轻质油藏注空气驱现场应用研究

国内外都开展过轻质油藏注空气采油现场试验,但应用条件差别较大。分析了美国及中国轻质油藏注空气驱应用现状。其中,美国以高压注空气进行二次采油为主,油藏温度高、埋深大、油质轻,利于低温氧化及混相;我国以空气/泡沫调驱或空气-水交替注入为主,主要用于低渗透轻质油藏稳油控水,虽然油藏温度及埋深普遍较低,产出气中氧含量均低于5%,确保了注空气采油过程中的安全。受油藏条件及气源影响,未来我国空气/泡沫驱将发挥重要作用。     

轻质油藏注空气技术介绍

近年来,轻质油藏注空气技术采油法正逐渐兴起,注空气技术主要针对低渗透储层,代替传统注水开发技术,利用气体与原油的反应产生能量。目前该技术已经在国内外现场应用中取得了良好的效果。文章介绍了轻质油藏注空气开采技术的机理,适用条件,国内外油田应用现状,开发效果以及现场注意事项。轻质油藏注空气技术解决了低渗油田在开发中后期存在的问题,在未来现场实施中将会越来越广泛的被用到,对提高原油采收率具有重要意义。     

轻质油藏注空气提高采收率的影响因素研究

针对WX轻质油藏,采用数值模拟和物理模拟方法进行了轻质油藏注空气、天然气动态驱油实验,结果表明,较高的油藏温度、压力及较低的注入压差有利于注入空气与原油发生氧化反应,提高轻质油藏注入空气的采油效果。由于原油的低温氧化效应,以及气体对原油中轻质组分的抽提作用增强了空气驱的驱油能力,空气驱提高采收率幅度与天然气驱基本相当。综合提高采收率成本和经济效益等因素,注空气驱技术有助于提高WX轻质油藏的开发效果。     

注天然气混相驱油藏筛选新方法

注天然气混相驱是提高原油采收率的重要手段之一.在注富气和贫气天然气混相驱替机理分析和注气工程动态分析的基础上,找出各种影响注气效果的因素,并选取其主要的参数,建立其相应的评价指标体系;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,利用基于理想最优方案的指标赋权法,对候选油藏进行筛选排序和综合评价,体现各种影响因素对注气的整体影响,最后用于矿场试验.     

应力敏感性低渗透油藏CO2混相驱试井模型

对于低渗透油藏,通过分析CO_2注入井的井底压力双对数曲线特征,可以有效评价CO_2混相驱的开发效果,但低渗透油藏存在强应力敏感效应,将会影响解释结果的可靠性,目前考虑应力敏感的CO_2混相驱试井模型较少。基于三区复合油藏渗流理论,设计考虑应力敏感效应的CO_2混相驱物理模型,并建立试井模型,从而获得井底压力的双对数曲线特征。结果表明:CO_2混相驱试井模型曲线分为5个渗流阶段;应力敏感效应使得整个CO_2混相驱试井曲线特征不再遵循0.5M规则,试井曲线后期出现较明显的上翘;CO_2注入井井筒储集系数过高,纯CO_2径向流阶段逐渐消失;流度比、各区驱替前缘半径将对整个CO_2混相驱的渗流过程产生较大影响。试井模型应用于CO_2注入井,能够准确确定纯CO_2区和过渡区驱替前缘半径及其他相关参数,提高低渗透油藏CO_2混相驱相关参数的解释精度。     

轻质油藏注空气提高采收率概述

轻质油藏注空气是一种新的提高采收率方法，近年来已引起人们的广泛关注，在美国是能源部特别资助的提高采收率新技术之一。目前，注空气试验项目已在多种类型油所藏中开展，许多项目见到了成效。文中主要介绍轻质油藏注空气提高采收率的基本原理和实验研究方法，同时对３个注空气项目进行分析，以供借鉴。     

水驱轻质油藏注空气可行性研究

就地燃烧或火驱法已经展开了深入的研究,并被广泛地应用于稠油油藏。尽誊在稠油油藏注空气驱提高采收率取得了很大的成功,且就地燃烧方法获得了很高的成效,但是相对于蒸汽驱,由于较高的资金成本和复杂的工艺,所以尚未得到广泛应用。在稠油油藏实施中,注入的空气主要用作粘性还原剂。轻质油藏水驱后注空气或就地燃烧在技术上具有可行性,但是从经济效益角度考虑,前景不容乐观。空气是一种低成本的注入剂。与稠油油藏不同的是,影响采收率的基本因素不再是降低粘度。事实上空气注入轻质油藏所起的作用取决于具体情况。在高温高压深油藏中,除了传统的燃烧方法外,二次和三次采油都能产生独特的技术、经济效益。本文阐述了实验和数值模拟工作及水驱轻质油藏注空气的最佳试验方案,并讨论了提高采收率的有利条件和操作规范。     

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。     

轻质油藏注空气低温高压氧化实验研究

空气驱是颇具发展前景的清洁、高效的提高采收率新技术。针对某轻质油藏流体特性开展了轻质原油与空气低温高压氧化实验研究。研究结果表明,氧化反应能大幅度降低空气中的氧气含量,使含氧量下降到安全范围内;氧化反应中有CO2和醛类等新物质生成,同时发生中间烃裂解现象。在实验条件下,裂解轻烃、自生CO2和空气中的N2对原油表现出较强的抽提能力。     

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。     

文72沙三中注天然气驱油藏数值模拟

针对文72沙三中油藏的特点，进行了注天然气驱油藏数值模拟。利用长岩心驱替实验模拟．对地层流体参数进行了校正；通过油藏数值模拟显示．注富化气可以降低原油的混相压力；应用数值模拟技术．对不同的层位、注入量、注入时间和注入方式进行了混相驱和非混相驱研究；数模结果证实．天然气驱能提高采收率15．98%。     

注空气低温氧化工艺：轻质油藏提高采收率技术

本文描述了开采轻质油藏残余油的注空气提高采收率（IOR）工艺。与应用于重质油藏的注空气技术不同，轻质油藏主要关心的是通过原油和氧气之间的某种自然反应从注入空气中消除氧。重质油藏的火烧油层工艺是达到完全氧消耗和生成提高采收率热量的十分有效的反应途径。对于较深的轻质油藏，火烧油层是不必要的且不容易维持。更可能的是，所谓的低温氧化（LTO）将取得成功。本文调研了消耗氧的LTO反应的潜力、反应速度和反应途径。根据间歇（批量）反应器试验获得的试验数据建成了一个简化LTO反应模型。该模型对氧化管中的高压流动驱替试验是有效的。油藏规模的一系列模拟研究业已能够对工艺的灵敏度进行和采油的油层温度和热效应。与常规注空气（火烧油层）的一般了解相比，注空气LTO工艺在注入速度方面是灵活的，因是自发反应而很稳定（如果油层温度足够高），而且还是烃类、氮或二氧化碳的一种经济的替代品。它还能用于不适宜注水油层的二次采油。     

低渗透油藏CO2非混相驱替特征曲线研究

目前普遍沿用水驱特征曲线对气驱特征进行描述,尚未形成标准的气驱特征曲线及数学描述方法。针对低渗透油藏CO_2非混相驱替特征,通过理论推导,建立累积产气量与累积产油量的分段关系式,形成适用于低渗透油藏CO_2非混相驱的气驱特征曲线。结合室内实验和矿场生产数据分析,验证累积产气量与累积产油量呈双对数分段线性关系,表明气驱特征曲线能够较好地描述CO_2非混相驱替特征。通过拟合可确定分段关系式中的常数,能够有效预测CO_2非混相驱油效果。另外,应用气驱特征曲线还能够确定气窜发生的时机,并对CO_2非混相驱调整措施的有效性进行快速判断。腰英台油田低渗透油藏CO_2非混相驱矿场试验结果表明,CO_2注入12个月后,气窜发生。根据气驱特征曲线,实施水气交替注入,气窜段斜率显著下降,气窜受到一定抑制。     

裂缝性油藏水气交注非混相驱实验研究

为解决低渗裂缝性油藏在注水开发中出现含水率急剧上升的问题,开展水-气交注非混相驱室内实验研究。分析注入方式、气液比、温度等因素对采收率的影响。实验结果表明,氮气驱＋水-氮气交替注入段塞效果最好。气液比为1∶1-3∶1时,随着气液比增大,最终驱油效率明显提高;温度对水、氮气交注非混相驱的驱油效率有一定影响,但不明显。该研究具有较好应用、推广价值。     

轻质油藏注蒸汽处理评价

本文评价了两种不同地质条件下油藏注蒸汽处理的可行性。所评价的地质条件是水驱三角洲砂岩和多孔石灰岩。同时介绍了如何根据具体油藏特征优选注蒸汽法。结论表明 ,应根据二次采油后期含油饱和度分布设计轻质油藏注蒸汽法。轻质油藏注蒸汽法和常规稠油油藏注蒸汽法完全不同。本文重新评价了轻质油藏注蒸汽失败的项目。该评价正确地预测了失败是由早期蒸汽突破引起的。结论表明 ,通过详细地考虑地质和驱替过程的物理现象 ,可用先进的油藏描述法和模拟工具更准确地预测这些注蒸汽项目的处理动态。     

稠油油藏火驱驱替特征实验研究

火驱驱替特征是火驱的复杂物化过程和油藏地质条件综合作用的结果,是火驱方案设计和跟踪调控的重要基础。利用一维热跟踪补偿燃烧管实验装置,对比分析了不同性质稠油线性火驱的驱替特征,并与烟道气驱驱替特征进行对比。结果表明：原油黏度对火驱产液速率影响较大,黏度较低时火驱初期产液速率较高,大部分原油在中前期采出;黏度较大时,初期产液速率较小,甚至不产液,大部分原油在火驱中后期产出。火驱阶段含水率主要由地层初始含水饱和度（火驱前含水饱和度）决定。当地层初始含水饱和度高于束缚水饱和度时,火驱初期含水率较高,之后逐渐降低并趋于稳定。火驱初期（注气量小于1 PV）的生产动态特征与烟道气驱相近。在持续开发过程中,火驱仍保持稳定的采油速度,而烟道气驱采出程度增幅放缓。火驱开发的原油采出程度与累积注气量呈近似线性的关系,表明要保证火驱开发的效果则需保证相应的注气量。     

扎尔则油田泥盆系F4顶层油藏注富气混相驱实验

在扎尔则油田F4顶层油藏开展富气混相驱,具有良好的储层物性和流体性质条件。长细管实验研究了注入富气组成对混相驱效果的影响,确定了目前地层压力、温度条件下注入富气的最小混相组成,并揭示注入富气组成在影响驱油效率的同时,也影响驱油速度,且在近混相驱范围内对富气驱效果的影响更为强烈。长岩心驱替实验表明:开发初期注富气效果要好于水驱后注富气,但水驱后注入最小混相组成流体仍可获得非常高的驱油效率,高含水油藏注富气混相驱有望大幅度提高原油采收率;随着富气注入量的增加,混相驱最终采收率也增加,但存在增幅减缓的"拐点",原因是轻烃组分超越原油流动,使有效驱替容积部分损失,气油比的"台阶"式变化将是经济确定富气注入量的重要标志;在富气注入量较小时,连续注入比气水交替注入效果好,建议扎尔则油田小型先导试验采用连续注气方式。     

低渗油藏CO2混相驱启动压力梯度实验研究

低渗透油藏开发过程中存在启动压力梯度,CO₂混相驱过程复杂,需要进行深入研究。将CO₂混相驱过程分为原始油相带、注气前缘带、混相油带和注气后缘带,主要采取短岩心驱替实验测定启动压力梯度。研究表明,低渗透岩心的压力梯度与流量关系图都呈凹型分布,存在非线性流动和线性流动。启动压力梯度的主要影响因素有流体粘度、有效渗透率、流体密度和气油比等。启动压力梯度与岩心渗透率成幂函数变化,指数为-0.482。     

基于模糊评判的轻质油藏注空气筛选评价方法

轻质油藏注空气是二次或三次采油的新技术,其关键在于低温氧化消耗氧气,达到有效地补充地层能量和气驱的目的,从而提高采收率.由于工艺实施过程中存在设备投资大、可能出现气驱效率低、安全和腐蚀等问题,使得该项目具有一定的风险.在实施注空气驱开发前,对候选油藏进行适宜度评价可提高工程的成功率和经济效益,有效降低投资风险.为此,在分析注空气机理和影响因素的基础上,综合选择了12个油藏参数作为评价指标,利用隶属函数将评价指标量化,建立了针对具体油藏注空气适宜度的模糊评判方法.实例计算表明,该方法可快捷、科学地评价候选油藏的注空气适宜度.     

水驱油藏注CO2非混相驱油机理及剩余油分布特征

多数陆上油田经过几十年的注水开发,均已进入高含水、低产出、无效水循环严重的开发阶段,整体动用程度较低,亟需研究水驱后剩余油分布和提高采收率技术。CO_2非混相驱油时需考虑水驱后残留在孔隙中的注入水对气驱开发效果的影响。在传统剩余油分布研究方法的基础上,提出采用岩心在线CT扫描与岩心薄片仿真微观模型相结合的实验方法,分别从宏观岩心尺度和微观孔隙结构2方面,定性和定量地研究注水和注气驱油机理、驱替后宏观和微观剩余油的分布特征,揭示了水驱转气驱及气水交替驱对微观剩余油的启动方式和运移过程,进一步描述了可动水作用下油、气、水三相渗流规律,为油藏开发后期注CO_2非混相驱开发提供了理论基础和实验依据。