聚合物驱后油藏井网重组与化学驱复合增效技术——以孤岛油田中一区Ng3单元为例

针对聚合物驱后油藏面临的继续提高采收率的难题,以孤岛油田中一区Ng3层系为例,提出了井网重组与非均相复合驱复合增效技术。针对聚合物驱后油藏非均质性进一步增强、剩余油分布更加分散、复杂和多样化的特点,采用流线调整、扩大波及的原则,进行层系井网重组,驱油体系采用强调强洗的非均相复合驱。研究和现场应用表明,采用井网重组与非均相复合驱增效技术,能够大幅度提高聚合物驱后油藏采收率。     

应用核磁共振技术研究正韵律油藏动用规律

胜利孤岛油田是一个高渗透、高饱和的河流相正韵律沉积的疏松砂岩油藏。根据Ng5-6砂层正韵律厚油层渗透率分布特征及实际注采状况,利用物理模拟手段和核磁共振技术研究水平井开采后微观剩余油分布规律,并分析低、中、高渗透层的孔隙动用程度。实验结果表明,水平井开发可以有效控制高含水期顶部剩余油,尤其是主流线区和以水平井为中心的区域,中心区对采出程度的贡献最大且主要集中在高含水期。高含水期中—大孔隙相对含油饱和度分布较平均,而小孔隙相对含油饱和度分布变化很大。水驱过程中优先动用的是中—大孔隙中的原油,当开发至相对含油饱和度为38%时,开始动用小孔隙中的原油;当相对含油饱和度小于25%时,由于小孔隙的渗吸作用,小孔隙的动用程度甚至大于中—大孔隙。     

多层合采稠油油藏蒸汽吞吐后期油藏物性特征——以孤岛油田中二中Ng5砂层组为例

孤岛油田中二中Ng5砂层组为多层稠油油藏.该油藏经过多轮次蒸汽吞吐开发后,由于其主力层Ng53和Ng54层的合注合采及蒸汽超覆的影响,导致层间动用差异程度大及油藏物性分布不均衡.利用数值模拟技术,研究多层合采稠油油藏蒸汽吞吐后期的油藏物性特征,主要包括油藏压力和油藏温度、剩余油饱和度、剩余油储量丰度.研究结果表明:截至2011年9月,经多轮次蒸汽吞吐生产后,研究区Ng5砂层组的压力保持水平仅为42.93％,平均地层温度上升约2℃;Ng5砂层组中吞吐井数少的区域控制程度低,是高剩余油饱和度分布的区域;剩余油储量丰度不仅与剩余油饱和度有关,还与油层的有效厚度密切相关;高剩余油储量丰度区域主要位于构造高部位及距离边水较远的部位.     

基于储层孔喉匹配的非均相复合驱技术研究与矿场实践 ——以胜坨油田一区沙二段1-3砂组聚合物驱后单元为例

非均相复合驱油体系与储层孔喉匹配性是实现驱油体系有效注入和大幅度提高原油采收率的关键因素,基于物理模拟研究,建立黏弹性颗粒驱油剂与多孔介质孔喉匹配关系图版。优选胜坨油田一区沙二段1-3砂组聚合物驱后油藏典型单元作为先导试验区,在目标储层孔喉特征分析的基础上,依据所建立的匹配关系图版,研制适合目标储层的黏弹性颗粒驱油剂,联同聚合物与阴非两性表面活性剂构建适合目标储层的高效非均相复合驱油体系。研究结果表明,非均相复合驱技术能有效动用不同类型、不同孔径孔隙中的剩余油,提出非均相复合驱油体系对剩余油的微观动用机制。矿场实践证实,试验区注入井注入压力上升了4.7 MPa,启动压力上升了5.1 MPa,平均阻力系数达1.7,矿场油藏压力分布更加均匀,驱替更加均衡;截至2020年5月,试验区已取得显著降水增油效果,生产井综合含水率下降了6.3%,日产油量由39 t/d升至141 t/d,数值模拟预测在聚合物驱后可进一步提高原油采收率7.6%,非均相复合驱技术具有广阔的推广应用前景。     

不同韵律储层下聚合物驱对剩余油分布的影响 ——以渤海G油田反九点面积注采井网为例

为明晰渤海G油田正、反和复合韵律储层下聚合物驱剩余油分布规律,进而为油田剩余油挖潜提供可靠依据,参考实际油藏属性,开展了不同韵律储层下三维非均质模型水驱油及聚合物驱油实验。结果表明:在正韵律储层条件下,底部高渗透层水淹严重,聚合物驱后,中、低渗透层的波及程度明显提高,相比于水驱,开发前期采油速度平均提高3.4倍、采收率提高22.2%,正韵律储层剩余油主要分布在反九点井网角井附近的低渗透层顶部,挖潜方式应以在储层顶部署水平调整井为主;在反韵律和复合韵律储层条件下,模型纵向水驱较为均匀,聚合物驱能进一步扩大波及体积,相比于水驱,开发前期采油速度分别提高2.3倍和2.1倍,采收率分别提高18.5%和18.1%,反韵律和复合韵律储层剩余油主要分布在反九点井网角井附近未波及区域,挖潜方式应以部署定向调整井为主。将研究成果应用到渤海G油田矿场试验中,所部署调整井初期产油量是周边老井的2~3倍。     

孤岛油田中一区馆5单元水平井挖潜实践

为充分挖掘孤岛油田中一区馆5单元剩余油潜力，开展了厚油层韵律段细分及夹层描述等工作，并运用地质综合研究法结合油藏数值模拟技术，对厚油层剩余油分布进行研究，认识到层内夹层对剩余油分布具有明显控制作用。在此基础上对中一区Ng5^3厚油层部署了5口水平井，厚油层顶部水平井挖潜取得了重大突破，并且初步形成了水平井挖潜厚油层剩余油配套技术。     

聚合物驱后井网调整与非均相复合驱先导试验方案及矿场应用——以孤岛油田中一区Ng3单元为例

为了进一步提高聚合物驱后油藏原油采收率,提出了井网调整与非均相复合驱相结合的提高采收率方法,并在孤岛油田中一区Ng3单元开展了先导试验。根据试验区油藏特点,将原井网调整为变流线强波及的135 m×150m行列式井网;研制了由粘弹性颗粒驱油剂B-PPG、聚合物和表面活性剂配制而成的非均相复合驱油体系,2010年7月,试验区新钻油井投产,新水井投注,于2010年10月开始注入前置调剖段塞。矿场应用效果显著:注入井平均注入压力上升了2.6 MPa,启动压力平均上升了2.7 MPa,霍尔阻力系数达2.2;流线分布更均匀,驱替更均衡;试验区总产油量由4.5 t/d上升到81.2 t/d,油井综合含水率下降了18.5%,截至2013年2月,已累积增产原油4.3×104t,提高采收率3.5%。     

下二门油田Eh_2Ⅳ油组聚合物驱后剩余油分布特征

针对下二门油田Eh_2Ⅳ油组聚合物驱后油藏开发特征,在精细油藏数值模拟、历史拟合以及密闭取心研究基础上,分别对平面、纵向、层内剩余油饱和度、剩余油储量丰度进行定量表征。结果表明,平面剩余油储量近70%集中在含水大于90%的主体区;层间动用差异大时,剩余储量主要集中在Ⅳ油组的1,2,6主力小层;层内动用差异较大时,剩余油集中于河道正韵律及复合韵律的上部。     

聚驱后油藏井网调整与深部调剖三维物理模拟实验

针对聚合物驱后油藏剩余油分布特点,提出了井网调整与深部调驱相结合的提高采收率方法。孤岛油田中一区Ng3注聚区为模型原型,以相似准则为理论基础,设计并制作了平面非均质三维物理模型;研制了具有自组装特性的聚合物微球,优选出由BS与AES复配而成适用于目标油藏的乳化剂体系;原始一注四采五点法井网注聚后采收率为34.1%,在进行驱替试验的同时,采用电阻率法测量了模型中含水饱和度分布;调整原始井网,对非均质油藏模型分别注入聚合物溶液和聚合物微球与乳化剂复合体系深部调驱2组实验。结果表明,2个方案均可以提高聚驱后油藏采收率,单一聚合物溶液提高6百分点,而聚合物微球与乳化剂复合体系可提高采收率16百分点。分析各驱替阶段剩余油分布情况,聚合物微球与乳化剂复合体系能够封堵高渗层,使后续驱替液转向进入两侧低渗区域。     

聚合物驱后注气稳定重力复合驱数值模拟

聚合物驱后剩余油分布高度零散、顶部油层剩余油难以动用,而聚驱后的主导技术尚无明确方法。在原油受力分析的基础上,提出了油藏顶部注气、底部三元复合驱的思路。针对大庆聚合物驱后区块,进行了不同驱替方式的预测对比研究。结果表明,注气稳定重力复合驱效果最好,提高采收率幅度达到了13.53%。对比不同驱替方式的顶部油层剩余油饱和度,注气稳定重力复合驱能够将顶部低渗透油层有效动用,剩余油大幅减少。分析不同时间点的纵向剩余油饱和度分布,顶部注气后利用纵向压差驱替剩余油向下运移,底部实施三元复合驱利用平面压差驱替剩余油,实现了立体驱替。注气稳定重力复合驱技术为聚驱后提高采收率技术的发展提供了新思路。     

特高含水期油藏剩余油分布新认识——以孤岛油田中一区Ng 上3砂组为例

特高含水期是陆相油藏开发的重要阶段,而剩余油研究是特高含水期油藏提高采收率的基础。根据孤岛油田中一区特高含水期的3口密闭取心井和17口新钻井资料,从平面、层间和层内对剩余油的分布特征和富集规律进行分析。结果表明,特高含水期剩余可动油在研究区普遍分布、局部富集,矿场生产动态实践也验证了该认识的正确性。根据研究区夹层分布规律及储层韵律性建立了全遮挡型、半遮挡型和韵律型3大类剩余油局部富集模式,其中,半遮挡型剩余油局部富集模式可进一步分为油井遮挡型、水井遮挡型和井间遮挡型3小类,韵律型剩余油局部富集模式可进一步分为正韵律型和均匀型2小类。新认识突破了特高含水期剩余油高度分散、局部集中的传统认识,对河流相老油田的剩余油挖潜具有重要意义。     

砾岩油藏微观结构对聚驱后剩余油影响研究

采用岩心饱和度分析、荧光薄片分析和核磁共振分析方法研究了砾岩油藏不同岩性及微观孔隙结构与聚驱后剩余油分布规律的关系,研究表明,纵向上正韵律油层中顶部驱油效率低,剩余油饱和度较大,而反韵律油层剩余油分布较均匀。聚合物驱对不同岩性砂砾岩均具有较好的驱油效果,对自由态剩余油驱替效果最好,复模态结构砾岩储集层不利于聚合物驱替束缚态和半束缚态剩余油。不可及孔隙体积对聚合物驱剩余油分布有一定影响,在低渗透砾岩油藏聚合物分子量大容易造成聚合物注不进去,在注聚过程中,应考虑聚合物的分子量与地层渗透率的匹配关系。     

海上厚层油藏早期聚合物驱剩余油分布特征实验研究

渤海海域LD油田为典型的厚层油藏,采用大套多层合采的开发方式,为了提高油田采收率,该油田开展了早期聚合物驱矿场试验,厚油层开发受重力影响以及在聚合物驱等因素的共同作用下,在中、高含水期油藏剩余油分布较为复杂。为进一步研究聚合物驱后油藏剩余油分布状况,开展了室内岩心驱替实验。结合油藏属性,根据相似原则设计物理模拟参数,研究了不同韵律地层对早期聚合物驱剩余油分布规律以及生产动态的影响。研究结果表明:均质韵律条件下受到重力分异作用,油层为底部水淹,而早期聚合物驱能在一定程度上减缓重力分异作用,剩余油主要富集在生产井附近储层顶部;正韵律条件下受到重力分异和储层非均质性的共同影响,底部高渗透层水淹,剩余油主要分布在顶部低渗透层中,早期聚合物驱能有效动用中、低渗透层中的剩余油,而剩余油主要分布在靠近采油井的低渗透层;反韵律条件下,水驱波及程度较均匀,剩余油主要富集在局部未波及区域,早期聚合物驱能进一步扩大波及程度;复合韵律条件下,水驱和注聚合物驱与均质韵律驱替状况类似,剩余油主要分布在靠近生产井的低渗透层。     

渗透率级差对底水油藏剩余油分布规律影响

渗透率级差是影响底水油藏剩余油分布及油水运移规律的主要因素。油田投入开发后,纵向非均质底水油藏内部剩余油分布规律极其复杂,使得油藏后期调整开发潜力及编制剩余油挖潜方案更加困难。基于不同渗透率级差,利用油藏数值模拟方法,建立了不同韵律下4个底水油藏剩余油分布机理模型;研究不同渗透率级差对底水油藏剩余油分布及油水运移规律的影响。模型计算结果表明,渗透率级差越大,正韵律储层下部剩余油分布越多;渗透率级差越小,反韵律、复合反韵律及复合反正韵律储层下部剩余油分布越多。实例证明,考虑储层不同渗透率级差能够准确有效地描述底水油藏剩余油分布规律。     

正韵律厚油层剩余油分布模式及水平井挖潜--以孤岛油田中一区Ng53层为例

孤岛油田是一个高渗透、高粘度、高饱和的河流相正韵律沉积的疏松砂岩油藏,Ng3-4砂层为曲流河沉积,Ng5-6砂层为辫状河沉积。运用室内实验、矿场测井和动态监测、油藏数值模拟技术,根据Ng5-6砂层正韵律厚油层层内夹层分布特征及实际注采状况,建立了水井钻遇夹层、油井钻遇夹层、夹层在油水井之间三种类型12种注采模式,研究了不同注采模式下的剩余油分布规律及层内夹层对剩余油的控制作用。结果表明,层内夹层对剩余油分布的影响程度取决于夹层厚度、延伸规模和垂向位置。针对孤岛中一区Ng53正韵律厚油层地质特征和特高含水期顶部剩余油富集规律,提出了实施水平井挖潜的原则,并优化了水平井位置、水平段长度、生产压差和提液时机等参数。矿场实施16口水平井,取得了较好的效果,在井区综合含水率已达93.7％,采出程度高达45.3％的情况下,水平井初期产油量达18-33.5t/d,是周围直井的3-4倍,综合含水率只有38.8％,比周围直井低30％-50％。     

韵律对底水油藏剩余油分布及驱油效率影响研究

在实际油藏构造基础上,通过建立机理模型,运用数值模拟技术分析油层网格的剩余油饱和度及最终采出程度。并以此反映不同韵律地层条件下的剩余油分布特征及驱油效率情况,从而总结出韵律对底水油藏剩余油及驱油效率的影响规律。     

复杂断块油藏高含水期剩余油分布规律研究

对于复杂断块油藏注水开发后期,剩余油分布规律刻画难度大,如何寻找剩余油甜点区成为提高水驱采收率关键。以H区块为例,在分析不同韵律性储层水淹特征基础上,开展剩余油分布特征研究,剩余油主要分布在生产井间、断层附近剩余油富集以及正韵律和渗透率极差小的反韵律厚油层顶部,并对不同类型剩余油制定合理的挖潜对策,包括实施加密井、老井侧钻及厚层顶部部署水平井等,现场部署实施各类井23口,日注水量增加440方,日产油量最高增加170t,采油速度提高0.28%,阶段累增油5.7万t,预计可提高水驱采收率5%,实现水驱控制储量有效动用。     

滨岸相底水砂岩油藏开发后期剩余油分布及主控因素分析——以NH25油藏为例

以流动单元控制建立的储层模型为基础,开展油藏数值模拟研究,对NH25油藏剩余油分布规律及主控因素进行了深入分析。结果表明,构造高部位及局部正向微构造是剩余油富集区。根据夹层与油水运动耦合作用,提出了4种夹层分布模式,其中无夹层模式底水快速锥进,远离井筒周围分布大量剩余油;渗滤型夹层开发效果好,剩余油较少;小范围不渗透夹层极易在夹层底部形成"屋檐油",顶部形成"屋顶油";大范围不渗透夹层上下邻层均可形成大量剩余油富集区。物性较差的流动单元及不同物性流动单元的过渡区是剩余油富集区。正韵律储层顶部形成剩余油富集区,反正复合韵律储层顶底形成"汉堡式"剩余油分布区,正反复合韵律储层中部形成"工字型"剩余油分布区。井网不完善区剩余油容易富集。     

河流相沉积油藏聚合物驱油开发效果的影响因素

以孤岛油田中一区Ng3聚合物先导试验区为原型建立概念模型,在此基础上通过数值模拟等手段,开展了聚合物驱油开发效果的影响因素分析,研究了静态因素和注聚合物因素对聚合物驱开发效果的影响。反韵律油层变异系数、正韵律油层变异系数和反韵律油层夹层距顶部位置是影响聚合物驱油开发效果的主要因素,原油粘度、夹层在生产井钻遇时射孔方式变化和聚合物用量对聚合物驱油开发效果也有一定的影响。     

中高渗胶结油藏聚合物驱后非均相复合驱技术

双河油田始新统核桃园组Ⅳ1-3层系具有高温和中高渗的特点,聚合物驱后进入特高含水阶段,需要进一步提高采收率技术。非均相复合驱油体系兼具扩大波及体积和提高洗油效率的作用,可以有效调整剖面,控水增油。基于黏弹性和界面活性,研究了非均相复合驱油体系的长期热稳定性,利用单根岩心研究其注入性和运移方式,利用双管并联岩心驱替实验评价其驱油效果。研究结果表明,非均相复合驱油体系为黏弹性复合体系,弹性占主导地位。其黏度较聚合物驱油体系高58%~197%,弹性模量较聚合物驱油体系高67%~227%。界面张力处于10^-3 mN/m数量级,具有良好的洗油作用。非均相复合驱油体系具有良好的长期热稳定性,老化180 d后,黏度和弹性模量保留率超过100%,界面张力仍处于10^-3 mN/m数量级。非均相复合驱油体系注入性好,能够在高强度聚合物驱后进一步提高采收率16.93%。非均相复合驱油体系的运移方式为运移、堆积、封堵、变形通过,通过启动低渗区被毛细管力束缚的剩余油,使油相饱和度显著降低。将非均相复合驱的应用范围从低温、高孔高渗疏松油藏拓展到了高温、中高渗胶结油藏。