吐哈盆地鄯善油田轻质油藏注空气开发机理研究

为了探讨轻质油藏注空气提高采收率的机理,在注空气室内实验研究的基础上,运用热采数值模拟技术．研究了鄯善油田不同开发阶段注空气后油藏内原油低温氧化反应过程、相态变化规律及分布特征、油藏能量的变化规律;同时研究了油藏温度、油藏压力和空气注入速度等因素对轻质油藏注空气开发效果的影响,阐明了注空气开发的主要驱油机理,即烟道气驱和附加的热效应,对轻质油藏注空气开发矿场试验具有一定的指导作用。     

注空气提高低渗透油藏采收率实验及低温氧化反应特征

空气驱是一种有效提高低渗透油藏采收率的方法。针对目前空气驱油生产特征不明确的问题,采用长岩心驱替实验,研究不同注入压力下的空气驱油效果和低温氧化反应特征。研究发现,空气驱油存在明显的“气窜拐点”。气窜发生前,采出程度随注气量的增加迅速增加,一旦发生气窜,采出程度的增加明显放缓。注气压力越高,“气窜拐点”出现越早,提高采收率效果越差。原油组分分析结果表明：在油藏温度下,随着注气量增加,产出原油中的轻质组分减少,重质组分增加,驱替过程中发生了低温氧化反应;注入压力越高,低温氧化反应越充分,采收率越高;对高含水油藏进行空气驱,低温氧化反应十分微弱,无法形成烟道气驱;水驱达到经济极限后转空气驱,采收率可提高近10百分点。研究成果为低渗透油藏开发后期注空气提高采收率提供了理论依据。     

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注空气低温氧化开采轻质油气藏技术是一项提高采收率的新技术。注空气具有气源丰富、成本低的优点，近年来注空气低温氧化技术越来越受到人们的关注。文章针对某轻质油藏进行了注空气低温氧化过程模拟，考察了驱替过程中油层温度、含氧剖面、产出气体组成、气体对轻质组分抽提、原油密度等的变化情况，由此认识到该轻质油藏可以进行注空气低温氧化采油。驱替过程中存在机理包括：热效应不是此油藏提高采收率的主要因素，其升温速率仅为0.0017℃/min，不足以使油层温度急剧上升；氧气在油层中被消耗，生成了CO₂，采出气中CO₂含量高达8％,注空气过程实现了间接的烟道气驱；气体对原油产生了抽提作用，表现出烟道气驱的特征；由于烟道气的溶解，原油密度降低；当注入1.2PV空气时，该油藏获得了63.17％的原油采收率，注入0.8PV后，增产效果已不明显，可转为注其他物质。     

鄯善油田注空气提高原油采收率实验研究

为了确定轻质油藏注空气提高原油采收率技术在吐哈油田提高采收率的可行性，吐哈针对鄯善油田等轻质油藏开展了注空气低温氧化室内实验研究。通过实验及研究表明鄯善油田注空气后油藏中可以发生低温氧化反应，且氧化随温度升高加速进行，最终可建立稳定的氧化前缘。研究确定了鄯善油田地层条件下空气的氧化特性；温度变化与氧化能力的关系；氧化前缘的建立及推移速度；取得了低温氧化反应动力学参数活化能E、预幂率指数K。得到了反应热、反应系数，确定了注空气低温氧化采油的驱油效率，为轻质油藏注空气提高原油采收率研究和矿场实施提供了理论依据。     

特低渗透油藏注空气细管试验研究

以大庆油田某区块特低渗透油藏为例,通过开展地层原油注空气细管驱替试验,在不同压力、不同温度条件下对气油比、采收率以及地层原油与空气低温氧化产出油气流体组分含量进行测定,获得了驱油效率、气油比与空气注入孔隙体积倍数以及驱油效率与驱替压力的关系曲线,研究了空气驱地层原油的混相特征与驱替效果。试验结果表明,地层原油注空气难以达到混相。氧化升温后原油的流动性变好,采收率上升较明显。     

低渗透油藏注空气提高采收率物理模拟实验

为了确定轻质油藏注空气提高原油采收率技术在海塔油田贝中次凹区块应用的可行性,根据注空气的主要技术原理,设计了水驱和空气驱驱油效率对比实验、细长管空气驱低温氧化实验、燃烧管空气驱高温氧化实验和产出气体溶胀实验.研究表明:海塔油田空气驱比水驱驱油效率高22.19％;注空气后油藏中可以发生低温氧化反应,且氧化随温度升高加速进...     

胜利油田注空气提高采收率数模研究

根据胜利油田轻质油样的室内氧化实验,通过拟合动态氧化实验产出的O2与CO2含量,建立其低温氧化(LTO)动力学模型,并结合组分模型、PVT模型及相渗模型,研究低渗透油藏注空气低温氧化工艺的数值模拟方法;以胜利渤南油田罗36块为例,初步评价了油藏参数、开发参数及工艺参数等因素对注空气驱油效果的影响,同时分析了注空气提高采收率机理,并对比注空气与氮气工艺的驱油效果及经济可行性,对注空气开发矿场试验具有一定指导作用。结果表明,实验模拟与实际气体含量拟合较好,从而确定动力学参数;油藏初始温度、初始含油饱和度等是影响注空气效果的重要参数,而油藏倾角、网格大小、射孔位置等对采收率也有影响;注空气相对于氮气而言成本低,驱油效果好。     

中原油田空气泡沫调驱提高采收率技术

通过物理模拟实验和数值模拟方法,研究了中原油田胡12块原油的氧化性能与氧化规律,确定了低温氧化动力学参数,评价了中、高渗透非均质油藏空气泡沫的封堵特性与调驱效果,优选了空气泡沫调驱的注采方案。矿场先导性试验结果表明,胡12块原油具有良好的氧化性能,在中、高渗透非均质油藏中,空气泡沫-空气-水交替注入效果较好。说明空气泡沫调驱提高采收率技术是安全可行的。     

油藏注空气提高采收率技术应用分析

为有效提高重油油藏及深层低渗透轻质油藏原油采收率,通过文献调研,研究并分析了国外注空气采油应用现状及技术效果。结果表明,采用火烧油层或THAI技术可使重油油藏采收率分别达到50%及80%,COSH技术尚处于室内研究阶段,理论上效果最好。对于重质油藏火驱项目,气油比是最重要的参数,一般介于1 246 m3/m3~4 094 m3/m3,对于深层低渗透轻质油藏高压注空气项目,烟道气驱及热效应对空气驱提高采收率的贡献分别占69%与26.7%。我国重油油藏及西部低渗透轻质油藏可借鉴国外类似地区空气驱项目的成功经验,筛选适宜的火驱技术,进一步完善并推广我国注空气采油技术。     

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。     

低渗透裂缝性油藏水气交注非混相驱提高采收率研究

低渗透油田进入注水开发以后,由于储层天然裂缝发育,导致油井含水急剧上升,产量迅速下降,油藏采出程度低。为进一步提高油藏采收率,达到降水稳油的目的,进行了水气交注非混相提高采收率室内试验,通过实验分析了注入方式、气液比及温度对采收率的影响。实验结果表明,氮气驱+水-氮气交替注入段塞效果最好;气液比在1∶1至3∶1范围变化时,随着气液比增大,最终驱油效率提高,并且提高效果较明显;温度对水-氮气交注非混相驱的驱油效率有一定的影响但不明显。在低渗透裂缝性油藏实施水气交注非混相驱是切实可行的,具有较好推广应用价值。     

涠洲12-1油田注气重力辅助稳定驱替机理研究

涠12-1油田涠四段油藏注采井网不完善,并且在钻完井过程中由于储层受到严重污染,注水较晚,最终导致涠四段油藏地层压力下降,开发效果不好。为改善该油藏开发效果,试图进行注气开发,为确定油藏注气开发的效果,结合油藏的地质油藏特点,综合运用带倾角的长岩心注气重力稳定驱、带倾角的注采井组二维均质剖面模型、层状剖面模型以及韵律剖面模型,并采用注气驱机理数值模拟的方法对注气驱替机理进行了研究。模拟结果表明,涠洲12-1油田中块涠四段注气非混相驱油的主要机理为重力分异辅助作用,储层非均质性、油气毛管压力和注入气黏度变化对注气驱油的采收率影响较小。采油速度不超过5%,注气近混相驱可以形成比较稳定的下倾气驱油界面,且比注水开发将提高采收率10个百分点以上。     

苏丹Palogue油田CO2非混相驱室内研究

苏丹Palogue油田主要产层Samaa组为高孔高渗稠油油藏,采用高温高压物理模拟实验研究其注CO2非混相驱驱油效果。给出了非混相CO2驱开采稠油的主要机理,对连续注CO2驱替、单一CO2段塞驱替进行了试验,对CO2连续驱驱油效率、注入压力、气体消耗量、CO2回收利用进行了分析。研究表明,CO2连续驱可以取得可观的驱油效果,采收率最高达到70.2%;使用CO2单一段塞驱油的最终采收率高于连续驱,其最佳段塞大小为0.625PV,最终采收率为89.4%。综合考虑该区块适合采用CO2非混相驱替方式进行采油,单一段塞驱替效果更好,采油过程中,应该合理地控制地层压力。     

氮气驱室内实验研究

以中原油田文188块为研究对象，进行氮气驱室内实验研究。细管实验研究表明，氮气无法与地层原油形成混相，但可获得60％的采收率；在氮气突破时，细管流出物中有明显的甲烷峰出现，是非混相驱的重要的标志；两组长岩心驱替实验研究表明，先注O．04PV的水时采出程度为6．35％，转注氮气后，见气时的采出程度为43．77％；氮气驱的最大注入压差为0．89MPa，是最大注水压差的0．227倍，说明在注水困难地区实施注氮是可能的。在长岩心驱替实验中，氮气突破前，出现采出油体积高于注入气体积的现象；氮气突破后，被萃取的甲烷和中间组分依然发挥一定的作用，此期间仍可获得一定的采收率；氮气突破后采出油量会大幅度下降，如何有效控制氮气的突破是氮气驱成功的关键。图5表1参11     

低渗透油藏空气驱原油氧化机理实验

为深入探究低渗透油藏空气驱开发过程中原油的氧化特征及其影响因素,评价其驱油效果,以新疆油田低渗透油藏为研究对象,开展原油组分分析、原油氧化特征、空气驱及空气泡沫驱等实验,系统研究了不同条件下原油氧化特征及规律。实验结果表明:相同条件下,油砂比纯油样静态氧化反应速率大,反应充分,且反应速率与反应压力、温度、作用时间呈正相关;油藏温度下,原油经历氧化反应后轻重比减小,主峰碳增加;反应温度对空气驱原油动态氧化特征有较大影响,温度越高耗氧量越大,反应越充分;空气驱具有较好驱油效果,但易发生气窜;泡沫驱可有效封堵气窜通道,扩大空气波及体积,改善空气驱效果。研究成果对空气驱理论研究及应用具有借鉴意义。     

Feasibility of Gas Drive in Fang-48 Fault Block Oil Reservoir

The Fang-48 fault block oil reservoir is an extremely low permeability reservoir, and it is difficult to produce such a reservoir by waterflooding. Laboratory analysis of reservoir oil shows that the minimum miscibility pressure for CO2 drive in Fang-48 fault block oil reservoir is 29 MPa, lower than the formation fracture pressure of 34 MPa, so the displacement mechanism is miscible drive. The threshold pressure gradient for gas injection is less than that for waterflooding, and the recovery by gas drive is higher than waterflooding. Furthermore, the threshold pressure gradient for carbon dioxide injection is smaller than that for hydrocarbon gas, and the oil recovery by carbon dioxide drive is higher than that by hydrocarbon gas displacement, so carbon dioxide drive is recommended for the development of the Fang-48 fault block oil reservoir.     

油层受水敏伤害时水驱油渗流特征

利用真实的砂岩模型进行了单、双及组合模型3种类型的水驱油实验,比较了有水敏、无水敏伤害时水驱油特征的差别,并对两种条件下的驱油效果进行了评价.研究结果表明,有水敏伤害的注入水驱油与无水敏伤害的地层水驱油相比,水驱油的入口压力增高,孔隙结构非均质性加强,水驱油绕流加重,驱油效率及波及系数降低;两种条件下的水驱油方式均为活塞式,残余油类型主要为绕流形成的簇状残余油.影响木钵区块延10油层驱油效率的主要因素是储集岩的孔隙结构非均质性、水敏伤害、注水压力及加压方式.在对木钵区块延10油层注水开发中,应加强对储层非均质性的研究,并注意采取有效的储层保护措施,提高油层采收率.在注水开发过程中,应逐渐提高注水压力,以最大限度地开采木钵延10油层的石油资源.