浅层油藏稠油热水/CO2驱油效率实验模拟研究

新疆油田九_6区齐古组浅层稠油油藏已进入蒸汽开采中后期,油藏开采经历了蒸汽吞吐、加密调整、蒸汽驱过程,采出程度为37%。现阶段单一蒸汽驱效果明显下降,地层亏空严重,蒸汽热利用效率低,吸汽不均,波及程度差异大,油水流度比大,采收率低。热水复合CO_2驱油充分利用热水热效应和发挥CO_2溶解降黏等作用,是提高原油采收率的有效方法。因此,针对九_6区稠油开展不同混合方式热水/CO_2驱油模拟实验,分别研究了纯热水驱、热水与CO_2混注、热水与CO_2段塞的驱油效率。结果表明,纯热水驱累积驱油效率为49.19%,热水/CO_2混注累积驱油效率最大为71.25%,段塞驱累积驱油效率高达85.96%。同时,分析了驱出原油及岩心残余油组分变化。     

高3断块烟道气蒸汽混注驱替实验研究

高3断块位于辽河盆地西部凹陷北端,根据高3断块的油藏条件,通过室内驱替实验研究了烟道气蒸汽混注条件下的驱油效率,并通过理论计算和原油模拟蒸馏实验对混注时的驱替机理进行了分析.结果表明,混注条件下蒸汽组分的分压降低,井底蒸汽干度相应提高,因此在注入相同的蒸汽质量当量下,热流体的波及范围增大;混注时原油蒸汽蒸馏效应得到强化,原油的初馏点温度降低了22℃,注汽温度为220℃下原油可蒸馏体积增加值由驱替初期的5%提高到10%.烟道气蒸汽混注驱替实验结果表明,低注汽温度范围(<220℃)内,气汽混注比例增加,驱替效率升高,高注汽温度范围(≥220℃)内,气汽混注比例增加,驱替效率增值缓慢.对于高3断块,适宜的混注气汽比例为0.5∶1,比纯蒸汽驱原油采收率提高3%.图5表1参5(刘慧卿摘)     

超稠油藏物理模拟试验研究

采用真空物理模拟实验方法，研究了克拉玛依油区风城油田超稠油油藏水平共蒸汽驱的最佳注入率，不同竖井注汽，水平井生产的驱替方式对生产效果的影响以及蒸汽驱对油藏温度变化的影响。认为：用水平井蒸汽驱开发超稠油藏，能够有效地提高油藏温度，降低原油粘度，改善油藏内流体的流动性。从而为提高超稠油油藏原油采收率提供了参考依据。     

克拉玛依油田九_6区稠油油藏蒸汽-CO_2复合驱实验评价

克拉玛依油田九6区齐古组稠油油藏上油层蒸汽驱采出程度达60%,而下油层采出程度仅为32%,存在油藏原油动用程度差异大,部分储集层未被波及等开发问题,需要探索新的开发方式来进一步提高开发效果。通过室内物理模拟实验,研究了九6区蒸汽-CO_2复合驱油效率及其驱油机理,优化了复合驱最佳注入参数。实验结果表明,蒸汽-CO_2复合驱过程中CO_2可为蒸汽驱打开渗流通道,降低注蒸汽压力,还可以抑制蒸汽驱造成的高黏度油包水乳状液的形成,降低了原油黏度;蒸汽冷凝水形成水气交替段塞,减缓了CO_2气窜发生,增大了波及体积,形成了良好的协同作用,蒸汽-CO_2复合驱比蒸汽驱驱油效率提高35%左右,实验优选了最佳注入方式为交替注入,在蒸汽温度为220℃,蒸汽与CO_2注入比为10∶1～25∶1时,最终驱油效率可达80%以上。     

渤海旅大油田新近系稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验

对渤海海域旅大油田新近系典型稠油油藏开展水平井蒸汽驱油物理模拟实验,利用长填砂管模型分析了蒸汽温度、注入速度和原油黏度对蒸汽驱油效果的影响,探讨了蒸汽驱油不同生产阶段的动态特征、温度场的变化规律以及蒸汽驱油机理。研究结果表明：①蒸汽驱油物理模拟实验采用长岩心单管模型,设置模型内径为2.5 cm,长度为50.0 cm,填砂后模型孔隙度为35.0%,渗透率为4 500 mD,设置蒸汽干度为0.7,注汽温度为250℃,注汽速度为6 mL/min,驱油效率可达82.52%。②研究区蒸汽驱油过程分为启动、稳定驱替、蒸汽突破和蒸汽剥蚀4个阶段;注、采水平井间蒸汽腔温度场扩展不均衡,水平井底部温度扩展速度快,顶部温度扩展速度慢,在启动和稳定驱替阶段温度场呈“三角形”推进模式,蒸汽突破和剥蚀阶段蒸汽腔温度场沿对角线扩展,速度减小;蒸汽驱替阶段采出程度为51.86%,稳定驱替阶段为主要的产油阶段,采出程度为39.06%。③热力降黏是旅大油田蒸汽驱油最主要的机理,高温蒸汽的剥蚀作用、蒸馏效应、微观波及效率的提高等也影响驱油效率。     

蒸汽CO2复合驱驱油效率和CO2的注入时机

新疆油田稠油储量丰富,现阶段开发方式仍以蒸汽吞吐和蒸汽驱为主,但已进入开发中后期,油汽比、产油量均较低。为了进一步提高稠油采收率,以M区特稠油为研究对象,通过室内实验系统研究了高渗低压油藏下非混相蒸汽-CO_2驱相对于纯蒸汽驱的驱油效率以及不同残余油饱和度下蒸汽-CO_2的驱油效率。研究结果表明:注蒸汽吞吐一段时间后转蒸汽-CO_2驱,相较于纯蒸汽驱,驱油效率可提高34.1%;蒸汽-CO_2驱具有气水交替驱的特征;过早注入CO_2,渗流通道会提前被打开,蒸汽过早地与孔道中大部分原油接触,导致原油乳化,使得部分乳化原油很难被驱扫出来;残余油饱和度为45%时,最终驱油效率可达到87%,是实验中CO_2的最佳注入时机。在实际开发过程中,要通过产水率判断蒸汽通道是否打开来决定CO_2的注入时机。     

烟道气强化蒸汽驱提高稠油油藏采收率实验

为了搞清烟道气与蒸汽混合注入稠油油藏进一步提高采收率机理,进行了烟道气强化蒸汽驱模拟实验研究。利用PVT装置研究了不同温度、压力条件下,烟道气在原油中的溶解特性及原油物性变化特征,开展了烟道气强化蒸汽驱一维管式驱替实验与三维物理模拟实验。通过一维驱替实验,可确定不同温度条件下烟道气强化蒸汽驱比单纯蒸汽驱的驱油效率增加值,并优选了最佳注入温度;利用三维物理模拟实验,对比了蒸汽驱转烟道气强化蒸汽驱的生产动态变化规律及温度场扩展特征,分析了厚层油藏内热采过程中不同流体组分的分布特征。基于三维物理模拟实验结果,利用数值模拟方法优化设计了厚层稠油油藏水平井热采开发的布井模式。结果表明:高温降黏助驱、CO_2溶解降黏和N_2分压增容是稠油油藏烟道气强化蒸汽驱提高稠油采收率的机理。     

过热蒸汽改善驱油效果实验及机理分析

为探究注过热蒸汽对驱油效果的改善情况,通过室内单管驱替实验,研究蒸汽质量、注汽速率对采收率的影响,并从黏度、渗透率、热膨胀系数和蒸馏率4个方面对驱油机理进行分析。结果表明,当注汽速率为1.8 mL/min时,最优注入蒸汽质量为注过热15℃蒸汽,最终采收率可达77.8%;按照最优注入蒸汽质量注汽,最优注汽速率为1.3 mL/min,最终采收率可达79.6%;过热蒸汽驱替后,50℃原油黏度减小40.7%;实验用油平均热膨胀系数为0.000 653℃~(-1),原油温度增加300℃,体积增加19.6%;过热蒸汽促使蒙脱石和高岭石向绿泥石或伊利石发生转化,物理冲刷会使孔隙通道增大,改善储集层渗流状况。     

柳北砂砾岩油藏CO_2驱提高采收率可行性

柳北中低渗油藏岩性以砂砾岩为主,非均质性强、水敏性强、水驱含水上升快、水驱效果差。为了进一步认识CO_2驱提高采收率技术可行性,基于地质及储层流体特征,运用可视化注气增溶膨胀相态配伍性实验、长细管驱替实验、多功能长岩心驱替实验和高压微观可视化驱替实验等多种方法,分析了注CO_2增溶膨胀和溶解抽提的相态配伍性和近混相驱程度;对比分析了注水、注CO_2等不同驱替方式的驱油效率以及微观驱油效果。评价结果表明:注CO_2有利于增溶膨胀和萃取抽提驱油;相态配伍性分析显示在原始地层压力条件下主要形成近混相驱;微观可视化实验显示,砂砾岩CO_2近混相驱过程具有较好的微观驱油效果,油流主要沿连通性较好的大孔道被驱替,也能驱替中小孔道的原油,驱替具有不连续性,呈现为一波一波的流动状态,可进一步通过提高驱替压差来增强驱替效率,使部分封闭的微观剩余油恢复流动;长岩心驱替表明原始压力下CO_2驱和衰竭至目前地层压力下CO_2驱的驱油效率均大于同等条件下水驱驱油效率,砂砾岩储层注入增黏水增加水的黏度有利于进一步提高采收率,但仍低于CO_2驱效果。     

SK-6型高效稠油降粘剂性能评价及现场应用

稠油、超稠油油藏进入多轮次吞吐后期普遍存在蒸汽驱替效率低、油汽比低、经济效益差的问题。部分区块由于注汽压力高而导致无法正常注汽。室内实验研究表明，伴蒸汽注入SK—6型高效稠油降粘剂可以明显地降低注汽压力，提高注汽周期的产量及油汽比，提高蒸汽的驱替效率。该项技术应用于单家寺油田取得了良好的经济效益，为提高该类油田的开发效果及经济效益提供了新的途径。     

提高浅层超稠油油藏蒸汽驱效果的策略

本文通过对超稠油蒸汽驱实施界限进行研究,明确了超稠油可以实施蒸汽驱,得出了原油粘度是决定汽驱可行性的关键参数的结论。并对超稠油转驱注采参数进行了优化设计,为同类型油油藏开放提供了技术参考和借鉴。     

CO_2辅助蒸汽吞吐开发效果实验研究

以蒸汽多轮次吞吐稠油油藏为研究对象,采用物理模拟与数值模拟方法,研究了CO_2-蒸汽混注方式对稠油油藏热采开发效果的改善。实验表明,CO_2在原油中具有较强的溶解能力,通过与蒸汽混注可以使原油物性特征发生较大变化,进一步改善稠油流动特征,蒸汽-CO_2驱方式的驱油效率较纯蒸汽驱提高了约12%,并且含水上升速度也更小。采用数值模拟手段开展了稠油油藏CO_2辅助蒸汽吞吐方式的单因素敏感性分析,结果表明,各参数中油层厚度与原油黏度对开发效果的影响较大,并分析了各注采参数的影响。最优的实施方案为注汽速度200 t/d,气汽比1∶1,蒸汽干度0.7,焖井时间5 d,排液速度140 t/d。     

单六东深层超稠油油藏蒸汽驱先导试验

"十五"以来,胜利滨南采油厂成功实现了原油粘度5×10~4～10×10~4mPa·s深层疏松砂岩敏感性超稠油油藏的工业化开采,形成35×10~4t年产能力。为探索超稠油油藏蒸汽吞吐开采后运用蒸汽驱提高原油采收率的可行性,在对超稠油不同汽驱方式数值模拟的基础上,优选出了开采方案,并开展了超稠油油藏蒸汽驱先导试验。2个井组的矿场先导试验表明,蒸汽驱有利于提高超稠油油藏采注比、蒸汽波及系数和驱油效率,有利于提高超稠油阶段采出程度,提高蒸汽热利用率,改善开发效果。     

低渗透轻质油油藏热采室内模拟实验研究

针对大庆肇源油田低渗透轻质油油藏特征，采用该油藏油层岩心及原油进行了热采室内模拟实验研究。通过实验分析了热水驱、蒸汽驱对驱油效率的影响，并与常规水驱进行对比。实验结果表明，蒸汽驱开采方式优于热水驱，而热水驱又优于常规水驱；热水驱驱油效率随着注水温度的升高而增加；注汽速度过高将影响驱油效率，而蒸汽温度及干度对驱油效率的影响不明显。     

CO_2改善单56超稠油油藏蒸汽吞吐效果实验

为了解决单56超稠油油藏单纯蒸汽吞吐开采效果差的问题,开展了CO2辅助蒸汽吞吐工艺研究。结果表明:单56超稠油60℃单纯热水驱油效率仅26.5%,当温度达到150℃时才会有理想的吞吐效果;当CO2在原油中的溶解气油比达到23.9 sm3/m3时,60℃热水驱替效率达到了37.2%,大幅度改善了蒸汽的驱替效果;核磁在线扫描CO2在岩心中稠油的溶解扩散情况表明CO2的自发扩散速度很慢。实验得出单56超稠油CO2辅助蒸汽吞吐工艺参数:注汽前注入CO2焖井时间为5 d以上,蒸汽波及范围内CO2的溶解气油比为标况下23.9 m3/m3,水平井的最优注汽强度为10~12 t/m。     

特、超稠油油藏三元复合吞吐工艺参数优化研究

为改善南阳盆地特超稠油油藏蒸汽吞吐开采效果,通过室内驱油实验研究CO_2与油溶性降粘剂辅助蒸汽吞吐对原油采收率的影响。结果表明:CO_2与油溶性降粘剂辅助蒸汽吞吐采收率(77.8%)显著高于常规蒸汽吞吐采收率(40.8%);利用特超稠油三元复合吞吐技术能够在降低注汽压力的同时,扩大蒸汽波及范围即降粘区域,从而提高原油采收率。     

稠油油藏氮气辅助蒸汽驱增油机理实验

蒸汽驱虽能大幅提高稠油油藏采收率,但由于受到储存非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低蒸汽波及体积。针对齐40区块稠油油藏特点,在单一蒸汽驱后设计了2种不同注入方式的氮气辅助蒸汽驱,通过对驱替压差、瞬时(累积)油汽比、含水率和驱油效率的分析,得到了氮气辅助蒸汽驱提高采收率增油机理。自行研制了双管长岩心模型,通过改变双管长岩心长度模拟了4组不同流线比下氮气辅助蒸汽驱实验,分析了不同流线长度比对开发指标的影响,根据实验数据得出了流线长度比与驱油效率的多项式函数。实验结果表明:蒸汽驱后开展氮气辅助蒸汽驱能进一步提升最终采收率;同一流场内不同流线的采出程度随着流线长度的增加而降低,注采主流线上原油的产出量占总原油产出量的50%以上。     

辽河油田齐40块稠油蒸汽驱油汽比预测方法研究

油汽比是评价蒸汽驱过程的重要参数,油汽比越大,说明蒸汽驱的效果越好。研究蒸汽驱油汽比的预测模型及其影响因素对蒸汽驱开采具有重要意义。文中根据能量平衡的原理,将注入油层中的热量转换为蒸汽腔体积,而蒸汽腔的体积又和驱替的油量相关联,由此提出了适合辽河油田齐40块的蒸汽驱驱油速度计算模型,模型同时考虑了初始原油黏度、枯竭作用,以及油层连通系数的影响,并以此来预测蒸汽驱开采的瞬时油汽比,并分析了蒸汽驱油汽比的影响因素,包括注汽温度、注汽干度和蒸汽驱生产年限。最后,利用推导的公式对齐40块的典型井组进行计算发现,该公式对齐40块的适应性较强,符合程度较高。对类似稠油油田的蒸汽驱开采具有重要的借鉴意义。     

CO_2在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油中的溶解性研究

为论证CO_2驱油技术在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油开发中的可行性,开展了原油注CO_2膨胀实验及细管驱替实验,以研究CO_2在研究区稠油中的溶解特性。实验结果表明:(1)在目前16.41MPa地层压力的条件下,当CO_2注入比例达到50mol/mol时可使原油黏度降低42.3%~66.7%,原油密度由0.9011g/cm3降低至0.8428g/cm3,体积系数增大20%,原油膨胀系数增加至1.13~1.24,气油比增加6.3~8倍,饱和压力增大140%~306%;(2)随注入压力提高,地层原油采收率不断增加,气体突破较晚,当注入压力为45MPa时,地层原油采收率为46.68%,表现为非混相驱特征;(3)实验结果表明CO_2对研究区稠油具有很好的降黏和膨胀作用,表明CO_2非混相驱油技术适用于研究区特深层稠油油藏开发。     

CO_2在原油与盐水中的溶解扩散规律研究

CO_2在溶液中的溶解扩散机理是CO_2作为驱油剂进行原油开采以及将CO_2安全有效地质埋存的先决条件。现有文献对CO_2溶解扩散规律的室内实验研究相对较少,主要集中于数值模拟研究。在室内实验研究的基础上,引入变扩散系数方程,结合理论计算分析,对CO_2在驱油和地质埋存过程中的溶解扩散机理进行了量化分析。结果表明:CO_2在原油中的扩散系数呈快速上升再快速下降到最后缓慢下降趋于平缓,其在原油中的平均扩散系数与原油黏度呈幂函数关系,原油临界黏度为30 m Pa·s;同一原油中,平均扩散系数与压力大小线性相关; CO_2在原油中的溶解比例越高,泡点压力越大,原油黏度越低,体积系数越高,原油物性得到改善,有利于提高驱油效率。在CO_2地质埋存过程中,储层压力越大,CO_2扩散越快,溶解量越大,但平衡时间更长;盐水层浓度越高,扩散速率越低,溶解量越少;盐水层浓度越低,CO_2溶解度受温度影响越大。对CO_2溶解扩散机理的量化研究对CO_2地质埋存、CO_2驱油以及优化CO_2吞吐过程中焖井时间具有指导意义。