低渗透油藏提高水驱效率技术对策——以胡尖山油田H区长4+5油藏为例

胡尖山油田H区长4+5油藏为鄂尔多斯盆地典型低渗透油藏,低孔、低渗、低压。长4+5油藏为多期河道叠加复合砂体储层,隔夹层发育、非均质性强,多层合采、多层分层注水。经多年开发及井网加密调整后,注水沿高渗带及诱导缝突进,油井多方向见水,水驱开发矛盾突出,水驱开发效率低。通过梳理影响H区长4+5油藏水驱效率提高的关键影响因素,有针对性地采取治理对策,达到提高低渗油藏水驱效率的目的。结果表明,影响研究区油藏水驱效率提高的主要因素为储层砂体连通程度、储层非均质性、水驱后诱导裂缝及高深渗带发育、水驱后储层物性变化及分注井分层注水有效性等。通过采取油水井补孔、单层增注、深部调剖调驱、均衡平面采液、优化分注工艺等治理技术对策,油藏水驱效果得到改善,油藏最终采收率提高,油藏向良性开发转变。     

非均质油藏井网注采参数优化的可视化模拟驱替实验

油藏储层的非均质性是影响油、水渗流规律及采收率的内在因素,注采参数是影响非均质油藏采收率的外在因素,可视化模拟驱替实验是确定非均质油藏合理注采参数的有效手段.利用可视化动态仿真驱替实验装置进行水驱油的驱替实验,通过设计7套采用不同的注采参数的实验方案,研究非均质油藏的物性差异、井网形式以及注采参数对水驱程度的影响.研究结果表明,对于非均质油藏,注水开发初期,渗流阻力主要为油对水的阻力,驱替受储层非均质性影响不明显,随着驱替不断进行,孔隙喉道的阻力成为主要阻力,驱替越来越不均衡.对比不同实验方案,通过优化调整非均质油藏的井网形式和注采参数,可以实现最大程度的均衡驱替,改善水驱油藏开发效果,获得更高的采收率和经济效益.     

平面非均质油藏均衡水驱调整方法研究

针对平面非均质油藏注采不均衡的问题,运用数值模拟和油藏工程方法,提出了基于多参数定量计算的均衡水驱调整方法。研究表明,井距调整和驱替压差调整是实现平面非均质油藏均衡水驱的2种有效方式。根据储层平面非均质性、流体分布状况与注采井距、驱替压差之间的水驱平衡关系式,可定量调整不同方向注采井距和驱替压差的大小及比例。实际油藏应用表明,均衡水驱调整能够减小储层平面非均质性对水驱开发的影响,提高注水利用率,有效改善油藏开发效果。     

分流控制提高低渗平面非均质油藏的 CO2波及效率

针对低渗透油藏CO_2驱由平面非均质性导致的产液不均、气窜早和波及效率低等问题,采用室内物理模拟实验方法,研究分流控制方法改善CO_2驱效果的可行性。根据实际油藏非均质条件,建立了级差为5的平面非均质径向流物理模型及相应的实验流程,模拟五点井网CO_2驱过程,分析定生产压力、低渗优先和低渗高压差三种生产方式下CO_2驱油效果。其中,定生产压力模拟常规井网气驱方式,低渗优先则为调整生产井投产时间,低渗高压差则为平衡井组产液量的生产方式。研究结果表明,定生产压力方式下,注入气沿高渗透方向生产井突破并窜逸,生产井产液量不均衡,模型整体气驱采收率仅为23.11%。而采用低渗优先和低渗高压差的方式,生产井见气时间延长,各生产井产液量增加,采收率分别为42.50%和46.42%。可见,通过生产井的分流控制方法,能一定程度上延缓气窜通道的形成,提高波及效率。分流控制方法操作成本低,有望成为低渗平面非均质油藏CO_2驱油效果的改善措施之一。     

坪北特低渗透油藏改善水驱开发效果数值模拟研究

针对坪北以基质为主的裂缝一孔隙型特低渗透油藏,应用美国Landmark公司的VIP软件．建立了即能体现油藏纵向非均质性又能反映油藏裂缝特性的精细地质模型,并对其进行了放大压差、增注、转洼、脉冲注水、表面活性剂驱等多种形式的水驱方案的预测。与目前的稳定注水开发相对比,认为坪北油田改变生产压差,可以改善水驱开发效果;二注井转注,可以有效提高呆油速度;脉冲注水对改善水驱开发效果不明显;表面活性剂驱则是提高其特低渗透油藏采收率的有效方法。     

特低渗透油藏水驱规律及最佳驱替模式

为了进一步改善特低渗透油藏开发效果，提高水驱采收率，通过大量特低渗透油藏水驱开采特征研究，揭示了特低渗透油藏的水驱规律：在注水开发过程中，特低渗透油藏会首先沿现今最大水平主应力方向注、采井间开启注水动态裂缝，随着注水压力的升高，或将开启与之成最小角度的注采井连线方向裂缝，导致注入水沿裂缝方向注采井无效循环，造成油藏水驱开发效果很差。等值渗流阻力法计算结果也证明了面积驱替径向渗流转为裂缝线性侧向驱替平行流后可大大降低渗流阻力。由此提出了“沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替”的井网转换模式。井网模式的转换避免了注水动态裂缝导致的注入水无效循环，消除了动态裂缝对储层非均质性的影响，减小了渗流阻力，扩大了水驱波及程度。现场应用效果显著，单井产能增加了一倍，平面波及系数提高了43.2%，水驱采收率提高了19.3%。     

窄条带状稠油油藏均衡驱替产液量调整方法

针对窄条带状油藏平面水驱不均衡问题,运用油藏工程和数值模拟方法,建立基于平面均衡驱替的产液量调整方法,提出利用注采连通值表征注水井各注采方向驱替效果,利用不均衡系数表征水驱不均衡程度;综合考虑窄条带状油藏河道宽度、储层厚度、注采井距、注水量等多种因素,推导得到平面产液量调整公式。研究结果表明,该方法能够使各注采方向的采出程度趋于一致,实现平面均衡驱替;对于不均衡系数大于0.6,驱替较不均衡的井组,利用该方法对生产井产液量进行优化,井组采收率可以提高1.5%以上。研究成果可有效指导水驱开发油藏实现均衡驱替,改善开发效果。     

复杂断块油藏复合驱增油效果及其剩余油分布

针对复杂断块油藏层系多、断块尺寸小、层间非均质性严重以及笼统注水开发波及效果差等特点,采用现代油藏工程理论、仪器分析和物理模拟等方法,研究了复杂断块油藏水驱和复合驱开发效果以及剩余油分布及其影响因素.结果表明,储层平面非均质性、井网密度、油井类型以及布井方式等因素对复杂断块油藏水驱和复合驱开发效果和剩余油分布存在影响.对于平面非均质复杂断块油藏,水驱和复合驱后剩余油主要分布在远离主流线的两翼部位和注采关系不完善的边角区域,通过增加井网密度或采用水平井等技术措施可以改善复杂断块油藏水驱和复合驱开发效果,提高采收率可以达到10%左右.这些研究认识对复杂断块油藏高效开发具有重要参考价值.     

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。     

非均质多油层砂岩油藏异步注采的可行性

多油层砂岩油藏在注水开发过程中,储层非均质性影响着最终采收率.提高注水压力能够有效改善注水波及体积.开发过程中通过采用异步注采方式,能够改善水驱效果.在辽河油区东部某区块,对部分高含水长停油井实施不间断注水后,取得了明显效果.     

特低渗油藏非稳态周期注水机理及应用

为了充分发挥储层裂缝与基质之间的渗吸作用,增大注水波及体积,提高水驱采收率,以延长X区块长6油藏为研究对象,利用室内静态渗吸实验分析逆向渗吸影响因素,并采用考虑渗吸作用的数值模拟技术对X区块周期注水进行参数优化。结果表明,X区块渗吸方式主要为逆向渗吸,且储层渗透率、孔隙度的增大可以提高渗吸驱油效率;随着含水饱和度的增加,渗吸驱油效率降低;界面张力与渗吸驱油效率在一定范围内呈反比关系;X区块注水生产时,优选非稳态的周期注水方式,其优化工作制度为注20 d停30 d、注采比1.0~1.2、注水量8~12 m3/d。通过矿场现场实施,区块产油量小幅增加,含水率明显降低,较连续性注水开发方式可提高采收率2.5~3.5百分点,为特低渗油藏非稳态周期注水开发提供了有效的理论基础及现场应用依据。     

低渗透油田高压注水开发探讨

为了提高严河油田低渗透油藏的采收率,增加可采储量,通过采用高压注水方式,改善了低渗透油藏的注水开发效果。低渗透油藏在注水开发过程中受毛细管压力、贾敏效应的影响很大,随着渗透率的降低,毛细管压力较高,其微观水驱油特征表现为连续的油很容易在喉道变径处卡断,变成不连续的油滴,必须要有足够的压差才能克服其阻力效应将油驱出。因此,低渗透油藏的注水开发必须使用相对的高压注水,这样才能在理论上提高波及系数10％-25％,从而使采收率提高3％-4％。研究结果表明,严河油田最终采收率提高了25个百分点,增加可采储量29．5×10^4t。     

宽分子量聚合物/表面活性剂复合驱油体系性能评价

为解决注水开发油藏在高含水、高采出程度开发阶段,非均质性较强、层间及层内矛盾突出而又无法实现分注的问题,提出了宽分子量聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系。采用理论计算及室内实验的方法,评价了复合体系的性能,结果表明:宽分子量聚合物具有较好的增黏效果,与表面活性剂配伍性较好;并且同时发挥了宽分子量聚合物扩大波及的作用以及表面活性剂提高洗油效率的作用,与储层的适应性更好,可以在水驱基础上提高采收率15%以上;宽分子量聚合物中分子量配比应根据储层的渗透率划分确定,只有宽分子量聚合物体系与储层非均质情况匹配性最好时,才能取得最好的驱油效果。宽分子量聚合物复合驱油体系是一种有效的驱替体系,研究结果可以为处于双高开发期的非均质油藏提高采收率提供借鉴。     

低渗透砂岩油藏注采井网调整对策研究

低渗透油藏注水开发后,注采井网难以满足后续开发需求。应用油藏工程和数值模拟预测等方法,对低渗透油藏合理油水井数比、注采井网调整方式、调整时机以及调整后新、老井合理注水调整方法进行系统研究,形成了低渗透油田井网调整技术。考虑低渗透储集层的渗流特性、启动压力梯度导致油水井地层压力的差异,推导了适应低渗透油藏的油水井数比计算公式。根据储层裂缝发育状况以及剩余油分布特征,选择水驱面积波及系数较高的井网进行调整。敖南油田合理的调整方式是将裂缝不发育井区反九点法井网调整为五点法井网,裂缝发育井区转线性注水。对不同调整时机下的开发效果预测表明,调整越早,效果越好。井网调整后要适当控制老井注水,加强新井注水,使地层压力分布更加合理。研究结果表明,利用上述调整对策对低渗透油藏实施注采井网调整是可行的,可以为低渗透油田井网调整提供新的技术支持。      

不同类型储层驱替速度对提高原油采收率的影响

从渗流力学的基本规律出发,对几种不同类型储层驱替速度对提高油气采收率的影响进行了理论探讨.研究结果表明,对于一维均质储层,加大水湿层内垂向非均质储层和存在启动压力梯度的低渗透储层的驱替速度,能提高油气采收率;对于水湿双重介质储层,如果基质渗透率很低,应适当降低驱替速度,可以更充分地发挥基质与裂缝系统间毛管力窜流的交换作用,有利于提高油气采收率.对于水湿层内垂向非均质储层和基质渗透率较大的双重介质储层,要平衡毛管力的有利和不利两个方面的作用,驱替速度过大或过低都会影响采收率的提高,因而存在一个最佳驱替速度.     

大庆榆树林油田天然气驱油研究

随着勘探开发的不断深入和发展，我国低渗油藏所占的比例正不断加重，如何高效开发这类油气藏是石油工作者面临的一项重要任务。注天然气开发油藏已成为提高原油采收率的重要技术手段，对于高含水中后期油藏、注水困难的强水敏油藏和低渗透油藏，注天然气开采具有显著的效果。注天然气可更好地保持地层压力，解决注不进水造成的困扰。大庆榆树林油田属于低渗透的大型油田，注水开发效果差，为了大幅度提高此类油田的采收率，进行了一系列天然气驱油实验，包括细管实验和长岩心注入工艺实验，分析了影响采收率的因素和机理，并且采用数值模拟技术手段进行了模拟研究，结果表明大庆榆树林油田天然气驱只能非混相驱，天然气驱非混相驱可以大幅度提高油田采收率，天然气驱关键的因素是注入段塞的大小和注入的压力等方式的选择。     

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。     

有限差分法在低渗油藏数值模拟中的应用

在低渗透油藏中存在着启动压力梯度,其渗流不再符合达西定律。本文考虑启动压力梯度及毛管力的影响,建立径向水驱油两相渗流微分方程,并利有限差分法进行数值模拟。对于低渗油藏由于启动压力梯度及毛管力的作用,不仅增大了原油的开采难度,而且降低了原油的最终采收率。因此,低渗透油藏强化注水以扩大生产压差,从而改善开发效果。     

牛东火山岩油藏立体注水开发技术与应用

牛东火山岩油藏为异常低温正常压力系统的特殊油藏,具有火山喷发期次多、油藏规模小的特点。储集层裂缝发育,裂缝以低角度缝和水平缝为主;油层垂向跨度大,单层厚度大,非均质性强。油藏开发初期,采用衰竭式开采的单井产量递减率大,开展直井井组注水先导试验,邻井日产油量略有上升,注水见效程度低,水平井注水吞吐先导试验提高采收率幅度有限。针对油藏开发中存在的问题,对注水吞吐、井网调整和压裂进行不断优化,形成了水平井与直井混合立体注水开发技术,可以有效改善火山岩油藏的注水开发效果。后经推广实施,牛东火山岩油藏注水见效比例达44.4%,见效后单井初期平均日增油量为1.7 t,预计提高采收率5.7%,油藏立体注水开发取得了较好效果,可为其他同类型油藏的开发提供借鉴。