稠油油藏水驱转热采开发经济技术界限

稠油油藏水驱采收率低,因其原油粘度高,不适合转化学驱,但转热采可大幅度提高采收率.以孤岛油田孤六区东3-34井区为例,运用数值模拟手段,分析稠油油藏水驱采收率的主要影响因素和转热采后的效果,论证了转注蒸汽热采的可行性.在此基础上,通过对水驱后转热采影响因素的定量分析,研究了转热采时机、油层有效厚度及原油粘度与转热采提高采收率的关系,结合经济评价,建立了水驱转蒸汽吞吐和蒸汽驱的开发经济技术界限公式.研究表明,低效水驱稠油油藏通过转热采可大幅度提高采收率,符合条件的油藏应及早转热采,仅转蒸汽吞吐就可提高采收率10%左右,转蒸汽驱后还能提高采收率10%以上,转热采可以作为水驱稠油油藏提高采收率的主要接替开发方式.     

稀油油藏注蒸汽热采提高开采效果

探讨了3类稀油油藏注蒸汽热采的经济和技术可行性。对于含蜡低渗透油藏，通过物理模拟和数值模拟研究了注蒸汽提高开采效果的可行性，在大庆油田外围朝阳沟低渗透油藏2口生产井进行的蒸汽吞吐现场试验结果表明，蒸汽吞吐是有效的增产措施；对于吉林油田扶余水驱稀油油藏，用油藏工程方法研究其转蒸汽驱的可行性，对1个井组的开发指标和经济效益预测结果表明，水驱稀油油藏转蒸汽驱可提高采收率20％以上；对大庆油田聚合物驱油藏转蒸汽驱的可行性进行了物理模拟和数值模拟研究，对比分析了蒸汽驱与聚合物驱提高采收率的不同机理，初步研究表明，这类油藏转蒸汽驱后可提高采收率10％以上。图1表4参10     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱先导试验效果分析

方法结合矿场实验，应用油藏工程方法及数值模拟技术，研究砂砾岩稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱的开采规律及其效果。目的改善稠油油藏的热采效果，进一步提高采收率。结果砂砾岩稠油油藏按照优选的注采参数实施蒸汽驱，除遵循一般的蒸汽驱开采规律外，还表现为：蒸汽驱受效过程较温和，反映在采油井上，蒸汽驱有效期长，蒸汽突破晚；转驱后，初期对采油井适时吞吐引效，中期开展蒸汽泡沫调剖，后期关汽窜采油井等一系列配套措施，对改善汽驱效果均是有效的。结论适时转蒸汽驱预计可比一直吞吐到底提高采收率１０％左右，经济上可行；选择合理的转驱时机、井网井距和注采参数是提高汽驱效果的关键；采取一系列的调整措施是改善汽驱效果的保证     

CURRENT TECHNOLOGY AND ITS TREND OF LIGHT-OIL STEAM FLOODING EOR

研究了轻质油藏蒸汽驱提高采收率技术的发展历程,分析室内实验情况,介绍了主要驱油机理和适合条件,总结了典型的成功实例和失败实例.室内实验和矿场试验表明:对于水驱后低渗透轻质油藏,采用蒸汽驱技术为主的热力采油技术能够取得良好的技术经济效果;蒸汽蒸馏作用是轻质油藏热力采油最主要的驱油机理;轻质油藏热采技术先导试验和项目包括各种油质和油藏类型;蒸汽驱提高采收率的幅度比普通水驱高,但受经济效益、地层条件和设备要求等限制,蒸汽驱热采技术没有在轻质油藏得到广泛应用.随着技术发展和对原油采收率的要求,轻质油藏蒸汽驱采油技术的研究和重视度会逐渐加大,将成为挖潜轻质油藏剩余油的有效驱替技术.     

稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效率影响因素——以孤岛油田中二北稠油油藏为例

为了研究稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效果及影响因素,分析蒸汽吞吐后转蒸汽驱提高稠油油藏采收率的潜力及有效开发方式,以胜利油区孤岛油田中二北稠油油藏蒸汽吞吐后密闭取心岩心为实验对象,开展了在原始油水饱和度状态下的驱替实验,对不同驱替介质、不同介质温度及不同驱替方式下的剩余油驱油效率进行了研究.结果表明:驱替介质类型、介质温度及驱替方式是影响转驱效果的主要因素,相同温度下蒸汽驱的驱油效率要好干热水驱,250℃蒸汽驱比同温度热水驱可提高采收率5%以上,驱替介质温度与采收率提高幅度之间存在良好的对数关系,研究区块蒸汽吞吐后直接转蒸汽驱可提高采收率30%左右.     

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。     

中深层稠油油藏化学辅助蒸汽驱三维物理模拟与应用

胜利油田稠油油藏由于埋深和边底水的影响,油藏压力无法降低到5 MPa以下再进行蒸汽驱,一般转驱压力为7 MPa。为进一步提高蒸汽驱的实施效果,利用室内实验研究了化学辅助驱方式进一步提高采收率。以胜利油田孤岛油田Ng5层位直井反九点井网为原型开展物理模拟研究。通过对比单纯蒸汽驱、化学辅助蒸汽驱等不同方式提高采收率的幅度,对泡沫剂、驱油剂不同注入方式进行对比分析,并确定现场实施方式。室内实验研究结果表明：采用“先调后驱”的化学辅助蒸汽驱方式,可以在蒸汽驱的基础上进一步提高采收率;高温驱油剂的主要作用是提高蒸汽前沿热水带洗油效率,高温泡沫的主要作用是调整蒸汽剖面,增加波及体积,提高热利用率。现场实际应用表明,化学辅助蒸汽驱是高压稠油油藏转蒸汽驱可行的开发方式。     

中国石化提高采收率技术研究进展与应用

从化学驱油技术、稠油热采技术、注气驱油技术和微生物驱油技术4个方面,对中国石化提高采收率技术的研究进展及应用进行了概述,归纳了各项技术的适用条件、应用结果及存在问题,并讨论了中国石化提高采收率技术规模化应用的方向。研究结果指出：化学驱油技术已成为中国石化提高采收率技术的主体,其中的聚合物驱和二元复合驱已成熟配套,并实现规模化应用。非均相复合驱技术在孤岛中一区聚合物驱后油藏试验成功,预计可提高采收率7.3%。在稠油热采技术中,热化学吞吐、井网加密和普通稠油水驱转热采技术已推广应用,蒸汽驱和热化学蒸汽驱技术仍处于工业化试验阶段。注气驱油技术和微生物采油技术处于现场试验阶段,且均已取得较好的增产效果。中国石化提高采收率技术工业化应用的方向是继续研究适应复杂油藏条件的驱油剂、驱油体系和流度控制技术,并对成熟技术进行组合应用。     

热力泡沫复合驱物理模拟和精细数字化模拟

根据稠油热采三维物理模拟相似准则,得到胜利孤岛油田特稠油油藏蒸汽驱及后续转热力泡沫复合驱三维物理模拟的实验参数并进行相关实验,基于实验结果,对蒸汽驱及后续热力泡沫复合驱进行三维精细数值模拟研究。结果表明,蒸汽驱后转热力泡沫复合驱可有效抑制蒸汽窜流、改善蒸汽波及状况进而提高稠油采收率。利用三维精细数值模拟技术优化设计的热力泡沫复合驱工艺参数为:最佳方式为泡沫段塞注入,最优蒸汽注入速度为25 mL/min,氮气注入速度为1000mL/min(标准状况),泡沫段塞注入时间为1.0min,段塞间隔时间10～20min;利用相似准则对优化结果进行反演计算,可得到现场最优注采参数,该条件下特稠油油藏采收率可达到42.15%,较单纯蒸汽驱最终采收率(29.64%)提高12.50%。     

轻质油油藏蒸汽驱采油研究进展

调研了国内、国外轻质油油藏蒸汽驱采油研究的相关资料,综述了此项研究在驱油机理、驱油效率影响因素、油藏筛选标准等方面取得的新进展,总结了针对低渗透裂缝型及高孔隙度油藏蒸汽驱模拟研究的成果。蒸汽驱技术可以进一步提高聚合物驱后轻质油油藏的采收率。     

Network modeling of residual oil displacement after polymer flooding

Research on microscopic flow mechanisms can aid in improving oil recovery after polymer flooding. Based on a two-phase water–oil network model, a simulation model for polymer flooding is proposed that considers various percolation mechanisms of the polymer solution, such as thickening, diffusion, adsorption, entrapment and shear degradation. Thus, the pore structure and the rheological fluid properties can be integrated. This network model can provide an effective tool for the study of residual oil displacement after polymer flooding. The distribution laws for residual oil after polymer flooding were studied using this microscopic simulation. Results show that compared to water flooding, polymer flooding can greatly improve oil recovery. Moreover, the residual oil distribution after polymer flooding tends to be more disperse, complex and variable. At the same time, displacement methods and parameters of the residual oil were investigated. Methods such as increasing the viscosity of the injection fluid can be applied, but the viscosity must be very high. Injection of a slug of displacing liquid with low interfacial tension after polymer flooding can decrease irreducible oil saturation and improve the displacement efficiency, but the interfacial tension needs to be extremely low.     

泡沫改善间歇蒸汽驱开发效果

间歇蒸汽驱是提高稠油热采区块采收率的有效方式,伴随着汽驱轮次的增加,注汽井同生产井之间出现严重汽窜,导致生产效果急剧变差,为此,进行了高温泡沫封堵蒸汽汽窜提高蒸汽驱采出程度研究。利用蒸汽驱物理模拟装置、高温界面张力仪对适用于不同温度的泡沫剂驱替性能、界面张力进行评价,确定不同泡沫剂最佳作用温度;对现场注入气液比、注入方式进行优化研究,确定现场施工方式。研究表明,FCYL和FCYH组合注入效果优于单注一种泡沫剂,伴蒸汽注入氮气泡沫剂后驱替效率提高30个百分点。2004年在胜利油田单56-10-X8间歇蒸汽驱井组实施高温泡沫改善开发效果现场试验,现场应用表明,高温复合泡沫体系可大幅度改善间歇蒸汽驱热采稠油油藏开发效果,是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。     

蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱提高稠油采收率实验

蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱是提高稠油油藏采收率的重要方法。为了对比两种开发方式提高稠油采收率的效果,以新疆塔河油田稠油为研究对象,采用蒸汽驱油模拟实验装置,对比评价了不同开发方式下注汽参数对提高稠油采收率的影响。实验结果表明,蒸汽驱提高稠油采收率与注汽温度正相关,对注入压力不敏感;与蒸汽驱相比,加入一定助剂正戊烷、正己烷、正庚烷,对提高稠油采收率有明显效果;同时发现,蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增加而趋于降低,化学辅助蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增大而有所增加。     

聚合物驱后利用微生物进一步提高采收率的可行性

大庆油田聚合物驱工业化推广应用取得了显的经济效果,比水驱提高采收率10％(OOIP)以上。目前年产油量已突破千万吨,成为油田可持续发展的重大技术措施。尽管如此,聚合物驱后油层中仍剩有50％左右的原油未被采出,如何开采这部分剩余油是油田开发面临的主要问题之一。为此,针对大庆油田聚合物驱后油藏的物化环境,筛选出了以聚合物和原油为营养源的菌种,并对其性能进行了系统的评价。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后单独微生物驱可提高采收率5％,微生物与化学驱结合可提高采收率16％。     

岩石润湿性对聚驱后化学驱进一步提高原油采收率的影响

及早考虑和研究三次采油后进一步提高采收率的方法,对石油工业的可持续发展具有重要意义。在不同润湿性的人造岩心上,运用物理模拟的方法,对聚合物驱三次采油后进行化学驱及泡沫复合驱的可行性进行了研究。研究表明,在聚合物驱三次采油后采用适当的方法,仍然可以进一步提高采收率,并对不同实验方案进行了对比。     

聚驱后缔合聚合物三元复合驱提高采收率技术

三元复合驱是大庆油田聚驱后进一步提高采收率的重要途径,其驱油体系须保证超低油-水界面张力,且能大幅提高波及能力。通过研究烷基苯磺酸盐（ABS）-缔合聚合物（HAPAM）-NaOH三元复合驱体系的性能,并与超高分子量部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）三元复合体系进行对比。研究结果表明,HAPAM三元复合体系在NaOH浓度为0.5%~1.2%、ABS浓度为0.025%~0.300%时具有良好的界面活性,油-水界面张力可达10^-3mN/m数量级。0.16%HAPAM-0.3%ABS-1.2%NaOH三元复合体系黏度达108.8 mPa ·s,采用HPAM达到相同黏度其浓度为0.265%,因此HAPAM可降低聚合物用量40%。驱油实验结果表明,在相同黏度下,HAPAM三元复合体系在不同孔隙介质中均能提高聚驱后采收率13%以上,比HPAM三元复合体系多提高采收率6%以上。HAPAM三元复合体系具有更高的阻力系数与残余阻力系数、更好的黏弹性以及乳化稳定性,可以为大庆油田聚驱后提高采收率提供新的技术手段。     

聚合物驱后进一步提高采收率途径的研究

通过聚合物驱前、后钻取的密闭取心井资料,研究聚合物驱后油层剩余油的分布特征,分析其挖潜机理,探索聚合物驱后进一步提高采收率的途径,并研究其注入时机。研究结果表明,聚驱后剩余油饱和度在40％左右,在纵向上主要分布在沉积单元顶部和发育较差部位,在平面上主要分布在主流线两翼;泡沫复合驱和蒸汽驱是聚合物驱后提高采收率的主要途径和方法;水驱后直接泡沫驱或蒸汽驱和水驱后聚合物驱,然后再泡沫驱或蒸汽驱,虽然两者含水变化不一样,但采收率提高值相差无几。     

聚合物驱后油藏强化泡沫驱参数优化设计

为进一步提高聚合物驱后特高含水开发后期油藏采收率,根据强化泡沫驱先导试验区的油藏特点及开发现状,利用CMG数值模拟软件,对双河油田强化泡沫驱的注入段塞大小、注入浓度、注入方式等参数进行了优化设计,并依此制定了开发方案。优化结果表明:强化泡沫体系为2 000 mg/L稳泡剂+0.3%发泡剂,合理气液比为1∶1,最佳注入量为0.5 PV,并且采用气液混注方式驱油效果最佳;预测矿场实施后,可提高采收率10%,对聚合物驱后油藏采用强化泡沫驱技术进一步提高采收率是可行的。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT-2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。