烟道气辅助蒸汽吞吐开采机理实验研究

某稠油油藏的纯蒸汽吞吐的效果不好,而烟道气辅助蒸汽吞吐开采稠油是一种有效的开采方式。为了研究烟道气辅助蒸汽吞吐,提高采收率的机理,在室内主要从CO_2和N_2角度研究提高稠油的采收率机理。研究结论表明,CO_2对原油产生的降粘和膨胀能力最好;提高采收率机理主要为原油膨胀机理、溶解驱机理、降粘机理。     

超稠油藏物理模拟试验研究

采用真空物理模拟实验方法，研究了克拉玛依油区风城油田超稠油油藏水平共蒸汽驱的最佳注入率，不同竖井注汽，水平井生产的驱替方式对生产效果的影响以及蒸汽驱对油藏温度变化的影响。认为：用水平井蒸汽驱开发超稠油藏，能够有效地提高油藏温度，降低原油粘度，改善油藏内流体的流动性。从而为提高超稠油油藏原油采收率提供了参考依据。     

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%。     

渤海旅大油田新近系稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验

对渤海海域旅大油田新近系典型稠油油藏开展水平井蒸汽驱油物理模拟实验,利用长填砂管模型分析了蒸汽温度、注入速度和原油黏度对蒸汽驱油效果的影响,探讨了蒸汽驱油不同生产阶段的动态特征、温度场的变化规律以及蒸汽驱油机理。研究结果表明：①蒸汽驱油物理模拟实验采用长岩心单管模型,设置模型内径为2.5 cm,长度为50.0 cm,填砂后模型孔隙度为35.0%,渗透率为4 500 mD,设置蒸汽干度为0.7,注汽温度为250℃,注汽速度为6 mL/min,驱油效率可达82.52%。②研究区蒸汽驱油过程分为启动、稳定驱替、蒸汽突破和蒸汽剥蚀4个阶段;注、采水平井间蒸汽腔温度场扩展不均衡,水平井底部温度扩展速度快,顶部温度扩展速度慢,在启动和稳定驱替阶段温度场呈“三角形”推进模式,蒸汽突破和剥蚀阶段蒸汽腔温度场沿对角线扩展,速度减小;蒸汽驱替阶段采出程度为51.86%,稳定驱替阶段为主要的产油阶段,采出程度为39.06%。③热力降黏是旅大油田蒸汽驱油最主要的机理,高温蒸汽的剥蚀作用、蒸馏效应、微观波及效率的提高等也影响驱油效率。     

CO2在毛8块稠油油藏热采中的作用机理研究

通过PVT高温高压物性实验测定了CO₂在查干凹陷毛8块稠油中的溶解度、对稠油的溶胀作用和降黏特性,利用数值模拟方法研究了CO₂的溶解作用机理和不同周期注入量对采出程度的影响,通过驱替实验研究了CO₂对提高驱替效率的作用。结果表明：油藏条件下CO₂在稠油中的溶解度达到55m³/m³,油气混合物的体积系数为1.14,溶解度为40m³/m³时,降黏率达到95%以上,对稠油的降黏作用显著;利用数值模拟方法,研究了CO₂注入后近井地带原油黏度的变化规律以及CO₂在油相中的含量,体现了CO₂对原油的降黏溶胀作用;室内实验表明,降黏剂+CO₂+蒸汽驱比降黏剂+蒸汽驱采出程度提高了11.4个百分点,研究结果对该稠油油藏采用CO₂进行开采提供了依据。     

齐40块蒸汽驱热能综合利用分析与评价

蒸汽驱是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采以后,进一步提高原油采收率的主要热采方式．在蒸汽驱过程中,通过注入蒸汽,将热量释放到油层中;在热能影响下,原油流动性增强,在一定注采压差下,不断流向周围生产井并被采出。蒸汽驱油藏热能利用率越高,汽驱开发效果就越好。文中分析了大量的蒸汽驱监测资料,结合汽驱过程的动态开发规律,对高干度蒸汽注入注汽井筒直至油藏释放热量这一过程进行了研究。利用相关热能计算公式,量化了蒸汽驱过程中热能的实际利用情况,同时针对不同油藏特征进行了深入的分析与评价,为指导汽驱跟踪调控、深化蒸汽驱开采机理认识提供了重要的参考依据。     

普通稠油降黏复合驱技术研究与矿场试验

针对普通稠油油藏水驱采收率低且热采成本高、碳排放量大的问题,基于春光油田低温高盐储层的流体性质,优选了阴离子型降黏剂和耐盐聚合物,通过室内物理模拟实验,明确了热水驱、单一降黏剂驱、复合驱的降水增油机理;建立了降黏复合驱反应动力学方程,在CMG-STARS软件中开发了降黏复合驱数值模拟方法,并优化了春2单元普通稠油降黏复合驱井网、井距及注采方案。研究结果表明：降黏复合驱可以充分发挥驱替相增黏、被驱替相降黏的加和效应,具有体系用量少、碳排放低、提高采收率幅度大等优势;降黏复合驱适合五点法井网,注采井距应小于200 m,在增稠剂质量分数为0.25%、降黏剂质量分数为0.20%的条件下,最佳注入段塞量为0.5倍孔隙体积,注采比为1.05。矿场实践表明,特高含水后期(含水率96.0%)的油井实施降黏复合驱,含水率降幅达30%以上,日增油5 t/d。研究证实了该项技术矿场应用的可行性,可为改善普通稠油开发效果、实现工业减排提供借鉴。     

尿素泡沫辅助蒸汽驱物理模拟实验研究

针对Ⅱ类稠油油藏(具有边底水、埋藏较深、黏度大等)蒸汽吞吐开采基本进入中后期,但目前尚未找到其它有效接替技术的难题,本文利用热采物理模拟技术,开展了尿素泡沫辅助蒸汽驱开采机理及技术可行性研究。在驱替实验中,尿素溶液的质量分数为25%,泡沫剂GFPA-4B溶液和降黏剂DVB-107溶液的质量分数均为0.5%,填砂管模型的水测渗透率1.83~2.16μm~2,驱替流速为3.6 mL/min。结果表明:尿素泡沫辅助蒸汽驱可以大幅度提高驱油效率,热水+尿素驱、热水+尿素+泡沫剂驱、热水+尿素+泡沫剂+降黏剂驱的累积采收率比纯热水驱的分别提高了8.13%、16.67%和21.27%;蒸汽+尿素驱、蒸汽+尿素+泡沫剂驱、蒸汽+尿素+泡沫剂+降黏剂驱的累积采收率比纯蒸汽驱的分别提高了3.49%、5.31%和9.41%。此外对尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱油机理进行了探讨。     

蒸汽驱在低渗透裂缝性轻质油藏中的应用

在过去的 4 0年里 ,人们一直在研究稠油油藏注蒸汽的机理 ,而对轻质油藏注蒸汽则研究得很少 ,对这一过程的机理和作用还不太了解 ,对于向裂缝性轻质油藏中注蒸汽的机理更是知之甚少。本研究利用热组分模拟检验低渗透裂缝油藏的热效率。岩石模型采用硅藻岩。油相由相对较轻的具有轻质油相似特征的三种拟组分代替。与水驱相比 ,平面及垂向采收率都有了很大提高。采收率的增加值取决于渗透率的分布 ,均质油藏采收率提高幅度最大。机理方面的研究表明 ,在蒸汽驱早期 ,烃类流体的热膨胀作用对采收率的作用最大 ,采收率的增加值约占总增加值的 5 0 % ;注入孔隙体积的 4 0 %以后 (在水驱基础上 ) ,提高采收率的机理为热膨胀作用、蒸馏作用以及原油降黏作用 ;当蒸汽带突破至生产井时 ,油井的生产动态受蒸馏作用影响。由于注入蒸汽的影响 ,在注采井间形成三个彼此相互独立的流体带 :冷水带、热水和蒸汽混合带以及蒸汽前缘。因而 ,轻质油藏蒸汽驱油机理完全不同于稠油油藏。在稠油油藏 ,蒸汽驱油机理主要是原油降黏作用和重力分离作用。虽然本次实验采用的是硅藻岩和流体模型 ,但其机理同样适用于一次采油以及水驱采收率极低的低渗透、裂缝性油藏。对这些油藏 ,主要是通过实施蒸汽驱来提高采收率。     

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。     

国内外油田提高采收率技术进展与展望

对国内外油田提高采收率技术发展作了概述,着重阐述了改善水驱、稠油热采、化学驱、气驱、微生物采油和物理法采油6个方面。目前,改善水驱、稠油热采、化学驱和气驱4类技术已进入矿场规模化应用,热采和气驱技术应用规模不断扩大,化学驱技术主要应用在中国,而微生物采油和物理法采油技术尚处于探索、试验阶段。综合国外经验和我国具体情况,指出目前提高采收率技术的攻关方向和发展趋势。研究认为,改善水驱技术通过层系细分重组和井网井型立体优化,建立合理、有效的注采系统,探索驱替剖面的均匀控制。稠油热采技术综合应用复杂结构井、蒸汽和各类助剂,改善稠油油藏开发效果。气驱技术应用规模有不断扩大的趋势,随着温室气体减排的要求,CO₂驱油埋存项目不断增加。化学驱技术向高温高盐油藏、大孔道油藏和聚合物驱后油藏发展。     

渤海湾裂缝性稠油油藏合理开发方式

渤海湾潜山裂缝性稠油油藏为具有储集层裂缝发育、流体黏度大、埋藏较深等特点的海上油藏。如果常规热采开发,注入蒸汽的热损失大;如果冷采开发,较大的原油黏度会导致驱油效率和波及效率较低,合理开发难度很大。针对此类油藏特点,采用室内物理实验和油藏工程相结合的方法,应用大尺度物理模型,对目标油田冷水驱、热水驱以及热水加表面活性剂驱等开发方式的开发机理和适应性进行研究,并应用实际地质模型对合理开发方式进行验证。结果表明,采用热水加表面活性剂的开发方式,开发效果最好,其余依次为热水驱、冷水驱、蒸汽驱和蒸汽吞吐。综合对比开发效果和经济效益,最终推荐目标区采用热水驱开发方式。     

辽河油田火驱开发技术进展

辽河油田稠油油藏具有埋藏深、油品类型多等特点,为探索稠油油藏注蒸汽开采后期的有效接替技术,通过开展室内物理模拟和现场试验,研究了注蒸汽开发后火驱开发中深层—特深层层状、厚层块状、水淹稠油油藏以及浅层低渗透稠油油藏等不同油藏类型的可行性,形成了针对不同类型油藏的火驱储层描述技术、室内物理模拟实验技术、油藏工程设计技术、采油工艺技术、开发效果评价技术等,火驱开发油藏的采出程度大大提高,有效缓解了产量递减。该文论述了辽河油田火驱技术探索历程,对不同类型油藏火驱开发配套技术进行了系统总结。研究成果可为辽河油田及同类型稠油油藏火驱开发提供借鉴。     

Characteristics of Formation Damage and Variations of Reservoir Properties during Steam Injection in Heavy Oil Reservoir

Abstract

Steam stimulation and steam flooding are two kinds of effective processes of enhanced oil recovery for a heavy oil reservoir. But steam can lead to severe and permanent formation damage due to interactions between injected fluids and reservoir rock and liquids. This article presents the laboratory studies undertaken to evaluate the influence of fluid composition, temperature, salinity, pH, dissolution and transformation of minerals, and asphalt deposition on formation damage during steam injection. The degree of damage during steam injection is observed to be dependent on pH and temperature. The technology of casting samples micrographs and scanning electron micrographs is employed to study the variations of reservoir properties after steam injection in each experiment. The mechanisms of formation damage and the characteristics of reservoir property variations are analyzed in heavy oil reservoirs during steam stimulation or steam flooding. The results show that the solubilities of rock and clay increase with increasing temperature and pH. Formation pores are blocked and plugged due to migration and precipitation of new minerals and asphalt deposition away from the steam injection well due to temperature drop and pH reduction in reservoirs. A great deal of asphalt deposition alters formation wettability to increase seepage resistance. Average porosity and average permeability increase near the steam injection well due to the generation of earthworm holes and steam channeling zones under the effect of high pH and elevated temperature. But a large amount of crude oil is left in large and mid-size pores during steam injection in heavy oil reservoirs.     

胜利油田超稠油油藏蒸汽驱三维物理模拟与应用

针对胜利油田单56区块油藏条件,利用蒸汽驱三维物理模拟装置,开展了20% 、40% 、60% 蒸汽干度条件下反九点井网超稠油油藏蒸汽驱实验。分析了单井及井组生产动态,并在蒸汽驱的基础上研究了采用氮气泡沫的方式改善超稠油蒸汽驱的开发效果。实验结果表明,超稠油油藏汽窜较为严重,综合含水上升较快,蒸汽腔发育不均匀;边井生产效果较好,角井温度场发育较差,产液量和产油量较低,对井组贡献率较低。通过提高蒸汽干度可以有效提高蒸汽驱阶段的采收率,当注入油藏蒸汽干度从20% 提高到60%,蒸汽驱阶段的采出程度提高19.86%。段塞注入0.093 PV的泡沫体系时,蒸汽汽窜得到有效抑制,边井产液量和综合含水均出现明显下降,角井温度场开始发育,角井产液量和产油量显著增加,阶段综合含水下降7%,提高采收率15% 以上。通过提高蒸汽干度和辅助氮气泡沫调剖工艺,超稠油油藏可以转为蒸汽驱进一步提高采收率。     

春风油田排601块水平井蒸汽驱井网类型优化物理模拟实验

蒸汽驱是稠油油藏水平井蒸汽吞吐进入开发后期主要的接替技术，而水平井的井网形式影响着蒸汽驱的开发效果。以春风油田排601块浅薄层稠油油藏为研究对象，依据相似准则，建立了高温高压三维比例物理模型，并开展了排状井网、五点井网、反九点井网条件下蒸汽驱物理模拟实验。研究结果表明:蒸汽驱过程中温度场的发育主要受注入井与生产井间的驱替压差的控制，注入蒸汽主要流向流动阻力小的区域（临近井、高渗条带、高温低黏油带）；蒸汽突破初期，依然有大量的原油从模型产出；实验结束后，蒸汽未波及区域存在大量剩余油。在排601块油藏条件下，排状井网、五点井网和反九点井网蒸汽驱的最终采收率分别为45.10%、41.90%和38.30%；排状井网、五点井网和反九点井网最大累积油汽比分别为0.69、0.63和0.53，综合对比排状井网效果最优。蒸汽驱过程的主要作用机理和现象包括:高温降黏作用、高温体积膨胀、高温蒸汽蒸馏和原油裂解作用、高波及效率和蒸汽超覆。研究结果可以有效支撑春风油田排601块水平井蒸汽驱设计。     

克拉玛依油田Ⅲ类砾岩油藏氮气泡沫驱可行性

克拉玛依油田Ⅲ类砾岩油藏原油黏度较高、层内非均质严重,水驱开发效果较差,目前已有部分区块转注蒸汽开发。对该类区块中较有代表性的二中西区、六中区进行了常温泡沫驱油配方研究和室内一维物理模拟评价实验。结果表明,泡沫驱油体系注入量达到0.3 PV,可以提高采收率20%以上;注入段塞达到0.5 PV时,提高采收率有明显的拐点,推荐矿场试验注入段塞0.6 PV.泡沫驱油技术用在非均质严重的普通稠油油藏,可显著提高采收率。     

稠油油藏蒸汽驱评价新方法

现有的蒸汽驱评价方法都是针对某一特定油藏,并且只能对蒸汽驱生产的结果进行评价。从注采特征曲线和累积产油量-累积产液量关系曲线出发,得到采出程度与累积油汽比等5个指标的经验公式。在经验公式中引入了表征油藏生产特征的参数M_r,同时通过调研实际生产数据获得M_r的取值。利用正交分析获得对油藏最终采收率影响比较大的地质因素。利用回归法得到经验公式中4个待定系数与地质参数和井网参数的关系式。进而得到不同阶段采收率条件下,采出程度与累积油汽比等5个指标的理论模版。5个理论模版初步形成一套蒸汽驱评价体系,该评价体系具有一定的普遍意义,可以对蒸汽驱生产的过程进行评价和指导。通过对单83块稠油油藏的蒸汽驱生产进行实际评价的结果表明,该方法简单可靠。     

中国石化东部老油田提高采收率技术进展及攻关方向

针对中国石化东部老油田的油藏特点和开发矛盾,介绍了水驱、化学驱、稠油热采、CO2驱等不同开发方式下提高采收率技术的主要进展和矿场应用效果.水驱调整以局部注-采关系完善为主,配套工艺采取智能分注分采技术,特低渗油藏开展了压驱注水试验;化学驱形成了无碱二元复合驱和非均相复合驱技术并已工业化推广应用,研发了耐温、耐盐、抗钙镁...