驱油用非均质岩心模型技术

岩心流动实验中采用的环氧树脂包封岩心技术，在岩心渗透率较低或者需要测定高强度调剖剂的突破压力时，外壳的强度不能满足高压驱替的要求。研制成功的驱油用非均质岩心模型代替环氧树脂包封的非均质岩心模型，进行岩心流动实验时，驱替压差可达４０ＭＰａ实验成功率达１００％，为模拟低渗透油藏聚合物驱油或地层调剖岩心流动试验提供了方便。     

低渗透岩心聚合物驱提高采收率实验研究

考察了为大庆低渗油层筛选的大庆炼化普通聚合物(P1,M=4.96×106)和抗盐聚合物(P2,M=6.56×106)45℃时在φ2.5 cm×10 cm、Kw分别为0.02、0.05、0.1 μm2的并联三岩心组上的驱油效果.用清水配制P1溶液,用矿化度3.7 g/L人工盐水配制P2溶液并驱替岩心,聚合物溶液浓度1.0和1.2 g/L.驱替方案分为3组共8个,每个方案均包括注入0.57 PV的P1、P2两个聚合物段塞.驱替实验结果如下∶P2(盐水溶液)的驱油效果好于P1(清水溶液);并联岩心组中,高渗岩心采收丰最高,中渗岩心次之,低渗岩心再次之;不论P1、P2段塞之同是否有水驱,先注P1再注P2方案的采收率普遍高于先注P2再注P1的方案;两聚合物段塞依次连续注入方案的采收率,高于两段塞间有水驱的方案的采收率;注入1.2 g/L聚合物段塞方案的采收率,高于注入1.0 g/L聚合物段塞方案的采收率;饱和油的岩心不经水驱而直接注聚合物段塞的方案,其采收率高于先水驱再聚合物驱方案的采收率.表4参4.     

利用CT扫描技术研究层内非均质油层聚合物驱油效果

采用CT扫描技术,用不同相对分子质量的聚合物对大庆油区萨尔图油田层内非均质油层进行了聚合物驱提高采收率物理模拟实验。建立的非均质模型由3块等厚度的互相连通的长方形天然岩心组成,特殊设计的岩心夹持器系统适用于CT扫描。应用CT扫描技术得到非均质模型整体及各层的含水饱和度沿程分布,实现了岩心驱油过程中含油饱和度的分布可视化和表征定量化。分析水驱后各层剩余油分布,以及聚合物驱过程中不同渗透率小层提高采收率状况。DQZ3组和DQZF1组层内非均质模型聚合物驱后采出程度分别达77.3%和72.2%,较水驱分别提高了39.4%和21.9%。DQZ3组和DQZF1组模型聚合物驱后高渗透层平均含水饱和度均有所提高,分别提高了4.1%和2.7%。实验结果表明,聚合物驱不仅能有效动用水驱阶段不能动用的中、低渗透层剩余油,而且还能有效降低水驱阶段动用程度已经很高的高渗透层残余油饱和度;聚合物相对分子质量越大,聚合物驱效果越好。     

低渗透油田吸渗驱油微观机理

方法应用理想变管径毛管和数理分析方法，研究了低渗透油层水自发吸渗驱油的微观机理。目的改善低渗透油田注水开发效果。结果吸渗驱油采出程度与时间是指数函数关系，研究结果与他人实验结果一致。结论低渗透油田注水开发时，应考虑吸渗驱的影响因素，以提高其开发效果     

泡沫驱微观驱油机理及驱油效果

泡沫作为驱油介质具有调剖和驱油的双重机理,分别采用渗透率级差为1∶3的非均质微观模型和并联填砂管模型,研究泡沫的微观驱油和液流转向机理,评价其对驱油效率的影响。非均质微观模型驱替实验结果表明,泡沫驱存在混气水驱油、表面活性剂驱油和泡沫驱油3个显著渗流区。混气水驱油渗流区的形成是由于泡沫的不稳定消泡,气体与泡沫液析出,气体窜进所致。泡沫破灭所析出的泡沫液渗流滞后于气体并乳化原油,形成了表面活性剂驱油渗流区。混气水驱油和表面活性剂驱油能够降低残余油饱和度,使得后续注入的泡沫保持稳定,从而起到调驱作用形成泡沫驱油渗透区。非均质微观模型的高渗透条带在水驱、泡沫驱和后续水驱过程中,波及系数由52.4%先升至100%后降至74.3%,后续水驱波及面积减小且突破高渗透条带后,低渗透条带不再见效,说明泡沫驱时的封堵作用在后续水驱时存在有效期,有效期后封堵作用失效。并联填砂管驱替实验结果表明,分流率及驱油效率随着水驱、泡沫驱和后续水驱的变化规律与微观驱替机理分析结果相吻合,进一步验证了非均质微观模型驱替实验的结论。     

低渗透岩心快速饱和油实验方法研究

该文自行设计了一套实验装置,用于低渗透岩心快速饱和油实验。实验方法是用CO2气体驱尽岩心中的空气,再用模拟油驱替CO2,利用CO2易溶于油,容易形成混相驱替的原理,油会占据孔隙空间,从而实现低渗透岩心快速饱和油。另外,同时还进行了抽空饱和岩心实验和直接用模拟油驱实验,将实验结果进行对比分析,以气测岩心孔隙体积为基准来对比分析岩心饱和油的程度。实验结果发现:抽空饱和程度最高,但需要时间较长;直接用模拟油驱的饱和程度最差;"CO2+模拟油"混相驱饱和油需要的时间短,且饱和程度相对较高。     

低渗透油藏不稳定注水岩心实验及增油机理

根据长庆油田低渗透油藏典型储集层特征,开展并联岩心和双层岩心实验,模拟非均质低渗透油藏不稳定注水驱油效果。由于岩心实验可视性较差,建立层间非均质和层内非均质数值模拟模型,依据渗流场变化,揭示不稳定注水增油机理。结果表明,对于层间非均质储集层,相较于连续注水,不稳定注水能够促进较低渗透层水驱前缘推进,发挥毛细管力驱油作用,提高较低渗透油层采收率,其中短注长停方式的采收率提高幅度最大;对于层内非均质储集层,不稳定注水能够在储集层中产生压力振荡,使较高渗透层和较低渗透层之间发生流体交渗,增大注入水在较低渗透层中的波及,提高较低渗透层采收率,从而提高油藏总采收率。     

应用 CT 成像技术研究岩心水驱含油饱和度分布特征

应用 CT 扫描成像技术,建立含油饱和度分布计算方法,通过对干岩心、饱和地层水岩心和水驱油不同状态岩心扫描,得到岩心不同扫描断面、沿某正交切面、三维含油饱和度分布,实现岩心水驱油过程中含油饱和度分布可视化和定量表征。采用标准偏差和变异系数对岩心含油饱和度分布的非均质程度进行评价。应用 CT 成像技术计算岩心原始含油饱和度和残余油饱和度值与驱替法得到的实测含油饱和度值误差均小于 3%,表明 CT 法研究水驱过程中含油饱和度分布具有较高的精度,为描述水驱油过程中含油饱和度分布及变化特征提供了方法。     

低渗透油田驱油室内实验研究

针对肇源油田渗透率低、储量丰度低、单井产能低的"三低油藏"特点,进行了常规水驱、高温热水驱及蒸汽驱的实验研究。结果表明,热水驱比常规水驱具有更高的驱油效率,而蒸汽驱比热水驱驱油效果更好。注入速度对热水驱和蒸汽驱的驱油效率影响明显,适宜的注汽干度也是影响驱油效率的重要因素。     

低渗透油藏压敏效应与注水时机研究

为了研究低渗透油藏合理的超前注水时机,利用物理模拟实验研究压敏效应对低渗透油藏物性的影响,得到了低渗透油藏储层压力与渗透率呈指数变化的关系,进而运用油藏工程方法及理论推导得到了储层压力与产油量、产水量、注水量等生产指标的解析关系。依据油藏物质守恒原理,结合经济评价,提出了一种考虑压敏效应计算合理注水时机的方法,并编制了相应的软件。对江苏油田某区块进行了实际应用,得到了较好的效果。超前注水可以减少压敏效应对低渗透油藏开发的不利影响,合理的超前注水时机一般在1年以内,压力水平应该保持在1.05～1.2。     

亚临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用

大庆朝阳沟低渗透油藏普遍存在启动压力高、高含蜡引起常规水驱开采冷伤害严重、注入能力差、产液水平低,天然裂缝及人工压裂裂缝广泛发育导致局部暴性水淹严重、水驱波及体积小等突出问题。为提高该油藏开发效果和采收率,采用室内机理实验与热采数值模拟相结合的方法,剖析水驱冷伤害、裂缝窜流机理及高压亚临界蒸汽驱降低启动压力梯度、熔蜡解堵、蒸馏等提高采收率机理;在精细地质建模及水驱生产动态历史拟合基础上,依据裂缝发育特征及剩余油分布特征,设计出适合该裂缝性低渗透油藏蒸汽驱的矢量井网,并优化出最佳汽驱参数。矿场3个井组试验结果表明,亚临界蒸汽驱可大幅提高水驱裂缝性低渗透油藏开发效果,转汽驱后平均产量是水驱的4倍,预期提高采收率10%以上。     

低渗透裂缝性砂岩油藏多孔介质渗吸机理研究

低渗透裂缝性油田开发比较复杂,其中水的自发渗吸对原油的开采十分有利。影响渗吸的因素有岩样大小、岩石特性(孔隙度、渗透率)、流体特性(密度、粘度和界面张力)、润湿性、初始含油饱和度以及边界条件等。利用常规室内渗吸实验和先进的核磁共振技术,系统地研究了低渗透裂缝性砂岩油藏中以上各种因素对渗吸的影响程度,得到了一些变化规律,从而为低渗透裂缝性砂岩油藏的开发提供了理论根据.     

基于CO_2置换的低渗透储层岩心饱和方法研究

针对低渗透储层岩心的饱和难题,基于CO2置换吸附气的原理开发了低渗透储层岩心饱和方法和实验装置,通过饱水法孔隙度测量考察了该方法在26块低渗透储层岩心的应用效果。研究发现,该方法饱和后饱水法孔隙度比常规饱和方法饱和后的饱水法孔隙度平均增加0.54%,平均比氦气法孔隙度小0.14%左右,饱和效果有明显改善并近于完全饱和;饱水法孔隙度相对增量与泥质含量存在正相关关系,而与平均粒径、孔隙度、渗透率存在负相关关系,表明该方法在消除致密岩心吸附气对饱和影响方面有很好的针对性,可用于低渗透储层岩心的饱和。     

低渗透油藏不同流动单元并联水驱油

为了描述低渗透油藏多层合注合采时,各层水驱效果差异、流体流动特征及分布规律,开展了不同流动单元并联水驱油实验及数值模拟研究。以新疆宝浪油田宝北区块低渗透储层为例,按流动层段指标由大到小将储层划分为五类流动单元,选取其中三类流动单元的9块天然岩心与1块人造岩心,组成4组并联模型,进行了水驱油实验及数值模拟研究。实验结果表明：不同流动单元岩心并联组合后,物性好的流动单元驱油效率比单独驱替时要高、物性差的流动单元驱油效率比单独驱替时要低;不同流动单元之间渗透率级差越大,流动单元之间相互影响越强烈,驱油效率相互差值越大。     

姬塬油田L1长8油藏周期注水技术研究及应用

姬塬油田L1区长8油藏自2007年采用菱形反九点井网投产,目前已到开发中期。区块主要存在储层非均质性强、微裂缝发育、平面剖面矛盾突出、常规注水调整效果变差等问题。针对储层特征及开发矛盾,本文采用文献调研、理论研究、油藏数值模拟相结合的研究方式,研究了不同周期注水方式的优缺点,结合区域生产动态,优化参数,开展先导试验。通过试验效果分析评价,初步确定了适应L1长8油藏的周期注水参数,对下步周期注水规模推广起到了较大的指导作用。     

基于CT扫描的低渗砂岩分形特征及孔渗参数预测

低渗砂岩孔喉狭小,结构复杂,难以进行岩石孔隙定量表征及物性参数的准确预测。为此,文中结合数字岩心技术及分形理论,提出了具有针对性的解决方法——选取四川盆地某气藏具有代表性的低渗砂岩岩样进行CT扫描,构建低渗砂岩微观结构图像和三维数字岩心,利用计盒维数方法分析低渗砂岩岩心孔隙空间的分形维数特征。结果表明:低渗砂岩孔隙空间具有良好的分形特征,利用分形理论可以描述其复杂的孔隙结构特征;通过建立岩石孔隙度、渗透率与孔隙空间分形维数的关系式,可有效预测该类低渗砂岩的孔渗参数,拓宽了分形理论在低渗储层物性评价中的应用范围。     

松辽盆地南部扶余油层低渗透油藏形成机制

从沉积储层特点、烃源岩超压、油气运移动力、油水分布特征等方面深入剖析了松辽盆地南部扶余油层的成藏机制, 据此建立了扶余油层低渗透储层垂向输导、超压控藏大型岩性油气藏成藏模式。预测坳陷区扶余油层低渗透油藏的勘探潜力巨大, 指导勘探取得明显效果。     

利用试井技术确定低渗透油藏CO2驱替前缘的方法

为了认识CO2驱替过程中压力响应特征,确定驱替前缘位置,进行了CO2驱替前缘试井解释方法研究。考虑CO2驱油机理、低渗透油藏启动压力梯度、储层非均质性等因素的影响,建立了低渗透油藏多组分CO2驱试井模型。采用非结构化网格进行网格剖分,基于有限体积方法,利用牛顿迭代进行全隐式求解。根据流动形态特征,将试井曲线划分为井筒存储段、过渡段、CO2区平面径向流动段、CO2波及区流动段和CO2未波及区流动段等5个主要阶段。通过追踪流体性质变化对试井曲线的影响,进一步研究了CO2浓度变化对压力的影响,建立了驱替前缘确定方法。矿场应用实践表明,该方法可分析CO2驱替前缘位置,预测前缘推进状况,为认识低渗透油藏CO2驱开发规律和优化开发方案提供了有效手段。