映热降解的粘度衰减模型,利用分时步更新流线及网格—流线场互相映射的方法求解降解时间,实现了聚合物驱热降解数值模拟。该方法物理意义明确,适用性强,计算结果准确,可以准确反映聚合物在流动状态下的热降解过程。利用该数值模拟方法进行了3组模型的研究,结果表明,聚合物驱过程中聚合物的降解时间小于在地层中的传播时间,聚合物驱达到稳定后,降解时间等于传播时间。热降解对地层中聚合物质量浓度分布基本无影响,但会造成聚合物粘度降低,延长聚合物驱见效时间,同时使含水率下降,漏斗变小,驱油效果变差,在聚合物驱方案设计时应充分考虑聚合物的热降解作用。     

聚合物驱主流线与分流线油藏剩余油特征

采集油田开发取心检查井聚驱主流线和分流线油藏的油砂样品,检测得到黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等油藏实验参数,对剩余油的特征、流动性、开采潜力及控制因素等进行了研究。结果表明:剩余油的黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等都呈现不同程度的非均质性特征,聚驱主流线较分流线油藏剩余油黏度、流度高,含油饱和度低,驱油效率高;油藏参数对驱油效率影响趋势和程度不同,主流线与分流线油藏剩余油的黏度、流度、孔隙度、渗透率与驱油效率的相关性差别较大;聚驱主流线油藏驱油效率受孔隙度和流度控制,聚驱分流线油藏驱油效率明显受孔隙度、流度和黏度控制;聚驱主流线油藏剩余油开采潜力高于分流线。     

微生物提高采收率理论模型

从微生物生长动力学出发,得到了微生物新陈代谢表达式和生长方程;在物质平衡原理基础上建立了微生物运移、基质浓度分布和代谢产物浓度分布方程;在研究微生物与油藏流体作用基础上,得到了微生物作用引起流体性质变化的我度方程和毛管力方程;在考虑岩石对微生物吸附条件下,得到了油层孔隙度、渗透率、流体饱和度变化方程;以黑油模型为基础,得到了油、气、水渗流方程。该模型基本包括了微生物驱油过程中发生的生物、化学、岩石流体物性、渗流等现象,可用于微生物驱油的油藏数值模拟计算,预测微生物驱油过程中菌体的生长、运移及提高采收率程度。参7（雷光伦摘）     

Investigation and quantifying effect of dispersion on oil recovery in the process of viscoelastic polymer flooding using numerical method

In this study an existent mathematical model was implemented to investigate the effect of dispersion on oil recovery of core-flood experiments in process of viscoelastic polymer flooding as a tertiary stage of enhanced oil recovery. Discretized forms of equations of pressure, saturation, and concentrations were obtained and solved by implicit in pressure and explicit in saturation and concentrations with considering effect of time step on solution. Furthermore, a new procedure was presented to solve polymer concentration equation by trial and error. The results showed that dispersion phenomenon reduces displacement efficiency of viscoelastic polymer flooding.     

毛管力在低渗透油藏CO_2驱替过程中的作用

针对目前低渗透油藏CO_2驱替过程中,毛管力作用不确定且常被忽略问题,采用室内实验与数值模拟分析相结合的方法,研究了低渗透油藏中毛管力在CO_2驱油过程中的作用。以CO_2在不同驱油方式下长岩心室内实验为基础,建立了一维CO_2驱油的数值模拟模型,并通过模拟分析毛管压力在CO_2不同驱油方式下的作用。研究结果表明,低渗透油藏中,毛管力在CO_2不同驱油方式下所起的作用并不一致,驱替过程表现为动力,压力恢复后的驱替过程表现为阻力。因此,为促进低渗油藏合理有效开发,有效地认清毛管力在CO_2驱油中的作用是必要的。     

多孔介质中泡沫流动等效数学模型

建立了一个基于临界毛管压力并能够描述多孔介质中泡沫流动规律的等效数学模型,模型采取改变形成泡沫后气相相对渗透率的形式描述泡沫在多孔介质中流动阻力的变化,泡沫流动阻力表述为临界含油饱和度、临界表面活性剂浓度、临界毛管力、油藏渗透率、气液比和气相流速的函数,进行了泡沫驱实验岩心驱油结果拟合和三维地质模型泡沫调剖效应数值模拟研究,证实了建立的数学模型能够正确地模拟泡沫驱油机理。     

聚合物驱波及系数和驱油效率的计算方法研究

根据室内三维物理模拟聚合物驱油实验含油饱和度的测定结果,深入探讨了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中,扩大波及系数和增加驱油效率对提高采出程度贡献率的定量计算方法,并给出了分析解释.结果表明,在3层非均质模型聚合物驱油过程中,聚合物驱提高采收率的贡献主要来源于提高波及系数的贡献,聚合物的黏弹性也具有提高驱油效率的作用.通过计算得出,在有隔层模型中增加驱油效率对提高聚合物驱采出程度的贡献占11.85%,扩大波及体积的贡献占88.15%;聚合物溶液在模型高渗透层内提高驱油效率作用的效果要好于中、低渗透层.     

油藏条件下聚合物溶液老化数学模型新探

聚合物老化降解是影响高温油藏中聚合物驱效果的重要因素。利用油藏数值模拟技术评估聚合物老化降解对驱替效果影响的技术关键在于聚合物老化降解数学模型的建立。基于聚合物老化降解的黏度一阶常微分方程建立了油藏条件下的黏度修正模型,给出了油藏条件下聚合物黏度变化的偏微分方程描述形式。结合聚合物质量守恒方程,证明了在黏浓关系是多项式关系的条件下,黏度修正模型是成立的。黏度修正模型揭示了油藏中任意一点聚合物黏度受到聚合物自身降解和流动两方面影响的过程,描述了聚合物老化降解过程中质量浓度不变,黏度降低的物理现象,比目前商业数值模拟器中的黏度模型更加贴近聚合物在多孔介质中流动的物理实际。修正黏度模型的推导与论证为聚合物老化降解的数值模拟研究提供了理论支持。     

聚合物驱宏观渗流机理的三维油藏物理模拟研究

利用高温高压复杂驱动体系三维物理模拟系统研究聚合物驱提高原油采收率的宏观渗流机理。用模型上布置的压差传感器和饱和度测量探针,测量了聚合物驱的开采效果、压力场和饱和度场变化。对于三维物理模型,聚合物在油藏内的吸附、滞留等作用使流动阻力增大、油藏压力上升、液流转向。聚合物从主流线流向两侧的剩余油区,不仅驱替出主流线上的剩余油,而且通过提高波及范围驱替出两侧剩余油区内的剩余油,在油藏内形成一个从主流线向两侧扩展的油墙,提高了宏观波及体积。三维物理模拟研究动态饱和度场和压力场,能够更好地描述聚合物驱提高原油采收率的驱油机理。图8参13     

用于锦州9-3油田驱油技术的聚合物评价

聚合物驱油技术适用于非均质的中质和较重质油藏,与其他提高采收率技术比较起来相对简单,更符合海上油田安全环保要求。根据渤海锦州9-3油田油藏特性和聚合物结构性能,结合海上平台特点,研制出具有高效增黏、较好的抗剪切性、良好流动性和驱油效果的高抗盐聚合物3640D。该聚合物首次用于海上油田单井聚合物驱先导试验见到了显著的增油降水效果,正在进行中的井组聚合物驱试验也已初步显示出增产效果,表明聚合物3640D作为锦州9-3油田的驱油剂在技术上是可行的,在海上类似油田的聚合物驱技术中具有广阔的应用前景。     

粘土胶驱油组分模型模拟器

粘土胶可进行深度堵水调剖驱油，且经济投入少，增油效果明显。考虑粘土胶的成胶、运移机理和室内物理模拟驱替实验结果，研究粘土胶驱油渗流问题，建立反映粘土胶输运特征的数学模型（对流及扩散质量守恒方程，运动方程，浓度方程，饱和度方程，毛管压力方程，粘度方程，渗透率变化方程，盐敏性方程，吸附方程，离子交换方程，乳化方程，相对渗透率方程，阻力系数方程），研制了适于粘土胶驱替流动的八组分（水，油，粘土胶，总阴离子，钙离子，镁离子，钠离子，多种助剂）模型模拟器。分析了粘土胶驱中段塞浓度大小、乳化强度、盐敏特性与驱油效率的作用关系。为油田的合理开发和经营决策提供了有效的数值模拟手段。建议进一步试验并推广粘土胶驱油。表３参２（陈志宏摘）     

用试井方法确定注聚井聚合物的波及半径

根据不稳定试井原理,对注聚井工作制度改变后的压力响应进行分析,建立了注聚井压力降落油藏模型,计算出以井筒为中心聚合物的波及半径及变化规律,为评价注聚开发效果提供依据。     

孔隙含盐量对原油驱替效率的影响

对储层中含有硬盐的凝析气田进行了孔隙含盐量与原油采收率影响关系的研究,论述了该储层的淡水驱替、毛管油驱替、聚合物驱替对原油采收率增值的影响,为同类油气藏的开发和提高采收率提供了依据。