致密油体积压裂水平井CO_2吞吐实践与认识

针对致密油体积压裂水平井弹性开发采收率低的问题,运用室内实验和数值模拟方法,以增油量和换油率为评价依据,结合水平井数据,优化了吞吐时机、注入总量、注入速度等吞吐参数。应用CO_2吞吐优化参数,选取YP1-7井进行现场试验,该井累计注入二氧化碳9 900 t,初期日增油17.4 t,增油效果明显。研究表明:致密油水平井体积压裂储层改造体积大、裂缝复杂,吞吐过程中不能实现混相;增膨、降黏是扶余致密油藏CO_2吞吐增产的主要作用因素。该技术在扶余致密油藏开发中具有较好的适应性,是提高致密油藏采收率的一项有效手段。     

致密油藏多级压裂水平井同井缝间注采可行性

以大庆油田L致密油藏为例,评价了L致密油藏的压裂改造效果;通过现代产量递减分析和试井分析,总结了生产动态规律;论证了水平井准天然能量、注水吞吐、注CO_2吞吐开发效果。针对致密油藏水平井产量递减快的问题,提出多级压裂水平井同井缝间注采方法,即通过注采分隔装置和注采阀进行同井缝间注采,将井间驱替问题转化为缝间驱替问题。采用数值模拟方法,分别计算了准天然能量衰竭开发、注水吞吐、CO_2吞吐、同井缝间注采4种方式的开发指标。分析结果表明,注水吞吐只能短期内提高累积采油量,不能显著提高采收率;同井缝间注采的产量比CO_2吞吐的产量高、稳产期更长、递减率更小、开发效果更好。进一步提出了致密油藏有效开发方式,即先以准天然能量衰竭式开采,控制地层压力均衡下降,在井底压力降到饱和压力附近时,转入同井缝间异步注采。现场实施时,采用水平井缝间强凝胶封堵完井工艺,即在注采缝之间的水平段射孔、注入强凝胶、封堵套管外侧与岩石连通空间。安装注采分隔装置和配注阀,采用温和注水方式,发挥裂缝的渗吸作用,能控制注入水的快速推进,提高致密油藏产量和采收率。     

致密油藏水平井水力压裂CO_2吞吐参数优化

为了快速准确地找出水平井井网设计和CO_2吞吐增产工艺措施中的关键影响因素、确定合理的参数,以有效提高产能,针对松辽盆地南部扶余油层致密油藏特点,采用正交试验设计方法,应用油藏数值模拟技术对井网形式、井网参数以及CO_2吞吐工艺参数进行优化研究。结果表明,穿透系数(缝长/井距)和井底流压是影响松辽盆地南部致密油藏水力压裂水平井产能的主要参数,优选交错式井网,其井网参数为:水平井段长度1 000 m,井距300 m,排距200 m,穿透系数0.8;衰竭式开发到初始地层压力50%时进行CO_2吞吐,注气速度为3 000 m3/d,单周期注入40 d,浸泡20 d,开井生产100 d,控制井底流压3 MPa。水平井大规模水力压裂后,采用CO_2吞吐增油效果明显,对致密油藏增产具有重要的意义。     

浅薄稠油油藏水平井CO_2吞吐机理及影响因素

针对浅薄稠油油藏,通过将长岩心组合模型的水平和竖直放置对比实验,研究水平井CO_2吞吐相比于直井吞吐对油藏开发的改善效果,探明其增油机理。通过平行实验研究注入压力、注入时间及焖井时间对多轮次水平井CO_2吞吐开发浅薄稠油油藏效果的影响。结果表明:稠油油藏CO_2吞吐最主要的驱油机理是CO_2对原油的溶解膨胀作用及降黏作用;在浅层稠油的地层条件下,重力引起的CO_2对阁楼油动用规模以及CO_2-原油体系接触空间和时间的差异是水平井CO_2吞吐的采收率显著高于直井的成因;稠油油藏中进行多轮次水平井CO_2吞吐,其最终采收率随注入压力的升高而升高,随焖井时间的增长而升高,第1和第2周期为主力产油阶段;采收率与注入时间的关系有待进行更深入的实验研究。     

定边地区致密油动态吞吐渗吸驱油技术研究

为解决鄂尔多斯盆地致密油油藏储层在常规衰竭式开发中地层能量快速下降,产量递减加快的问题,通过室内动态吞吐渗吸驱油实验、椭圆形水驱前缘法以及平面径向流压力传播时间与注入量的关系对定边地区致密油动态吞吐渗吸驱油机理进行了系统研究。结果表明：以0.3%的BHJ8溶液作为渗吸液时,能最大程度提高动态吞吐渗吸采收率,且随着渗吸液注入量的增加而增大,根据试验区水驱前缘距离计算出合理的单井注入量为2 500～3 000 m3,随着延长关井时间,渗吸采收率逐步得到提高,确定最佳关井时间为300 h。通过采取注水动态吞吐渗吸驱油措施后,致密油藏采收率得到明显提升,对致密油藏的高效注水开发具有实际的指导意义。     

中国致密油藏水平井注水吞吐技术进展与发展趋势

中国致密油藏多采用水平井体积压裂衰竭式开发,水平井产量递减快,一次采收率不足10%。因此,有效补充地层能量是致密油藏体积压裂水平井稳产的关键。注水吞吐是致密油藏水平井的一种有效注水补充能量方法,近年来针对该方法进行了大量的研究和实践。在介绍注水吞吐工艺的基础上,从渗吸采油微观机理以及压力对渗吸排油影响两个方面对注水吞吐机理的研究进展进行了概述,并系统总结了储层性质和工艺参数对注水吞吐采油效果的影响。为了提高注水吞吐的开发效果,目前主要形成了化学处理剂辅助注水吞吐技术、大排量注水强化注水吞吐技术和水平井同井缝间异步注采技术3种改善注水吞吐开发效果的技术。进一步通过总结注水吞吐油藏数值模拟和工艺参数优化的研究成果,分析矿场实践经验,提出了中国致密油藏注水吞吐技术未来发展趋势。     

水平井CO2吞吐增油机理及影响因素

为了探究底水稠油油藏水平井注CO_2吞吐机理及影响因素,针对M油田G104-5油藏,开展了注CO_2膨胀实验并建立了单井注CO_2吞吐数值模拟模型,研究了G104-5油藏稠油注CO_2膨胀后的相态变化和注气工艺参数、油藏参数对水平井注CO_2吞吐的影响,并在此基础上进行了G104-5油藏7口水平井的注CO_2吞吐效果试验。结果表明,注入35 mol%CO_2后,M油田G104-5油藏稠油的黏度降低了45%,体积膨胀系数为1.13,饱和压力升高了200%,原油中C_9~C_(22)的摩尔分数下降了14.4 mol%。薄层底水油藏注CO_2吞吐增油时,效果最好的直井(射开1~3层)措施后平均含水率降至87%,累计增油313.17 t,水平井措施后平均含水率降至75%,累计增油679.91 t,水平井增油控水效果较好;在所有的影响参数中,注气量、油层厚度、含油饱和度、孔隙度是影响水平井注CO_2吞吐效果的主控因素,注入速度、焖井时间、采液速度、地层压力和渗透率对水平井CO_2吞吐效果的影响不大。M油田G104-5油藏7口吞吐井中G104-5P101井孔隙度最大(45%),注气量最大(412 t),累计增油量最多(1412.27 t)。     

底水稠油油藏水平井二氧化碳吞吐研究

兴北油田垛一段稠油油藏油层厚度薄,底水活跃,为解决开发过程中底水突进、采收率低的问题,在室内进行降黏剂浓度筛选和水平井CO_2吞吐参数优化的基础上,结合4口水平井的开采现状,开展了CO_2吞吐现场试验。研究表明:提高水平井CO_2吞吐效果的关键是降黏剂筛选、优选CO_2合理的注入量和控制采油强度;在水平井CO_2吞吐试验中先注入降黏剂,后注入CO_2,可降低注CO_2过程中沥青沉淀对油层的伤害;水平井CO_2吞吐转抽后,通过降低抽油泵排量,可控制底水锥进。截至2016年10月,4口井5井次累计注入降黏剂为23 t,累计注入CO_2为5 627.45 t,累计增产原油为2 560.17 t,换油率为0.31~0.85,平均为0.45。该项研究有效降低了CO_2对储层的伤害和CO_2的注入压力,减少了CO_2注入的盲目性,延长了水平井CO_2吞吐的有效期,提高了换油率,对同类薄层稠油底水油藏开展水平井CO_2吞吐具有一定的借鉴意义。     

复杂断块油藏水平井二氧化碳吞吐注采参数优化研究

水平井是冀东油田浅层复杂断块油藏的主要开发方式,随着水平井的持续开发,含水快速上升,严重影响了开发效果。采用CO_2吞吐可进一步提高增油效果和产能,降低含水上升速率。为优化CO_2吞吐的注采参数、提高现场试验效果,利用矿场岩屑设计制作了CO_2吞吐三维物理模型(尺寸30 cm×30 cm×12 cm,水测渗透率1.160μm~2,孔隙度31%),使用该模型开展了注入量、焖井时间等注采参数优化研究。结果表明,CO_2吞吐增油效果明显,采收率较衰竭开采增加幅度为1.97%~9.47%,换油率为1.14~3.62 m~3/m~3;为达到最佳的增油效果,宜采用的CO_2吞吐注采参数为:注入量0.3~0.4 PV、焖井时间12~15 h、注入速率4~6 mL/min、采液速率480~600 mL/h。     

致密油藏分段压裂水平井注二氧化碳吞吐物理模拟

通过建立大模型多点升温和测量方法与CO₂吞吐回压控制及测量实验方法,研发了大型露头致密岩样分段压裂水平井注CO₂吞吐物理模拟实验系统;通过建立饱和含气模拟油的物理模拟实验方法和大模型抽真空饱和水的物理模拟实验方法,创建了分段压裂水平井注CO₂吞吐物理模拟实验方法。在此基础上,针对中国致密油藏储层特性,进行了致密油藏分段压裂水平井注CO₂吞吐方式的探索研究。研究结果表明:分段压裂水平井注CO₂吞吐物理模拟实验方法能够较好地描述注入CO₂在致密油藏分段压裂水平井吞吐的渗流动态,CO₂吞吐开发方式能够有效地提高致密油藏的动用程度。在模拟的区块中,CO₂吞吐后的最终采出程度要比弹性驱的采出程度高12.5%,该研究成果将对致密油藏的有效开发提供一定技术支持。     

CO2吞吐改善致密油藏开采效果研究

致密油藏资源量大,但储层物性差,单纯依靠衰竭开采存在采出程度低等问题,开发效果不理想。针对上述问题,结合典型致密油藏储层参数,使用数值模拟方法,研究了水平井CO2吞吐开采致密油藏的生产规律。结果表明:(1)CO2吞吐能明显提高日产油水平,最高日产油量提高近4倍,显著改善致密油藏的开采效果;(2)较高的CO2周期注入量和较长的焖井时间下,可获得较高的产油量;随注气速度增加,产油量有一定波动;平均周期产油量和CO2换油率随吞吐轮次增加而降低,开发效果变差;(3)在本文的研究条件下,当CO2周期注入量为3 000 t/d,焖井时间为50 d,注气速度为100 t/d,吞吐轮次为3时,CO2吞吐开采致密油藏的效果较好。本文有助于加强对CO2吞吐开采致密油藏规律的认识。     

大液量注水吞吐技术在致密油藏水平井中的应用

针对致密油藏水平井大规模体积压裂弹性开采后期的油井开发特征,提出了大液量注水吞吐技术,该技术能有效补充地层能量、提高单井产量、增加开采经济效益。首次定义了大液量注水吞吐技术,并从机理、油藏工程、室内实验及数值模拟等方面分别展开了探讨,分析了大液量注水吞吐在开发致密油藏中的优势。利用压力构成图和油藏中注入水残余压力的定义,建立了注水吞吐模型并计算了注水吞吐的临界参数,且将这一结果应用于现场。先导性矿场试验取得了显著的增油效果及经济效益,单井日产油量提高了4.5 t/d,地层压力提高了9.3 MPa,累计产油量增加了1 987 t,投入产出比可达1∶1.74～1∶4.06。研究成果为致密油藏水平井的高效开发提供了一种思路和重要的技术支持。     

致密油藏超临界二氧化碳吞吐开发特征实验研究

针对鄂尔多斯盆地致密油藏采油速度快速递减、油藏压力无法保持的问题,探索采用超临界CO2吞吐开发方式开展超临界CO2吞吐长岩心实验研究,探讨了超临界CO2吞吐方式提高致密油采收率的作用机理、开发特征、影响因素等,探究了注气速度、注气相态、N2辅助保压、衰竭压力等重要操作参数对提高致密油采收率的影响.研究表明:超临界CO2...     

致密油藏开发特征及开发技术分析

对致密油藏的广义与狭义概念,二者的适用范围进行了阐述,对比常规油藏,分析了致密油藏的开发特征、产生原因及国内致密油藏的开发技术。致密油藏具有明显的开发特征:(1)初期油水同产,含水率稳定,一段时间后含水率下降;(2)油井的动液面随着时间的推移变化很快;(3)致密油藏衰竭式开发时,递减呈"三段式"特征。水平井体积压裂衰竭式开发递减快,一次采收率低,常规注水开发不适用于致密油藏,注水吞吐、体积压裂闷井、重复压裂开发等是现阶段提高致密油藏采收率的重要开发技术。     

致密油二氧化碳吞吐动态特征及影响因素

采用大型露头方形岩心与长岩心,开展了不同注采参数、不同焖井时间等多种注采方式下的CO_2吞吐实验,分析了CO_2吞吐的动态特征、影响因素及波及方式对采收率的贡献。研究表明:CO_2吞吐开发可分为CO_2返排、产气携油、高速产油、产油速率减缓4个阶段。产气携油阶段以游离气驱为主,高速产油阶段以溶解气驱为主;CO_2注入量与开采速度是影响吞吐效果的主要因素,CO_2注入量越大,开采速度越低,采收率越高,合理的CO_2注入量与开采速度需结合现场需求及经济评价确定;CO_2吞吐开发存在合理焖井时间,超过该时间继续焖井对提高采收率贡献不大,现场应用中,可通过井底压力是否稳定判断焖井是否充分。CO_2吞吐开发采收率的贡献主要来源于流动波及与扩散波及,焖井时间足够长时,采收率的贡献主要来源于扩散波及。图16表2参36     

二氧化碳吞吐致密油藏的可动用性

针对CO_2吞吐致密油藏可动用性,文中通过CO_2吞吐实验、CO_2驱替实验,结合核磁共振检测技术进行了研究。结果表明:注入压力、吞吐轮次对原油动用程度影响较大,焖井时间为非敏感影响因素;CO_2对微米级孔喉中原油的相对动用程度为76.30%～99.54%,亚微米级孔喉为25.29%～58.72%,纳米级孔喉为6.91%～33.52%;对于注CO_2开发致密砂岩油藏,微米级孔喉和亚微米级孔喉是可动原油的主要贡献者,且储层越致密,亚微米级孔喉贡献可动原油比例越高。     

超低渗油藏 CO2吞吐室内评价及参数优化

针对鄂尔多斯盆地某超低渗透油藏注水开发矛盾突出、水驱动用程度差和原油采收率低等问题,基于超低渗透油藏特征及国外CO_2驱的成功案例,提出了CO_2吞吐提高采收率的开发思路。通过长岩心驱替实验,结合换油率和驱油效率来综合评价CO_2吞吐在超低渗透油藏的开发效果,并进行了CO_2吞吐注采参数的优化。研究结果表明,当油藏压力大于最小混相压力(20.78 MPa)时CO_2吞吐能获得较高的采收率;当CO_2吞吐段塞大小为0.1 PV、焖井时间为24 h,吞吐3轮次时的CO_2吞吐的开发效果最佳,驱油效率为56.39%,平均换油率为0.454。     

致密油藏碳化水驱提高采收率方法

目前,国内尚无碳化水驱研究报道,国际上碳化水驱研究仅针对中高渗、低渗油藏。为此针对致密油藏,首次研究碳化水和碳化水+表面活性剂驱提高采收率的可行性。基于长庆油田M区致密储层,开展了碳化水驱、CO_2水气交替注入、表面活性剂驱、碳化水+表面活性剂驱室内实验,明确碳化水驱的增油潜力,证明碳化水驱提高致密油藏采收率的可行性。实验结果表明,碳化水驱比水驱增加7%的采收率,比CO_2水气交替注入增加3%的采收率;碳化水+表面活性剂驱开发效果最好,比水驱增加10%的采收率。针对表面活性剂驱、碳化水驱、碳化水+表面活性剂驱进行数值模拟研究,并与室内实验结果进行对比,结果表明,常规组分模型普遍高估碳化水驱开发效果,通过引入亨利定律和表面活性剂驱模型,能够较为准确地预测碳化水驱的开发效果,与实验结果相比误差低于1.2%。     

三塘湖盆地马中致密油藏注水吞吐探索与实践

三塘湖盆地马郎凹陷马中致密油藏水平井投入开发后,地层压力下降快,自然递减大,投产第1年自然递减超过50%,一次投产采收率低的矛盾凸显,亟需开展提高采收率矿场试验。通过对比分析马中致密油藏储层物性、含油性及岩石润湿性,储层相对润湿指数0.18~0.48,表现为弱亲水-亲水特征,适合注水吞吐,并对注水吞吐机理及影响因素进行了深入分析研究,有效地指导了现场实践,开展先导试验注水吞吐7口井,平均单井日增油10.3 t,平均单井累计增油805 t。注水吞吐已经成为马中致密油藏一种新的有效开发方式,分析认为注水吞吐效果与吞吐水量呈正相关性,当注入压力达到超地层破裂压力吞吐效果较好,水平段轨迹位于油层中上部的井注水吞吐效果好于水平段轨迹位于油层下部的井,但随着注水吞吐轮次的增加效果减弱,下步需要研究多轮次注水吞吐后提高采收率的技术。     

超低渗透率致密油藏烃气驱参数优化

超低渗透率致密储层通过实施水平井+体积压裂技术能够有效提高单井产量,但仅依靠天然开采,单井产量下降较快,需探索新方式来提高致密油藏采收率。以X区块超低渗透率致密油藏为研究目标,结合现场实际情况,建立1注2采机理模型,研究注入时机、注入气量、注气速度和日产油量对增油效果的影响。结果表明：注入时机与采收率呈负相关线性函数关系,注入时机越早越有利于提高采收率;过低注入气量、注气速度不能有效补充地层能量,过高注入气量、注气速度会导致注入压力高、难注入等问题;过低日产油量不利于油藏的经济开发,过高日产油量导致驱油效率降低。通过对油藏进行烃气驱注采参数优化得到最优开发方案,为其他超低渗透率致密油藏高效开发提供理论指导和借鉴。