特低渗透油藏CO_2驱油室内实验与矿场应用

延长石油特低渗透油藏储量丰富,注水开发中存在易水敏、注水困难等问题。CO_2驱能有效补充地层能量,改善地层原油性质,进而提高油藏采收率。利用CO_2-地层原油接触实验、岩心渗流和驱替室内实验,描述CO_2-地层原油两相渗流特征,分析CO_2驱油机理和驱油特征,并在靖边特低渗油藏进行了矿场实验。研究表明,特低渗储层CO_2-原油油气两相共渗范围大,CO_2具有降低原油黏度,使原油体积膨胀等作用,非混相驱和混相驱均可较好地开发特低渗透油藏,其中生产井见气前与低气液比阶段是油藏主要生产期。CO_2驱矿场试验表明,特低渗透油藏注气能力是注水能力的2倍,注气能快速有效补充地层能量,增加油田产量,目前试验区生产整体呈日产液、日产油上升态势。     

一种新型二氧化碳驱特征曲线的建立与应用

目前由于缺少完善的CO₂驱特征曲线,矿场常利用水驱特征曲线评价CO₂驱开发效果,导致评价结果与矿场实际情况差距较大。针对该问题,通过理论推导,研究气油比与累计产油量关系,在此基础上,推导累计产气量与累计产油量、气油比与累计产气量、产气率与累计产气量、产气率与采收率关系式,利用现场数据及调研结果建立适用于特低渗透油藏CO₂驱特征曲线。二氧化碳驱特征曲线可用修正系数对累计产气量与累计产油量关系进行修正。实例应用表明,胜利油田A区块及吉林油田B区块CO₂驱最大采收率分别为17.47%、19.98%,以数值模拟预测结果为准,所建模型计算误差在5.00%以内,与水驱特征曲线计算结果相比更加准确。该研究可为注气开发区块指标预测及效果评价提供理论基础。     

水驱特征曲线在东河砂岩油藏可采储量预测中的应用

水驱特征曲线是预测油藏开发动态和标定油藏采收率的一种重要方法。本文通过绘制东河砂岩油藏四种水驱特征曲线,结合上报可采储量、数值模拟预测,找出适合目前东河砂岩油藏开发的水驱特征曲线,并分区预测东河砂岩油藏可采储量、采收率、产水量、综合含水等开发指标,为东河砂岩油藏下步开发调整,提供理论依据。     

塔河油田奥陶系缝洞型底水油藏典型相渗关系及水驱曲线

针对缝洞型油藏动态预测难度大且缺少有效动态预测方法的实际,以缝洞型油藏缝洞分布规律为出发点,通过人工系列模型的水驱油实验研究,得到了典型的相渗曲线。在典型相渗关系的基础上,建立了水平窜进型和纵深沟通型2类缝洞型碳酸盐岩底水油藏的水驱关系式,同时得到了相应的可采储量、采收率、水驱控制储量、含水率及含水上升率的预测公式。水平窜进型水驱曲线在塔河油田奥陶系油藏S46单元的应用情况表明,该曲线具有较强的针对性和很好的相关性,可有效预测油藏的可采储量、水驱控制储量、含水率及含水上升率等指标,是与此类油藏动态特征相适应的、简捷有效的动态分析和预测方法。     

CO_2驱油防腐配套工艺技术

腰英台油田是典型的特低渗油藏,采收率低。为提高采收率,开展了CO_2非混相驱提高采收率先导试验。由于油田含水高等特征,在CO_2驱油过程中注采井面临严重的腐蚀。为了降低腐蚀的影响,通过理论分析、室内实验与现场实践,优化了机械封隔式注气管柱,现场实施表明该管柱工艺经济可靠,且防腐和密封性能良好,适用于腰英台油田CO_2驱油试验区;优选的高效缓蚀剂在油藏条件下缓蚀率96.86%,能有效防止CO_2腐蚀,现场实施17井次,最高腐蚀速率仅为0.020 2 mm/a。形成的适用于腰英台油田CO_2驱油的防腐配套工艺技术,现场试验及监测数据表明,应用效果良好。     

一种新型油藏气驱采收率预测图版

基于童氏图版,考虑油、气、水三相的影响,提出以累计产气、产水量地下体积之和占总产出流体地下体积比例的含水气率替代含水率,将累计产气量纳入童氏水驱特征曲线图版中,推导了气驱特征曲线方程,建立了一种适用于气驱油藏采收率预测的新型图版,同时采用油田实际生产数据,结合油藏数值模拟预测数据,论证了新型图版的适用范围并用实例验证了预测结果的精度。结果表明,新型图版同时适用于水驱、气驱油藏采收率预测。当油藏不注气或未产气时,可忽略气相,仅考虑油、水两相,新型气驱特征曲线图版退化为童氏图版,可评价油藏水驱效果。当气驱油藏含水气率为60%～80%时,新型图版回归法预测采收率适用性较好。当气驱油藏含水气率大于80%时,新型图版回归法与赋值法均可较准确地预测气驱油藏最终采收率。     

低渗透油藏CO2驱采收率评价理论模型

经过多年开发实践,针对低渗透油藏CO_2驱提高采收率作用机理等方面的研究已相对成熟,但油藏工程理论研究尚不完善,目前尚无针对低渗透油藏CO_2驱采收率评价的理论模型。基于低渗透油藏CO_2驱提高采收率作用机理,利用广义油藏工程方法,筛选用于CO_2驱采收率评价理论研究的基本相似准则及关键参数,建立能够表征低渗透油藏CO_2驱开发特点和提高采收率作用机理的主控因素表征函数,构建低渗透油藏CO_2驱采收率评价理论模型。依据代表性低渗透油藏CO_2驱开发实际参数,应用单因素虚拟开发模拟方法求解出该模型的各项系数。利用多因素虚拟开发模拟方法分析该模型的适用性,通过对比油藏实际采收率与理论模型公式计算采收率验证该模型的可靠性。研究表明,低渗透油藏CO_2驱采收率评价理论模型具有较好的适用性和较强的可靠性,对定量评价低渗透油藏CO_2驱开发效果、完善低渗透油藏CO_2驱评价方法和油藏工程理论研究提供了理论依据和技术支持。     

水驱曲线在小断块油藏可采储量计算中的应用与评价

水驱特征曲线是水驱开发油田进入中、高含水期后进行年度及阶段可采储量标定和开发指标预测的主要方法之一,它反映了在一个独立的水动学系统内累计产油量与累计产水(液)量之间的变化关系。优选两个开发接近末期的水驱开发油藏,对其不同时期的可采储量利用五种水驱曲线法进行计算,评价各种水驱曲线方法在小断块油藏可采储量标定中的应用效果。     

低渗挥发性油藏CO2驱注入时机室内实验研究

低渗挥发性油藏流体性质特殊,弹性开采很容易变为衰竭开采,注气保压开采是低渗挥发性油藏的主要开采手段。针对低渗挥发性油藏CO_2驱开发技术难点,通过长岩心实验,研究了低渗挥发性油藏CO_2驱的注入时机。实验结果表明,地层压力衰竭至34.10 MPa时注CO_2后采出程度(96.44%)与在原始地层压力下注CO_2后采出程度(96.24%)相当;地层压力衰竭至28.58 MPa以下注CO_2后采出程度明显降低。确定了地层压力衰竭至34.10 MPa时为CO_2驱注入时机,为经济有效地实施CO_2驱提高低渗挥发性油藏原油采收率提供依据。     

特低渗透油藏提高采收率驱油体系筛选及应用

为提高特低渗透油藏采收率,以长庆W油田三叠系延长组长6特低渗透油藏为对象,开展与油藏特征相适应的提高采收率驱油体系研究。通过对不同界面活性、乳化性能、黏度等性能的驱油体系驱油效率评价,明确了适合特低渗透油藏提高采收率的表面活性剂性能指标,首要指标是乳化性能,其次是界面活性,只有两者兼顾,才能大幅度提高驱油效率。岩心驱替实验结果表明,高界面活性强乳化低黏型CQ-Ⅰ驱油体系,可在水驱基础上提高驱油效率28.9%以上。根据室内研究成果,在长庆W油田A区开展了4井组现场试验,截至2017年12月,试验井组累计增油量5 889.9 t,阶段投入产出比1∶2.25,取得了较好的应用效果。     

延长油田致密砂岩油藏CO2驱油机理研究

CO_2驱是提高低渗透油田产量、缓解温室效应的有效途径。针对鄂尔多斯盆地油藏压力系数低、原油轻质组分含量高的特点,通过PVT和最小混相压力等测试分析方法,揭示了低压、低孔、低渗油藏CO_2驱提高采收率主要机理。开展了CO_2注入储层与无机、有机物作用后的沉淀研究,表明CO_2在无机盐溶液中不会形成沉淀堵塞孔隙,CO_2与有机质作用后沉积点高于油藏压力,且注入压力越高,CO_2在地层原油中的溶解能力越强,目标区块CO_2注入后不易形成沥青质沉淀。物模驱替实验结果表明,均质岩心的采出程度明显高于非均质岩心,且随着岩心非均质性的增加,水驱采出程度、气驱采出程度及最终采出程度均明显下降。     

特低渗非均质油藏CO2 驱注气速度对采出程度的影响

特低渗非均质油气藏具有低孔、低渗、低饱和度和低产等特征,利用常规水驱开发难度大,采收率低,而CO2 驱油能显著提高特低渗非均质油藏的采出程度。根据特低渗非均质油藏的地质和储层特征,利用双层非均质岩心模拟油藏非均质性, 设计完成了5 种不同注气速度下（1、2、4、8、10 mL/min）的驱替实验,系统分析了CO2 驱油速度对原油采收率的影响。结果表明, CO2 驱提高采收率幅度最大段在CO2 窜流之前,随着注气速度的变大,推进速度变快,突破时间逐渐前移;合理的驱替速度使得CO2 气体与岩心孔隙中水及原油的接触时间变长,采收率提高,从而提高特低渗非均质油藏开发的经济效益。     

低渗透油藏CO2非混相驱替特征曲线研究

目前普遍沿用水驱特征曲线对气驱特征进行描述,尚未形成标准的气驱特征曲线及数学描述方法。针对低渗透油藏CO_2非混相驱替特征,通过理论推导,建立累积产气量与累积产油量的分段关系式,形成适用于低渗透油藏CO_2非混相驱的气驱特征曲线。结合室内实验和矿场生产数据分析,验证累积产气量与累积产油量呈双对数分段线性关系,表明气驱特征曲线能够较好地描述CO_2非混相驱替特征。通过拟合可确定分段关系式中的常数,能够有效预测CO_2非混相驱油效果。另外,应用气驱特征曲线还能够确定气窜发生的时机,并对CO_2非混相驱调整措施的有效性进行快速判断。腰英台油田低渗透油藏CO_2非混相驱矿场试验结果表明,CO_2注入12个月后,气窜发生。根据气驱特征曲线,实施水气交替注入,气窜段斜率显著下降,气窜受到一定抑制。     

水驱特征曲线在新14井区的应用

新14井区为注水开发油藏,经历了11年的高效开发,目前含水73.8%,具备应用水驱特征曲线分析的条件。本文利用水驱特征曲线方法对油藏的开发阶段进行的定量评价;利用单井水驱特征曲线,对该区的80口油井的单井水驱控制储量、可采储量以及采收率进行了标定,为油藏调整、措施挖潜提供依据,因此,评价区块及单井水驱控制储量、可采储量具有现实意义。     

一种评价水驱特征曲线适用性的方法

水驱特征曲线是油藏动态分析和预测水驱采收率的有效工具。常用的主要有甲、乙、丙、丁4种。然而这4种水驱曲线各代表一种水驱油田含水上升规律,且计算的可采储量存在较大差异。若采用4种水驱曲线计算结果平均的方法进行可采储量标定,则会造成错误的油藏认识。如何选择适合的水驱特征曲线是合理进行油藏动态分析和可采储量预测的关键。通过研究提出了利用反映综合生产特征的R*—fw关系曲线进行水驱特征曲线适用性评价的方法,并通过实例说明该方法的具体评价过程、合理性以及水驱曲线的具体应用。     

岩心驱替实验法测定低渗透油藏 CO2近混相最小混相压力

CO_2在驱油过程中能否与原油达到混相,直接影响驱油效果和最终采收率。因此需对CO_2在低渗透油藏中与原油的混相条件及近混相区域中最小混相压力进行系统研究。选取YC油田低渗目标区块,以室内油藏物理模拟为基础,通过均质和非均质长方形岩心实验,在评价影响CO_2驱油效果的渗透率、采收率、驱替速度、气油比和渗透率级差的基础上,建立了测定最小混相压力的岩心驱替实验法。结果表明,该方法重复性好,可模拟低渗超低渗孔隙介质以及油藏非均质等性质,在模拟YC目标区块油藏非均质条件下测得CO_2与原油的最小混相压力为18.5 MPa,与数值模拟软件计算结果相同,比传统细管实验测值17.8 MPa高出0.7 MPa。两种方法所测结果基本一致。用岩心驱替实验法可以探究渗透率及其非均质性和驱替速度等不同因素对最小混相压力的影响规律。该岩心驱替实验方法可用于确定CO_2近混相驱最小混相压力,为深化CO_2近混相驱油机理的认识及矿场应用提供技术基础和理论指导。     

高含水期两种新型水驱特征曲线的建立与应用

俞启泰阐述了50多种水驱特征曲线,但每种水驱特征曲线对应的含水率与可采储量采出程度关系曲线只为单一的凸型、S型或者凹型曲线。针对4种水驱特征曲线,根据它们在表达式上的相似性进行了组合,利用累计产水量和累计产油量替换了水驱特征曲线中的累计产液量,由此得到了2种新型水驱特征曲线。通过这2种新型水驱特征曲线的对比,发现第一种水驱特征曲线代表的含水规律曲线与实际的数据更加相近。新型水驱特征曲线既可以预测油田的可采储量,也可以预测凸型、S型和凹型这3种含水上升规律,与原水驱特征曲线相比实用性更加广泛。     

濮城油田深层低渗透储层驱替特征实验

产能低、注水开发困难、采收率低是深层低渗油藏开发面临的主要问题。为探索特低渗透油藏有效的开发方式和提高采收率途径,针对濮城油田沙三中油层深层低渗的特点,进行了系列驱替实验。研究了水驱油、气驱油特征及其对采收率的影响,分析了影响驱替特征的因素。研究结果表明,较大的驱替速度和净覆压使驱油效率和采收率降低;特低渗油藏气驱采收率明显高于水驱采收率,采取注气开发可以提高其开发效果和采收率。这一研究成果对濮城油田经济、高效开发低渗透油藏具有重要的指导意义。     

CO_2驱油技术适应性分析及在不同类型油藏的应用——以华东油气分公司为例

通过大量文献调研,总结了国内外CO_2驱油的适应条件,包括流体物性、油藏特征和开发参数,其中地层压力主要决定油藏能否达到混相。对华东油气区草舍泰州组、草舍阜三段、台兴、张家垛、金南、兴北6个区块进行CO_2驱适应性评价,根据评价结果,草舍区块泰州组底块砂岩油藏选用CO_2驱油,草舍区块阜三段深层低渗油藏选用大井距同步注气、台兴区块高含水油藏选用转气驱、张家垛区块大倾角油藏衰竭开采后选用CO_2驱、金南区块特低渗油藏选用分段压裂水平井异步吞吐、兴北区块稠油底水油藏选用水平井"HDC"等技术,均取得了一定的驱油效果,表明不同类型的油藏在不同开发阶段需要使用不同的驱替方式才能达到最佳开发效果。     

超低渗油藏CO_2驱正交试验设计与数值模拟优化

低渗油藏是中国当前油气勘探开发的主体,其中超低渗油藏分布范围较广,占比例较大,但超低渗油藏物性差,利用传统的水驱方法难以大幅度提高单井产量。CO_2驱可以膨胀原油体积,降低原油黏度、油水界面张力和油藏毛细管阻力,从而提高驱油效率。为了合理开发超低渗油藏,基于油藏数值模拟与正交试验设计方法,建立超低渗油藏CO_2驱开发模型,对CO_2驱影响因素进行了技术经济评价,分析结果表明,开发效果影响参数从大到小依次为油藏类型、井网密度、注入CO_2体积。综合单井日产量和内部收益率等因素,优选出了适宜超低渗油藏的开发方式,即水平井CO_2驱开发技术以及相应的参数组合。