三叠系低渗透油藏空气泡沫驱发泡剂筛选研究

针对长庆油田三叠系长6油藏渗透率低、地层水矿化度高,常规发泡剂适应性有限等难题,开展了空气泡沫驱发泡剂筛选研究。优选了目前市场上应用较好且价格低廉的不同类型发泡剂,开展了与目标油藏配伍性、发泡率、半衰期、耐油性、抗吸附性、洗油效率等室内研究,最终优选出性能较好、适应三叠系低渗透油藏的空气泡沫驱用聚氧乙烯醚硫酸盐类发泡剂-3#发泡剂。室内驱油实验结果显示,3#发泡剂形成的泡沫体系驱油效率较常规水驱提高19.4%,具有较好的封堵性能及提高采收率能力。     

低渗透油藏空气泡沫复合驱油室内实验研究

针对低渗透油藏注水开发过程中存在着油井含水上升快,污水处理难度大,产量下降快,油藏采出程度低,生产成本高等问题,对低渗透油藏空气泡沫复合驱提高采收率技术的可行性进行了探讨。通过室内实验对泡沫剂的发泡性、稳泡性、泡沫与原油界面张力性能和稳泡剂的稳泡性能进行评价,优选出最佳泡沫配方;通过驱油实验分别从注入量、气液比、注入压力等方面对低渗透油藏空气泡沫复合驱油工艺参数进行研究。实验结果表明,当气液比在1：1～3：1范围变化时,采收率随气液比增加而升高,随着注入泡沫液量的增加而增大,当注入量增加到0．4PV时增加不明显;同时当气液比为3：1时,采收率随着注入压力增加而增大,直至趋于平稳。因此,空气泡沫复合驱是一种很有前景的提高低渗透油藏采收率方法。     

裂缝储层空气泡沫驱注入参数优化实验

为提高裂缝性油藏空气泡沫驱的采收率,以王窑中西部地区长₆段储层为研究对象,开展前期水驱、空气泡沫驱、后续水驱实验,优化气液体积比、泡沫段塞体积、注入压力、注入速率和注入时机等参数。结果表明:泡沫注入岩心后,含水率迅速降低,采出程度迅速提高,裂缝岩心相对基质岩心封堵更快,但封堵效果较差;注入空气泡沫时间越早,最终采收率越高;最优气液体积比、泡沫段塞体积、注入压力、注入速率与岩心渗透率呈负相关,但因裂缝渗透率较大,渗透率变化对最佳注入参数的敏感性较弱。该研究结果可为低渗透油藏裂缝性储层空气泡沫驱精细化注入提供重要的理论依据。     

低渗透油藏空气泡沫驱时机选择及参数优选研究——以延长油田岩心样品为例

为了探索低渗透油藏开展空气泡沫驱的最佳时机,优选该时机条件下的最佳注入参数,提高空气泡沫驱技术应用效果和效益,在甘谷驿空气泡沫驱试验区开展了相关实验研究,目的是选择开展空气泡沫驱的时机,明确影响空气泡沫驱效果的各种因素。研究结果表明,含水率达到60%~70%时进行空气泡沫驱效果最好;合理的注入压力范围为18~22 MPa,最佳气液比为3∶1,合理的泡沫液注入速度为8~10 m~3/d,泡沫液最佳质量分数为0.35%~0.5%,空气泡沫最佳注入总量为0.6 PV左右;小段塞、多轮次交替的注入方式可以充分发挥空气泡沫驱的驱油效果,有效延缓见气时间,最大程度提高水驱后采收率。     

低渗透油藏水驱转空气泡沫驱提高采收率物理模拟实验

为进一步提高镇泾油田低渗透油藏原油采收率,利用室内驱油物理模拟技术,开展了水驱转空气泡沫驱提高采收率实验研究,探讨了空气泡沫驱对低渗透油藏水驱开发效果的影响。实验结果表明,在模拟地层条件下,初始水驱阶段的平均采收率为29.06%,水驱转空气泡沫驱后,采收率得到明显提高,增量均在10%以上;再次水驱后,最终采收率平均可达到45.42%。随着空气泡沫注入速度的增加,采收率呈上升趋势,但增幅逐渐减小。注入速度越大,气体突破时间越早,不过实验过程中并未发生明显的因气窜而导致采收率降低的现象;在相同条件下,空气泡沫注入总量为1倍孔隙体积时的采收率比0.6倍孔隙体积时的高5%。研究认为,通过交替注入起泡剂溶液与空气实现空气泡沫驱对于注水开发的低渗透油藏进一步提高原油采收率是可行的。     

裂缝性低渗透油藏空气泡沫驱方案优化

红河105井区是镇泾低渗透油田主力含油区块,但储层裂缝发育,目前存在水驱开发效果差、产能下降快等问题。为了进一步提高红河105井区的开发效果,在储层特征和原油渗流特性研究的基础上,利用油藏数值模拟技术,优化了空气泡沫驱注入方式以及注入速度、气液比、注入周期等参数,并对空气泡沫驱开发指标进行了预测。由模拟研究可知,采用优化的空气泡沫驱开发方案增油效果明显,有利于提高原油采收率,该研究对同类油藏注空气泡沫开采具有指导意义。     

低渗透油藏气水交替驱不同注入参数优化

气窜是影响低渗透油藏注气开发效果的重要因素,气水交替（WAG）注入方式可以很好地稳定驱替前缘,从而提高宏观波及效率。低渗透油藏渗流机理复杂,影响气水交替开发效果的参数多,为了得到最佳开发效果,有必要对注入方式和参数进行优化。文中利用数值模拟方法研究了CO2注入方式和注入参数等对低渗透油藏开发效果的影响,并对长庆油田某超低渗透油藏CO2水交替注入方式及参数进行了优化。结果表明,最佳注入方式为CO2水同步注入,注入周期为1 a,段塞气水比为1∶1,段塞最佳注入总量为0.44 HCPV,最佳注入层位为底部4个小层。     

超低渗透油藏减氧辅助空气泡沫驱提高采收率技术试验研究

超低渗透油藏受储层非均质性强、裂缝发育等特征影响,补充能量与扩大波及矛盾突出,主向见效快,侧向压力低难见效,难以建立有效的驱替压力系统,水驱采收率低。常规水驱治理、注采调控、堵水调剖及加密调整等改善水驱的效果有限。空气泡沫驱具备气驱和泡沫驱的优点,可边调边驱,在扩大波及体积的同时,可提高驱油效率。20世纪60年代以来,国内外开展了多个空气/空气泡沫驱的现场试验,均取得较好的技术经济效果。2016年在G271长X油藏裂缝发育区开展了减氧辅助空气泡沫驱先导性试验研究,以空气泡沫驱为主要手段,开展超低渗透油藏改变注入介质试验,在实践中摸索出一套G271长X油藏裂缝发育区控水稳油及提高采收率的技术体系,最大限度地提高油田最终采收率,确保油田长期持续稳产,因此开展加密区、密井网(小井距)条件下的超低渗油藏减氧辅助空气泡沫驱试验意义重大。     

低渗透油藏的热水驱研究

热水驱仅包括两个被加热相的流体,热水驱的主要机理是热膨胀,降低黏度,润湿相改变和油水界面张力的降低。热水驱实验使用的岩心样本取自某稠油低渗透油藏,主要是未被饱和的砂岩。实验在相同的油藏压力,不同的温度（范围在110oC以内）和不同种类的原油下进行的。对比了每个试验的最终原油采收率、残余油饱和度、束缚水饱和度、和压力降落。应用JBN方法分析了动态恒温驱替的结果,从而得到岩心的相对渗透率及低渗透砂岩中温度对油水相对渗透率的影响。结果显示在低渗透率的砂岩中使用高温热水在较高压力下驱替稠油,也有可能获得较高的采收率。在稠油体系中,原油生产的热水注入率比在中质油和超稠油要高,但是在传统稠油油藏它的价值很少被报道。另外,研究发现当岩石被加热时,油水的相对渗透率取决于温度,而残余油饱和度会降低,束缚水饱和度会增加。     

靖安低渗透裂缝性油藏泡沫辅助空气驱油试验效果分析

靖安油田五里湾ZJ53井区储层渗透率低,非均质性强,在前期注水开发过程中,受天然裂缝和人工裂缝影响,主向井裂缝性水淹特征明显,侧向井呈现高渗透带水淹特征,导致注水驱油效率低下。泡沫辅助空气驱将空气作为驱油剂,泡沫作为辅助调剖剂,可实现边调边驱,具有实施成本低,工艺简单的特点,特别对低渗透、裂缝见水油藏能有效改善平面水驱矛盾,扩大波及体积。现场试验应用表明,试验后该区19口油井中有11口明显见效,综合含水由58．3％下降到50．3％,日产油总量由见效前的47．3t上升到最高值62．1t,达到了增油降水目的。     

稠油减氧空气泡沫驱注入参数优化及现场应用

针对鲁克沁稠油油藏泡沫驱开采存在的气锁、注入参数不合理等问题,通过物理模拟实验,对减氧空气泡沫驱注入参数进行了优化。研究表明:水驱突破时开展减氧空气泡沫驱,采出程度增幅最高,含水率明显下降;采用气液交替注入方式替代气液同注方式,可避免井筒内气液分离和腐蚀问题,且当减氧空气和发泡液的单次注入量为0.1倍孔隙体积时,驱替效果与气液同注效果相当。室内获得的最佳注入参数为:水驱含水率达70%时转泡沫驱,液和气交替注入,单次注入0.1倍孔隙体积,注入速率为0.3 mL/min。现场施工参数调整后,试验区日增油为42 t/d,含水率下降28个百分点,累计增油为1.4×10⁴t,产水量降低2.65×10⁴m³。现场试验证明,减氧空气泡沫驱优化方案切实可行,该成果为鲁克沁稠油规模开发提供了重要技术支持。     

Experimental Study on Polymer-enhanced Nitrogen Foam Flooding

In order to improve the traditional foam stability, a kind of polymer enhanced foam was proposed to enhance oil recovery in Gan’guyi oilfield. Based on experiments, the polymer concentration of 1,500 ppm was firstly determined by measuring the foam volume and half-life time. The investigation of the effect of polymer on foam plugging ability proved that polymer enhanced foam has excellent plugging capacity both with and without oil. The oil displacement experiments showed that polymer enhanced foam flooding increased oil recovery by 40.6% after waterflooding and the total recovery could reach 79.2%, which was 20.7% higher than that of traditional foam flooding, indicating polymer enhanced foam has excellent oil displacement performance.     

泡沫驱注入量对不同非均质储层驱油效果的影响

为揭示空气泡沫驱对储层的适应性,研究了不同非均质变异系~条件下,泡沫注入量对驱油效果及含水率的影响。结果表明:当注入量为0~0.3 PV时,对于任何非均质性的储层,随着注入量的增加,采收率增幅及含水率降幅均增大,且非均质性中等和非均质性强的储层的变化较大;当注入量为0.35~0.5 PV时,注入量的增加对于非均质性弱和非均质性强的储层的采收率增幅和含水率降幅基本无影响,而对于非均质性中等的储层影响较大;当注入量为0.5~0.6 PV时,注入量增加对于任何非均质性储层的采收率增幅和含水率降幅均无影响。非均质性弱、中等和强的储层的最优注入量分别为0.3、0.4和0.35 PV;泡沫驱采收率增幅最大值分别为13%OOIP、23%OOIP和25%OOIP,含水率最大降幅分别为16.7%、29.7%和33.1%。泡沫驱适用于非均质性中等和非均质性强的储层。     

超深稠油泡沫驱泡沫体系优选

为解决鲁克沁油田中区超深层稠油油藏非均质性严重、水驱开发效果差的问题,利用室内实验和矿场试验,开展了空气泡沫驱技术研究。对泡沫体系的发泡性、稳泡性、抗盐性和驱油效果等性能进行了系统的评价研究,对发泡工艺进行了验证试验。研究结果表明,XHY-4型起泡剂在高温高盐（80℃、160000 mg/L）条件下发泡率大于600%,半衰期大于600 s,岩心驱替实验提高采收率大于15%。氮气泡沫矿场试注表明,气液交替注入可以在地层中形成泡沫,对水流优势通道形成有效封堵,起到降水增油的效果。试注试验的成功,为鲁克沁油田超深层稠油油藏开展泡沫驱矿场试验提供了有力的技术支撑。     

高浅北区稠油油藏空气泡沫驱实验

高浅北区稠油油藏平均地层温度65℃,原油地下黏度90.34 mPa·s,已经历多次调剖调驱,含水已达97%。为了寻找提高采收率接替技术,进行了空气泡沫驱室内实验研究。微观模型驱油实验表明,泡沫驱的主要机理是封堵和乳化作用。在静态空气氧化实验中,该油藏原油可在模拟油藏条件下缓慢氧化,氧化速率为（2.261×10^-5～2.448×10^-5 molO₂·h^-1·[mL(oil)] ^-1,随压力、温度升高而增大。在物理模拟驱油实验中,在水驱采收率12.35%的基础上,依次进行的空气驱、空气泡沫驱、后续水驱、后续空气驱分别提高采收率36.47%、14.12%、11.18%、0;驱替过程中产出气中CO₂和O₂含量变化指明原油发生了氧化;注入压力变化指明空气泡沫的封堵作用。对于高浅北区稠油油藏,空气泡沫驱是可行的。     

The Injection Pattern of Immiscible Nitrogen Displacement After Water Flooding in an Ultra-low Permeability Reservoir

With the nature ultra-low permeable cores from Changqing Oilfield, the simulated experiments of nitrogen drive after water flooding have been accomplished for the ultra–low-permeability reservoir. The injection pattern of nitrogen includes direct gas injection, water/gas alternating injection and pulse gas injection. The results show that direct injection could not develop the ability that nitrogen enters into the local tight area to improve the microsweep efficiency, because the good mobility generates gas channeling in some local high-permeable zone. Subsequent direct nitrogen injection after water drive only enhances the oil recovery ratio by 3.65%. The dispersion degree of oil, water, and gas is much higher for water/gas alternating injection after water injection, and the capillary force is the main resistance to suppress the rapid gas flow validly in local high-permeable zone. Nitrogen is enforced to drive the residual oil in local tight area or micro pore system. Water/gas alternating injection after water flooding enhances oil recovery ratio by 16.37%. Pulsing injection can take advantage of the elastic energy of the high-pressure nitrogen and pressure disturbance effect, which makes pressure redistribution and fluid deallocation between local high-permeability zone and local compact area. With pulse injection, oil in local tight region also can be driven by nitrogen, and the recovery ratio is enhanced by 15.94%.     

低渗透稀油油藏水驱后氮气泡沫驱适应性

吐哈油田低渗透稀油油藏注水开发进入高含水期后,水淹程度高,水驱调整措施效果较差,亟需寻找后续提高采收率方法。针对低渗透油藏注入能力差、不适合注聚合物等高黏度流体的特点,利用水驱、氮气泡沫驱和水驱后氮气泡沫驱开展室内实验研究,探讨驱油效率及其影响因素。结果表明,水驱驱油效率随渗透率的增加而升高,与渗透率呈较好的对数关系;氮气泡沫驱驱油效率为67.66%,较水驱驱油效率提高10.62%;氮气泡沫驱可在水驱的基础上提高驱油效率约9.63%。实验用泡沫的残余阻力系数大于1,表明氮气泡沫驱通过堵水调剖,提高了水驱后油藏的采收率,从机理和实验提高驱油效率程度判断,氮气泡沫驱适用于吐哈油田低渗透稀油油藏。     

低渗透油藏再生氮气泡沫驱实验与应用

针对常规氮气泡沫在地层消泡后难以再次起泡,严重制约泡沫驱效果的问题,开展室内实验,采用多因素评价方法,从发泡能力、再次起泡性能、耐盐、耐温耐压等方面优选出廉价高效的再生氮气泡沫驱油配方体系。在模拟油藏条件下,开展了一维岩心驱替实验,证实了再生泡沫的可行性,对比并优选出合理的注入参数:气液比为3∶1,注入速度为0.3～0.4 mL/min,气液同注。在新疆油田SN井区开展了2个井组的先导试验,累计注入0.43倍孔隙体积的再生氮气泡沫段塞,日增油8 t/d以上,井组含水下降6.6个百分点,并在后续水驱中通过再次起泡持续增油,累计增油4 947 t,投入产出比达到1.0∶1.6。该研究表明再生氮气泡沫驱能有效提高原油产量和采收率,在同类油藏具有重要应用潜力。     

Quantitative Description of the Effects of Sweep Efficiency and Displacement Efficiency during Chemical Flooding on Heterogeneous Reservoir

The processes of flooding—water flooding, polymer flooding and ternary combination flooding—were simulated respectively on a 2-D positive rhythm profile geological model by using the ASP numerical modeling software developed by RIPED (Yuan, et al. 1995). The recovery coefficient, remaining oil saturation, sweep efficiency and displacement efficiency were calculated and correlated layer by layer. The results show that the sweep efficiency and displacement efficiency work different effects on different layers in the severely heterogeneous reservoir. The study shows that the displacement efficiency and sweep efficiency play different roles in different layers for severely heterogeneous reservoirs. The displacement efficiency contributes mainly to the high permeability zones, the sweep efficiency to the low permeability zones, both of which contribute to the middle permeable zones. To improve the sweep efficiency in the low permeability zones is of significance for enhancing the whole recovery of the reservoir. It is an important path for improving the effectiveness of chemical flooding in the severely heterogeneous reservoirs to inject ternary combination slug after profile control.