三元复合驱注入段塞组合物理模拟实验研究

选取分子量为1200万、2000万的聚合物，通过室内物理模拟实验，研究三元复合驱注入段塞组合、浓度、大小对驱替效果的影响。实验结果表明：在化学剂用量相近时，高浓度小段塞的采收率比低浓度大段塞高，高分子量聚合物的驱油效果比低分子量聚合物更明显。不同前置和后续段塞优化驱油实验的结果表明，把聚合物、碱、表面活性剂拆分成双段塞(聚合物、碱 表面活性剂)分注比整个三元体系作主段塞单段塞合注采收率高；在碱、表面活性剂用量不变的情况下，注入的聚合物前置段塞(0．1～0．3PV)增大对改善驱油效果有利，前置段塞聚合物浓度应不低于1．2g／L；后续段塞大小一般选择0．2PV，在聚合物浓度不变时．后续段寒大小变化在一定范围内对驱油效果影响不大。图1表4参6     

三元复合驱的驱油特征研究

大量室内研究和矿场试验结果表明，在高效的表活剂条件下，三元复合驱是一种非常有效的三次采油方法，具有良好的应用前景。文中应用数值模拟技术并结合室内研究，给出了三元复合体系不同界面张力和粘度比条件下，在非均质油层中的驱油特征。分析结果表明，三元复合驱与聚合物驱相比，对油层非均质性有更大的适用范围；对于非均质油层的三元复合驱，采用增加体系的粘度和降低体系的界面张力的方式都能获得较好的提高采收率效果，但高粘度是获得好的提高采收率的关键；采取分层注入的方式，或者在三元复合驱后对高渗透层进行封堵，能更有效地采出中、低渗透层的剩余油，进一步提高采收率。本项研究对认识三元复合驱的驱油机理和编制调整矿场试验方案提供了重要依据。     

三元复合驱的驱油特征研究

大量室内研究和矿场试验结果表明,在高效的表活剂条件下,三元复合驱是一种非常有效的三次采 油方法,具有良好的应用前景。文中应用数值模拟技术并结合室内研究,给出了三元复合体系不同界面张 力和粘度比条件下,在非均质油层中的驱油特征。分析结果表明,三元复合驱与聚合物驱相比,对油层非 均质性有更大的适用范围;对于非均质油层的三元复合驱,采用增加体系的粘度和降低体系的界面张力的 方式都能获得较好的提高采收率效果,但高粘度是获得好的提高采收率的关键;采取分层注入的方式,或 者在三元复合驱后对高渗透层进行封堵,能更有效地采出中、低渗透层的剩余油,进一步提高采收率。本 项研究对认识三元复合驱的驱油机理和编制调整矿场试验方案提供了重要依据。     

三元复合驱注入参数的优化——以大庆油田北二西试验区为例

通过建立大庆萨尔图油田北二西试验区油藏的化学驱模型,模拟研究了包含主段塞、副段塞、前置段塞和后置段塞的碱、表面活性剂和聚合物三元复合体系化学剂含量、段塞大小及矿场注入速度对驱油效果的影响。主段塞中碱的质量分数和表面活性剂的质量分数对采收率的影响十分显著,而且都存在使采收率达到最大值的合理质量分数。无论是三元主段塞或副段塞,增加聚合物的质量浓度,对提高采收率的贡献都很明显。各段塞的大小对驱油效果都有不同程度的影响。     

注入段塞对空气泡沫驱油效果的影响

泡沫驱特有的高粘度及在油层孔隙介质中渗流时不停消泡与起泡特点,使其即具有聚合物改善流度比、提高波及效率的作用,也能够抗高温高盐.通过室内驱替实验和数值模拟技术,依托高温高盐稠油的鲁克沁油田地质情况,研究泡沫注入段塞对驱油效果的影响.结果表明空气泡沫驱最佳注入段塞为：以改善水驱为主的深部调驱段塞（0.15 PV）和以段塞驱油为主的大段塞（0.45 PV）.泡沫段塞0.15 PV时,提高的采收率为8.59 ％OOIP,吨起泡剂增油量187.47t/t,综合指数16.10;泡沫段塞0.45 PV时其提高的采收率为14.65％OOIP,吨起泡剂增油量106.60t/t,综合指数15.62.     

对三元复合驱注入方式的数值模拟研究

三元复合驱注入方式涉及三元体系段塞大小、段塞配方、组合等研究内容，文中应用化学驱数值模拟软件UTCHEM（改进后），对典型五点法布井方式的三元复合驱技术采用不同的前置聚合物调剖段塞、三元主段塞、三元副段塞、后置聚合物保护段塞的注入方式的驱油效果进行了较为全面地计算。计算结果表明，三元复合体系在一定程度上对提高驱油效果具有协同效应；适宜的段塞大小、段塞组合及合理配方的注入方式可在较为经济的条件下获得更好的驱油效果。     

强碱三元复合驱分子量调节器结构优化

大庆油田三元复合驱驱替对象已经逐步转向二、三类油藏,采用笼统注入方式导致油藏动用程度不均,影响三元复合驱的开发效果。在此基础上优化设计低渗透层分子量调节器,利用控制变量法分别改变喷嘴收缩段角度、圆柱段长度、扩散段角度、喷嘴扩散角度并建立模型。应用Fluent软件模拟模型流场特性,得到低压降、高黏损的模型。数值模拟与对比分析表明:收缩角度为30°的模型在同等压降下黏损率相对较大,满足现场需求,为分子量调节器结构优化提供了理论依据。     

三元复合驱溶液周期性受限流动的数值模拟

用拉格朗日－欧拉模拟方法,采用并联毛细管道模型 ,定性地模拟研究了应用于三次强化采油中二元复合驱（ASP）溶液在多孔介质中的复杂流动行为。得到了低流速下ASP溶液在并联毛细管道中流动的速度场、应力的压力场,同二次采油中驱油剂（水）的结果进行了比较。结果表明,三元复合驱流体在多孔介质中流动时,表现出明显的非牛顿流特性;其应力场的分布具有不对称性,在溶液流经收缩喉道时,受到的阻力来自高剪切应力和法向应力,这些阻力要比具有相同流速的二次驱油液（水）高得多。因此,在相同的流速下ASP溶液的流动会产生更大的压力降。通过将计算结果同有关的实验结果进行定性的比较,验证了拉格朗日－欧拉算法的合理性。     

三元复合驱吸附滞留规律

针对大庆油田三元复合驱现场实施过程工艺参数难以确定的问题,基于北二区东部油层储层物性参数,通过填砂模型室内驱替实验,研究三元复合驱过程中各组分质量浓度、剪切降黏和界面张力变化规律,并通过数值模拟研究三元复合驱动态条件下各组分的吸附滞留规律.实验结果表明:三元复合驱的各类组分质量浓度均随运移距离的增加而降低,随注入量的增...     

三元复合驱分质注入工具的结构优化

三元复合驱分质注入工具的结构参数较多,多因素多水平的问题往往会造成结构参数难以确定。通过数值模拟和正交实验设计相结合的方法,分析了5 因素4 水平、共计16 组的分质注入工具结构对平均应变速率和压力损失的影响;并利用极差和方差分析方法对影响结果进行了分析,确定出了最优分质注入工具结构参数,即扩散角尺寸1 mm、扩散角45°、圆柱段直径?4 mm、圆柱段长度2 mm、收缩段半径?10 mm。该优化研究为工具结构优化设计提供了技术指导。     

低活性剂浓度三元复合体系驱油效果实验研究

近年来,三元复合驱作为一种最具发展潜力的提高采收率方法已在大庆油田投入多个矿场试验,取得了较好的增油效果.但由于现有三元复合体系化学剂费用投入大,经济效益差,使其应用受到极大限制.采用数值模拟方法对三元复合驱剩余油分布特征进行了较为系统的研究,结果发现,三元复合驱在一定程度上加重了油藏“层间和平面”矛盾.在此基础上,通过数值模拟方法对复合体系配方进行筛选,并利用物理模拟方法对优化配方的驱油效果进行了评价,采收率提高幅度超过20%,节约化学剂费用30%以上.实验结果表明,“低活性剂、低碱浓度、高聚合物浓度”三元复合体系是一种高效、廉价的驱油体系.     

复杂断块油藏区块分类优选方法

为解决海拉尔盆地复杂断块油藏地质条件复杂、油藏埋藏深、产能差异大等带来的区块优选难度大、开发区块接替难、开发经济效益差等油田开发实际矛盾,开展了复杂断块油藏区块分类方法优选研究。运用层次分析法,优选储层评价参数,构建层次分析模型,建立判断矩阵,开展区块分类优选;运用经济评价法,结合开发概念设计及不同开发模式下开发经济界限研究,开展区块开发经济性评价分类。综合形成了复杂断块油藏区块分类优选方法,为海拉尔盆地复杂断块油藏储量评价及开发部署指明了研究方向。     

压裂水平井布缝方式及裂缝参数优化新方法

针对致密气藏压裂水平井布缝和裂缝参数优化存在的问题,基于位势理论和叠加原理,建立了压裂水平井稳态产能公式。首先引入相邻裂缝长度比和相邻裂缝间距比来表征裂缝的空间展布情况,通过单因素分析,得到相邻裂缝长度比、相邻裂缝间距比、裂缝长度、裂缝条数和裂缝导流能力的最佳取值区间;再从最佳取值区间内取值进行正交试验,利用SAS软件进行方差分析;最终得到了最佳布缝方式和裂缝参数组合,即裂缝长度比取值0.8,邻裂缝间距比取值1.7。研究成果为水平井的压裂优化设计提供了新的思路和方法。     

注海水油藏示踪剂检测方法

中国大部分油藏是注淡水开发,示踪剂监测确定井间地层参数的方法比较简单且技术成熟,但注海水开发的油田,由于海水中离子的多样性和复杂性,对通过示踪剂检测确定井间连通性的方法提出了挑战。为了探索注海水条件下的示踪剂检测方法,以中东地区H油藏为研究平台,以化学分析和仪器检测为技术手段,进行了大量的室内实验。结果表明:由于海水中Br-的存在,对于示踪剂中Br-的检测提出了严格的时间和用量要求,需要加入适量氧化剂,去除海水中含有的Br-之后,再检测示踪剂中的Br-;在海水中,硫氰酸铵、亚硝酸钠和溴化钠3种示踪剂彼此兼容,示踪剂检测可行。研究成果对该油藏后期大面积注海水开发具有指导作用。     

致密油藏活性水采油机理

注活性水相较于注水有诸多优势,在特低渗、超低渗油藏的实际开发中效果较好,因此可以借鉴到致密油藏的开发上。针对鄂尔多斯盆地X区块致密油储层,选取不同渗透率的岩心进行注水和注活性水驱油物理模拟实验,结合核磁共振技术,分析致密油岩心的微观孔隙结构、可动流体饱和度以及不同渗透率等级岩心的采出程度、残余油分布等。研究表明:大部分致密油油藏的孔隙为亚微米、微纳米孔,可动流体主要赋存于大于1μm的孔隙中;注活性水效果好于常规水驱,注活性水能够有效地动用微纳米孔中的原油;渗透率越低注活性水的驱油效果越明显,对于渗透率低于0.6×10~(-3)μm的致密油藏,建议采用注活性水开发。     

萨北开发区北二东西块二类油层三元驱开发效果

北二东西块二类油层是大庆油田萨北开发区弱碱三元复合驱工业化推广区块,目前处于三元主段塞注入阶段,区块综合含水率呈持续下降趋势。应用油藏工程理论,结合区块开发地质特点,通过精细地质解剖、剩余油分布、生产动态分析及精细过程管理,开展了注剂前深度调剖、规模分注、体系优化及个性化跟踪调整等工作,对各类工作及区块整体开发效果进行了评价,并与同类区块进行对比。结果表明:区块综合含水率与注剂前相比下降6.8百分点,单井日增油3.9 t,增油达到1.29倍,明显高于其他同类区块。总结出区块分类井见效特征,明确了弱碱三元复合驱开发指标变化规律,深化了油藏开发规律认识,为其他三元驱区块开发调整提供了依据。     

喇嘛甸油田二类油层聚驱油井压裂效果预测方法

喇嘛甸油田二类油层聚驱开发期间,对油井进行压裂是保障聚驱效果的有效方法之一,可减少低效、无效措施井,增加油井经济效益.以影响压裂效果的主要因素为变量,以压裂措施无效时总累计增油量为评价指标,利用多元回归分析原理,建立了压裂效果预测方程.在二类油层聚驱中验证表明,压裂效果预测方程的预测精度可达到90.5％,能够满足油田生产需要,保障了聚驱优势发挥.     

边底水稠油油藏火驱开发技术

为了解决稠油火驱开发技术在油藏水侵入后热效率低且火线无法形成和扩展的问题,以辽河油田J1块为例,对边底水油藏转火驱开发技术进行了研究。主要通过室内物理模拟及数值模拟研究,揭示了水侵油藏实施火驱开发具有抑制边底水、湿式燃烧等作用机理,验证了技术的可行性,并通过油藏工程计算等方法,结合边底水油藏火驱开发机理,优化了火驱操控参数,初步形成了边底水油藏转火驱设计方法。研究成果为稠油油藏实施开发方式转换储备了新技术。     

杏树岗油田厚油层顶部剩余油水平井强碱三元复合驱试验效果

杏树岗油田经过50多年开发已进入特高含水期,三次采油取得了较好开发效果。但由于受油层非均质性影响,厚油层顶部开发效率低,剩余油富集,层内矛盾突出,常规方法挖潜难度较大。为改善层内动用状况,探索挖潜厚油层顶部剩余油方法,开展了水平井强碱三元复合驱现场试验。通过优化水平轨迹、水平段长度、入靶点方向、射孔方式及完井方式设计,应用室内评价结合其他区块三元体系配方,优化注入参数设计,提高方案匹配率,试验取得较好效果,有效缓解了层内矛盾,提高了油层动用程度,采收率提高30%以上。该研究明确了水平井强碱三元复合驱动态变化规律,客观评价了水平井强碱三元复合驱的可行性,为厚油层顶部剩余油挖潜提供了新思路,为三次采油开发调整开辟了新途径。     

大庆油田三元复合驱层系优化组合技术经济界限

三元复合驱已经成为大庆油田持续稳产的主要接替技术,为了满足其工业化推广的要求,需进一步明确一、二类油层剩余潜力及层系组合方法。三元复合驱与聚合物驱相比具有提高采收率大、投入高的特点,加之目前一、二类油层处于"双特高"开发阶段,剩余油少且分散,为了保证三元复合驱的开发效果和经济效益,首次将剩余储量丰度作为衡量层系组合合理性的指标,并建立了数学模型,根据实际开发情况建立了经济界限图版;依据油藏工程理论和井筒多相管流理论,推导出了均质多层油藏油井总产量与层系组合跨度之间的数学模型,结合数值模拟研究确定了大庆油田一、二类油层层系组合跨度经济界限;另外,综合多种研究手段研究确定了层系组合厚度下限、渗透率级差以及隔层经济界限指标。