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。     

高压注空气建模挑战

对于水驱后深层高压轻油油藏来说，高压注空气（HPAI）是潜在有吸引力的提高采收率方法。评价HPAI的可应用性需要在油藏温度和压力条件下进行实验室试验，以便证实原油自燃和评价原油／储集岩系统的燃烧特性。随后估算在所考虑的油藏应用HPAI提高采收率的数值建模。一般通过燃烧在地下产生的烟道气形成非混相气驱，在该气驱中，挥发组分的汽提是主要开采机理。因此，在某些实例中，应用状态方程（EOS）法把HPAI模拟成等热烟道气驱，但是，这一方法忽略了燃烧及其对驱替和波及的影响。此外，EoS法不能预测何时在生产井出现氧突破或是否出现氧突破。在模拟中以计算时间和复杂性为代价，以有限的形式把燃烧考虑进去。在已有文献中一般在相当简化的条件下考虑燃烧，本文强调燃烧对HPAI提高采收率的作用，用具有实际地质特性的3D模型进行数值模拟。为了更实际地捕捉到燃烧前缘的物理过程，使用了具有动态网格划分能力的油藏模拟器。动力学参数是在燃烧管实验室试验基础上获得的。通过比较等热EOS一模拟和多组分燃烧运算，给出了燃烧对残余油、波及效率和预测的项目有效期限的影响。     

岩心驱替实验法测定低渗透油藏 CO2近混相最小混相压力

CO_2在驱油过程中能否与原油达到混相,直接影响驱油效果和最终采收率。因此需对CO_2在低渗透油藏中与原油的混相条件及近混相区域中最小混相压力进行系统研究。选取YC油田低渗目标区块,以室内油藏物理模拟为基础,通过均质和非均质长方形岩心实验,在评价影响CO_2驱油效果的渗透率、采收率、驱替速度、气油比和渗透率级差的基础上,建立了测定最小混相压力的岩心驱替实验法。结果表明,该方法重复性好,可模拟低渗超低渗孔隙介质以及油藏非均质等性质,在模拟YC目标区块油藏非均质条件下测得CO_2与原油的最小混相压力为18.5 MPa,与数值模拟软件计算结果相同,比传统细管实验测值17.8 MPa高出0.7 MPa。两种方法所测结果基本一致。用岩心驱替实验法可以探究渗透率及其非均质性和驱替速度等不同因素对最小混相压力的影响规律。该岩心驱替实验方法可用于确定CO_2近混相驱最小混相压力,为深化CO_2近混相驱油机理的认识及矿场应用提供技术基础和理论指导。     

全直径砾岩长岩心水驱后烟道气驱油与埋存实验

选取新疆油田某砾岩油藏目的层段的5块全直径岩心拼接成直径10 cm、长度52.3 cm的长岩心组,利用中国自主研发的全直径长岩心驱替装置,模拟砾岩油藏衰竭、水驱、注烟道气驱、烟道气-水交替驱、CO2驱及烟道气埋存等全开发过程,并评价了烟道气驱的驱替特征和开发效果。研究表明,全直径岩心驱替实验可更大程度地模拟砾岩油藏的真实驱替特征和渗流特点;火驱产出烟道气可应用于砾岩油藏水驱后进一步提高采收率,取得较好开发效果的关键是选择合理的注气时机、注气压力、注气方式;水驱中期优势渗流通道尚未完全形成,此时适当提高油藏压力后转烟道气-水交替驱可避免烟道气过早气窜而形成无效循环,较大幅度提高采收率;烟道气-水交替驱油过程中,储集层可有效吸收烟道气中有害气体硫化氢,同时可实现烟道气的安全有效埋存。     

热作用条件下烟道气与轻质原油混相规律

通过细长管混相驱替实验开展高温高压条件下烟道气与不同类型轻质原油的热混相规律研究。在高温高压条件下烟道气可以与轻质原油实现混相驱替;相同温度条件下,烟道气驱油效率与压力呈近线性关系;相同压力条件下,随温度增加驱油效率先平缓增加,然后急速增加,驱油效率快速达到90%以上,实现混相驱,驱油效率急速增加过程与稀油轻质组分随温度增加发生蒸馏相变有着密切关系;相同压力条件下,原油越轻,烟道气与原油的最小混相温度越低,越容易实现混相,注空气热混相驱替开发效果越好;高温高压条件下轻质原油与烟道气的混相更多体现的是超临界状态的高温相变特征,与常规高压条件下CO₂的接触抽提混相存在较大差异。     

胜利油田高89区块低渗油藏CO2近混相驱替机理研究

低渗透油藏中CO2驱较难实现混相,而非混相驱驱替效率较低。为实现高效率非混相驱油,以胜利油田高89区块油藏为对象,研究了CO2近混相驱技术可行性及提高采收率机理。通过PVT实验和细管实验,确定了油藏原油的最小混相压力;通过不同相态下的岩心驱替实验,研究了相态变化对CO2驱替效率的影响;通过油藏数值模拟分析了CO2近混相驱提高采收率的机理。实验结果表明,近混相驱与混相驱相似,同样具有溶解、抽提等作用,对于较难实现混相驱的低渗透油藏,近混相驱同样可以达到较好的开发效果。     

沙一下油藏CO2混相驱替提高采收率的研究

以沙一下区块油藏为对象,研究了CO2混相驱技术可行性及提高采收率,通过PVT实验和细管模拟实验,确定了油藏原油的最小混相压力为18.41 MPa,原油采收率达90.01%。实验结果表明,注气驱达到混相压力后,注入压力对驱油效率影响不大,而在混相压力以下的近混相区,注入压力对驱油效率影响非常大。通过长岩心驱替模拟实验,对比了水驱和CO2驱替效率,结果表明CO2混相驱提高采收率达40.8%。     

考虑渗吸和驱替的致密油藏体积改造实验及多尺度模拟

矿场试验表明,压裂后不立即放喷,依靠焖井过程的驱替和渗吸可置换小孔隙内的原油,提高原油采出程度。为探索该过程机理,进行了实验和模拟研究。首先,带压渗吸实验,模拟裂缝壁面在驱替压差和毛管力共同作用下的渗吸行为,无因次时间中加入驱替项（Δp）,对实验结果进行归一化处理;其次,建立基于CT 扫描的孔隙尺度模型,通过致密岩心采收率拟合, 获得驱替、渗吸的相渗和毛管压力;最后,在油藏尺度,分别赋予基质和裂缝不同的相渗和毛管压力,模拟矿场实际油水流动。结果表明:带压渗吸采收率明显高于自发渗吸采收率,提高幅度10%~15%;无因次时间中加入驱替项,可对实验结果进行较好的归一化;调整微观孔隙结构如孔道/ 喉道半径、孔喉比、配位数等参数可以实现渗吸采收率的拟合;油藏尺度对基质/ 裂缝以及渗吸/ 驱替的划分,可准确反映开采初期含水率变化。     

气驱过程中三相烃流的作用

本文的目的是确定轻烃气体混合物（甲烷-正丁烷）在驱替油藏原油过程中三相烃流的作用。细管驱替实验中采用了几种烃气混合物。用一种能处理三种非水相的组分模拟器来模拟这些一维驱替过程。细管实验表明；随贫气稀释程度的提高，驱替过程经历了初次接触混相、多次接融混相和三相过程。3是指导两相各不混相，2是指两相互不混相。在富气阶段采收率高（＞85％），但随稀释度变化则是非单调的。模拟结果与细管采收率和气体突破行为的实验结果吻合得相当好。特别是随着溶剂中甲烷稀释度的提高，采收率提高。3条件下提高采收率的出现是由于溶剂转变为凝析油进入油中造成的。其结果是：①粘度降低；②对油具有委强驱著能力的第二液体形成。     

烟道气驱提高采收率技术发展现状

在国际油价上涨、温室气体减排等因素影响下,使得烟道气驱得到了发展。介绍了气体驱替的发展历程及各种气体驱替的优缺点,重点介绍了烟道气驱的发展概况以及我国烟道气排放情况。论述了烟道气驱提高采收率的机理、烟道气处理技术以及在国内油田的实践情况。国内油田的矿场实践表明:烟道气驱可有效提高油藏的采收率,特别是对稠油油藏效果更好。