国内外混相气驱提高采收率技术

一、混相驱发展概况 1混相驱概述 在提高采收率方法中，气体混相驱具有非常强大的吸引力。因为注入气体与原油达到混相后，界面张力趋于零，驱油效率趋于100％。如果该技术与流度控制技术相结合，那么油藏的原油采收率可达95％。因此混相气驱已经成为仅次于热力采油的处于商业应用的提高采收率方法。     

轻质油藏注富气驱提高采收率室内研究

高含水中后期油藏、注水困难的强水敏油藏和低渗透油藏,注水无法有效提高其采收率,为了实现油藏的高效开发与继续稳产等问题,进行了注富气驱提高采收率室内研究。由于烃气具有油藏原油的某些特性,注入时不伤害地层,已成为提高其原油采收率的重要技术手段。试验对所配制的原油进行了高压物性分析与长细管驱替试验。室内研究结果表明,随着注入富气摩尔分数的增加,原油泡点压力升高,黏度降低、膨胀能力增大,原油的物性可以得到很好的改善,同时对于试验的轻质油藏,富气驱的最小混相压力为34.74MPa,非混相驱虽然可以很大程度提高原油采收率,但与混相驱相比,注入富气量多,周期更长。采用富气混相驱不仅可以很好地改善原油物性,也可以进一步提高原油采收率。     

蒸发气驱与凝析气驱过程组分变化计算模拟及分析

为了优化注气驱方案设计,运用混相驱技术提高采收率,基于立方型状态方程和闪蒸计算理论,建立了蒸发气驱和凝析气驱烃类体系相态闪蒸计算模型。运用给定的温度与压力条件、原油组分和注入气组分,模拟多级接触混合过程中油气组分的变化,分析注气混相驱的动态变化,进而定量描述气液两相平衡的动态过程。通过绘制拟三元相图直观展示模拟注气过程中油气组分的变化,以判别注入气能否与地层原油实现混相或达到近混相状态。模拟结果表明:向原油中注入较轻质的气体,蒸发气驱机理主导气驱过程,但由于油气组分不匹配无法最终实现混相;向原油中注入重质组分较多的气体,混相机理复杂,应当是凝析和蒸发双重机理共同作用形成的近混相。建立的模型和编制的模块可以方便地应用于任意油气混相的实例计算,为实际开采提供重要参考。     

改进的混合单元格法预测最小混相压力

最小混相压力(MMP)是确定油藏能否达到混相驱的关键参数。混合单元格法作为一种计算MMP的方法具有快速、方便的优点,但在实际应用中常常难以找到斜率为0的关键系线,并且需要在临近MMP时作指数式拟合外推,从而导致预测结果存在较大的不确定性。为此,文中提出一种基于系线长度最小值变化规律的改进混合单元格方法。首先利用混合单元格法的气液混合过程计算得到系线长度曲线,研究系线长度曲线和临界点随压力的变化规律,提出了改进混合单元格方法的计算步骤,最后通过实例进行对比验证。研究表明,改进的混合单元格法克服了原方法搜索关键系线的不稳定性和参数拟合的不确定性。通过与4组已发表的算例对比,该方法与混合单元格法、系线解析法和细管实验法具有相近的计算结果,平均相差分别为1.07%,5.15%和4.20%,具有较好的稳定性和较高的预测精度。     

富气混相驱中液化气回采量计算方法研究

在注富气混相驱项目中,注入了一定比例的液化气和干气混合物,部分注入的LPG与地层原油混相后被回采。在混相驱效果评价时需要计算回采的LPG量。结合富气混相驱项目研究了一种计算LPG回采量的方法。该方法根据数值模拟中输出各组分的产出摩尔量,匹配出在总的产出物中地层原油的产出量。然后在总的产出物中扣除地层原油产出部分,再结合注入LPG和干气的摩尔组成,建立超定方程组,最后利用最小二乘法计算出回采的LPG量。     

富气混相驱气窜界定方法及其在阿尔及利亚某油田的应用

气窜对富气混相驱提高原油采收率有较大的影响。以阿尔及利亚某油田富气混相驱为例,介绍了较为实用的3种气窜界定方法,即气油比变化率判断法、C6+摩尔分数变化率判断法和(C3+C4+)摩尔分数变化率判断法,并通过数值模拟对气窜前后渗流场的变化规律进行了研究,加深了对气窜界定的认识。此外,对可能影响气窜界定的注气量、注气速度和注入气组分等因素进行了敏感性分析。结果表明,注气量、注气速度和注入气组分对气窜界定均无明显影响,气油比或气油比变化率能够较好地界定气窜,特征组分的摩尔分数变化率可以作为参考。     

最小混相压力计算方法对比分析

混相压力是确定油藏能否实现混相驱的重要依据。本文简要介绍经典的确定最小混相压力计算方法的原理，引入一种新的计算混相压力的方法，即系线解析法，解释其计算原理，对计算过程进行探讨，应用这些方法求解四组分系统的混相压力。计算结果表明：与经典的计算方法相比，系线解析法不仅能反映气驱油的多级接触和相互传质过程，且能准确可靠计算混相压力。     

扎尔则油田注烃气混相驱机理研究

混相驱技术作为油田开发后期提高原油采收率的重要手段之一,近年来已在世界范围内得到广泛应用。阿尔及利亚扎尔则油田开展了注烃气混相驱先导试验,实施效果良好,在水驱采收率为62.8%的基础上,提高采出程度8.9%,最终采收率达到71.7%,展现了高含水、高采出程度的开发状况下混相驱技术在该油田的应用前景。以油藏内部混相驱替特征分析及机理研究作为切入点,应用拟三元相图模拟了注烃气混相驱的驱替过程,探讨了影响混相驱替效果的关键因素。结合室内实验分析结果和先导试验矿场数据,从油藏特征演变、产出物物性特征分析、剩余油饱和度变化等方面深入分析混相驱替过程,全面认识混相驱替机理,正确评价混相驱的驱替效果,为油田实施混相驱技术的可行性决策提供理论支持。     

混相驱中气体示踪剂优选方法研究

在混相驱开发的油藏中注入各类气体示踪剂,来了解注入流体和被驱替流体在油藏多孔介质中的流动特征的方法是混相驱油藏开发动态监测的重要手段之一。在对国内外有关气体示踪剂文献调研的基础上,综合分析各种影响气体示踪剂在油藏多孔介质中流动特征的参数,建立敏感参数库和对应的评价指标体系;结合油层物理和油藏工程评价方法,在对相应评价指标进行量化的基础上,引入现代决策分析方法,利用基于理想最优化方案的指标赋权法,建立了混相驱中候选气体示踪剂进行筛选排序和综合评价方法,该方法可从总体上体现各种因素对候选气体示踪剂优选的综合影响。     

混相驱油机理研究及应用前景展望

混相驱是采收率较高的开采方法之一，其采收率可达９０％以上。混相驱的关键是根据原油组份确定混相压力，以筛选相适应的注入溶剂和油藏类型。该文收集了近期国外混相驱的研究成果，并加以系统筛选、归纳，从混相原理入手，详细分析了不同溶剂的混相机理及混相条件、抑制溶剂“指进”的注入参数，并推荐了确定混相压力的室内试验仪器及试验方法、程序，推荐了有发展前景的混相驱类型。这对我们开展混相驱研究和矿场推广应用有一定的参考和借鉴价值。     

CS油田阜三段CO_2驱室内试验研究

以苏北CS油田阜三段油藏岩心为研究对象,进行CO2驱室内试验研究。PVT恒质膨胀试验表明,注CO2气可使地层原油黏度降低78.3%,体积膨胀系数提高69%;细管试验表明,MMP为26.62 MPa小于地层压力29.888 MPa,能够实现CO2混相驱;对比CO2持续气驱、完全水驱后转CO2驱、水气交替这三种驱替方式,长岩心驱替试验表明,在低渗透小断块油藏早期进行水气交替混相驱可延迟CO2突破时间,最终采收率可达80%以上,较水驱提高34.44%,为现场CO2驱替方式的优选提供了依据。     

二氧化碳混相驱的长岩心物理模拟

为优化胜利油区拟进行CO2混相驱先导性试验区大芦湖油田樊124断块的注气工艺参数，利用长岩心物理馍拟流程。针对该断块的地层原油。在30MPa、116℃条件下，研究了CO2混相驱的驱油效果、驱替特征以及CO2注入时机、注入方式、注入量对混相驱效果的影响。实验表明：对于樊124断块。在30MPa条件下可以实现CO2混相驱，提高采收率16％以上。在均质长岩心模型中，CO2的注入时机、注入方式对混相驱采出程度影响不大，但早期注入可延长无水采油期，提高采油速率。气水交替注入可有效抑制因地层非均质性而造成的气窜现象。因此。现场还是早期实施CO2与水的交替注入较好，CO2注入量应在0．25倍孔隙体积以上。图3每10     

CO2混相驱驱油方式对榆树林油田采收率影响研究

CO_2混相驱中为减少气体发生指进,现场常用水气交替注入方式。为了研究CO_2混相驱不同水气驱方式对大庆榆树林油田提高采收率效果的影响,在长岩心上进行了采油工艺实验,研究了气体段塞总量和交替注入气体小段塞大小、含油饱和度大小和水气比对采收率的影响,结果证明了同条件下这些都是CO_2混相驱很重要的因素,注入气体0.3到0.4PV最佳,混相条件下最佳的水气交替驱工艺是至少要有先注入或者间断注入至少一个CO_2的0.1 PV以上的段塞,同条件下提高采收率最大。     

注富烃气凝析/蒸发混相驱机理评价

基于状态方程和气液两相相平衡理论,建立了注气压力组成及多级接触实验相平衡的计算模型,再应用建立的计算模型,根据室内注气配套实验(压力组成实验、多级接触实验、细管实验)数据,模拟压力-组成相图、多级接触拟三元相图和细管特征曲线,评价注气驱混相能力及驱替机理。应用该方法对吐哈盆地丘陵油田注富烃气混相驱机理进行了评价,研究了该过程中油气两相中的C1、C2-C6和C7-组分、界面张力、密度与黏度等特性参数的变化规律,证实了注富烃气驱替过程中存在凝析和蒸发双重作用,因此在较低界面张力状态(即近混相)下采收率可以达到与混相驱接近的效果,认为凝析／蒸发混相就是近混相的提法不妥。图5表1参12     

确定凝析气偏差因子的新方法

天然气偏差因子是气藏工程计算中的重要参数,确定天然气偏差因子的方法主要分为:实验法、图版法及经验公式法。针对凝析气的特殊性,利用凝析气生产过程中分离器所得干气的相对密度、凝析油的相对密度及原始生产气油比GOR,确定凝析气的视相对分子质量,在凝析气视相对分子质量确定的基础之上,根据相关方法计算凝析气的拟临界压力与拟临界温度,最终利用经典的DAK法即可确定凝析气的偏差因子。实例计算表明,该方法计算所需参数易获取,计算过程相对简单,计算结果准确,实用性强。     

改进的水驱特征曲线计算地质储量方法

水驱特征曲线法的实用与简捷,使其得到了快速发展和广泛应用。水驱曲线主要用途之一是预测水驱油藏可采储量与地质储量。但由于该方法是通过数据回归的经验方法,缺乏一定的理论基础,加之基础数据单一,未考虑油田静态系数,使用范围受限,用该方法计算水驱带气顶油藏地质储量时,由于气顶的膨胀作用,与无气顶的油藏相比,累积产油量增加而累积产水量减少,表现在水驱特征曲线的直线段斜率减小。为此,本在分析水驱特征曲线预测气顶油藏地质储量问题的基础上,推导出考虑气顶影响的新的储量计算公式,实例计算表明,结果更准确。