非均质油藏聚合物驱提高采收率机理再认识

以大庆、大港、长庆等油田的储集层岩石和流体为模拟对象,探讨了非均质油藏聚合物驱提高采收率的机理和技术途径,通过对比"等黏度"和"等浓度"条件下普通聚合物溶液、甘油、"片-网"结构聚合物溶液和非均相弱凝胶等的驱油效果,论证了聚合物类驱油剂黏度与驱油效果间的关系,提出了改善聚合物驱效果的方法。研究表明,聚合物在多孔介质内因滞留作用进而扩大注入水波及体积是聚合物驱提高采收率主要机理,而聚合物类驱油剂黏度与驱油效果不存在正相关性,具有"片-网"结构的聚合物虽然增黏能力较强,但与储集层岩石孔喉结构的配伍性较差,其可注入性和抗剪切性较差;非均相弱凝胶体系在多孔介质内具有较强的吸附、捕集作用,容易在储集层岩石孔隙内滞留,在高渗透层(区域)能够建立有效的渗流阻力,与具有"等黏度"或"等浓度"的聚合物溶液相比,扩大波及体积能力更强;长时间注入聚合物类驱油剂,势必会导致吸液剖面反转,大大降低聚合物驱开发效果,采用"高滞留"与"低滞留或不滞留"驱油剂交替注入,可进一步改善聚合物类驱油剂驱油效果。图5表4参29     

大庆萨北油田二类油层高浓度聚合物

针对大庆萨北油田二类油层储层物性差、平面和纵向非均质性严重和普通浓度聚合物驱提高采收率增油效果不明显等问题,提出开展高浓度聚合物驱技术思路.结合矿场实际需求,采用仪器检测和理论分析方法,开展了高浓度聚合物溶液流变性、黏弹性、流动特性和驱油效果物理模拟研究.结果表明,高浓度聚合物溶液的黏弹性较普通浓度聚合物溶液更强,阻力系数和残余阻力系数更大.在注入整体段塞尺寸(0.57 PV)相等的条件下,高浓度聚合物驱较普通浓度聚合物驱最终采收率能提高近10个百分点.高浓度聚合物注入时机、用量和段塞组合方式对增油效果影响很大,注入时机愈早,聚合物用量愈大,高浓度聚合物驱增油效果愈好.整体段塞和"低中高黏度"段塞组合注入压力愈高,扩大波及体积能力强,增油效果较好.理论分析表明,高浓度聚合物溶液流度控制能力更强、驱油效率更高是其大幅度提高采收率的主要机理.     

渗透降黏驱油剂提高采收率机理

渗透降黏驱油剂是一种聚合物型降黏剂,具有优异的水相增黏和油相降黏作用,能抑制水窜,有效地提高水驱稠油采收率。从介观和微观2个层面对渗透降黏驱油剂提高采收率的机理开展了分析和探索,CT扫描驱油实验研究发现,渗透降黏驱油剂在模拟非均质油藏驱油过程中,出现了纯油相和乳液相2个采油峰值,实现了高、低渗透层的均衡动用。微观刻蚀模型驱替实验结果表明,渗透降黏驱油剂在驱替过程中可与稠油形成多种类型流体形态,并在油藏驱油过程中发挥不同作用：驱替初期形成油包水（W/O）乳液扩大波及体积;继续注入可变W/O型乳液为水包油包水（W/O/W）型,提高渗流能力;形成的微乳液相可提高岩石上的油相剥离效率。渗透降黏驱油剂驱替后剩余油分布特征表明,簇状流和滴状流的相对含量显著降低,说明其具有良好的扩大波及和洗油效果,对于大幅提高低效水驱稠油采收率具有重要的借鉴意义。     

特高盐油藏聚合物调驱剂筛选及油藏适应性评价

将模拟吐哈雁木西油田的注入水软化后,分别配制了3种抗盐聚合物溶液和一种弱凝胶溶液,利用黏度测试、流变测试、SEM和核磁共振成像等方法分析对比了它们的性能。实验结果表明,软化水配制聚合物熟化效果较好,剪切后黏度保留率较高。弱凝胶分子线团尺寸最小,分子链间缠结紧密,黏弹性优于聚合物溶液。弱凝胶溶液质量浓度为600～1 000 mg/L时,阻力系数和残余阻力系数适中,注入性和滞留特性良好,适用于雁木西油田矿场。弱凝胶溶液主要动用T_2弛豫时间大于100 ms的大孔隙,驱油效率最高,采收率贡献最大,最终采收率增幅13.39百分点。岩心驱替过程中在入口处自始至终有部分残余油滞留,表明岩心存在端部效应。     

聚合物驱吸液剖面反转机制、应对方法及实践效果

大庆、大港和渤海油田的矿场测试资料表明,化学驱中、后期注入井都出现了吸液剖面反转现象,因此降低了增油降水效果。为进一步探究聚合物驱吸液剖面反转机理、提高化学驱开发效果,采用“分注分采”岩心物理模拟方法,开展了聚合物驱过程中吸液剖面反转作用机制和应对方法实验研究。研究结果表明,水驱油藏提高采收率的关键在于增加储层内中、低渗透部位吸液压差,为此可以提高注液速度或利用化学材料滞留增大高渗透部位渗流阻力或采取侧钻和微压裂等措施减小低渗透部位渗流阻力。聚合物驱过程中,聚合物在储层内低渗透部位滞留所引起渗流阻力和吸液启动压力增幅要远大于高渗透部位的水平,加之注入压力受限于储层岩石破裂压力,二者共同作用引起注入井吸液剖面反转现象。采取高滞留与低滞留能力聚合物溶液(或二元和三元复合体系)交替或梯次注入方式可以降低厚油层内低渗透部位渗流阻力和吸液启动压力升高速度,进而减小吸液剖面反转速度。矿场试验表明,不同滞留能力驱油剂交替或梯次注入减小了吸液剖面反转速度,提高了化学驱增油降水效果。     

聚合物驱油后油藏新型驱油菌种驱油性能测定

对于已实施聚合物驱油技术的油藏,当采收率无法进一步提高时,油藏中会有部分聚合物溶液吸附和滞留在岩石孔隙中,这不但降低了油藏渗透率,而且限制了后续驱油剂的作用效果。实验室复配了ZH-3复合菌,该菌能降解原油和驱油用聚合物,降低聚合物分子质量,产生表活剂降低溶液表面张力。实验结果表明,岩心注入菌液后,45℃培养7 d,可使采收率较聚驱后继续提高6.2%,并且能使大量滞留在岩心中的聚合物排出;在非均质岩层中,菌种能更有效地驱替低渗透地层中的残余油,并清理出滞留聚合物。     

非均质油藏聚合物驱提高采收率机理再认识

以大庆、大港、长庆等油田的储集层岩石和流体为模拟对象,探讨了非均质油藏聚合物驱提高釆收率的机理和技术途径,通过对比"等黏度"和"等浓度"条件下普通聚合物溶液、甘油、"片-网"结构聚合物溶液和非均相弱凝胶等的驱油效果,论证了聚合物类驱油剂黏度与驱油效果间的关系,提出了改善聚合物驱效果的方法.研究表明,聚合物在多孔介质内因...     

驱油用FPS剂流动性能和驱油效果研究

采用恒速法进行物理模拟岩心驱替试验,分别测定多功能型聚合物驱油剂(FPS剂)、普通中分聚合物、超高分聚合物的滞留吸附特性,阻力系数及残余阻力系数,传导性能。试验结果表明,FPS剂具有较高的阻力系数及残余阻力系数,较强的可注入性,达到了控制流度比的目的;具有较好的传导性能,采用梯度式注入方式具有较好的调剖和"挖潜"驱油双重功能,有利于提高油层的波及体积,扩大波及效率,提高了原油采收率。     

聚驱后油藏化学驱提高采收率技术及先导试验

以聚合物驱后油藏为研究目标,首次建立了聚合物驱后油藏化学驱进一步大幅度提高采收率的黏度比、界面张力、阻力系数和残余阻力系数等技术政策界限,并形成相应的理论图版;设计了符合技术政策界限的堵驱结合、固相和液相并存的"黏弹性颗粒驱油剂+表面活性剂+聚合物"新型化学驱油体系,即非均相复合驱油体系;优化了胜利油田第一个聚合物驱后油藏非均相复合驱的先导试验方案,矿场实施后先导试验目前已取得显著的降水增油效果,综合含水率由96.6%下降到77.0%,日产油量由17.6 t上升到84.5 t,是化学驱前的4.8倍,实际已提高采收率3.2%,预测最终提高采收率8.5%,最终采收率达63.6%。开辟了聚合物驱后油藏进一步大幅度提高采收率的新途径。     

功能单体类型及含量对耐温抗盐聚合物驱油效果的影响

针对高温高盐环境中聚合物稳定性差的问题,在胜利油田III类油藏条件下,系统对比研究了功能单体类型 （AMPS、NVP和DMAM）及含量对合成耐温抗盐聚合物增黏能力、长期稳定性、渗流特征和驱油效果的影响。结 果表明,在质量浓度为1500～3000 mg/L、温度为25～95 ℃下,聚合物AM-AMPS/20%溶液的黏度明显高于其他 AMPS含量聚合物以及功能单体NVP、DMAM的聚合物AM-NVP、AM-DMAM,具有最好的增黏效果;但是当钙 镁离子浓度从874.0 mg/L提高至5296.0 mg/L时,聚合物AM-DMAM/10%溶液具有最高的黏度。单体含量影响 方面,AMPS单体含量越高,聚合物溶液黏度越大;而NVP和DMAM单体含量升高,聚合物相对分子质量减小, 溶液黏度降低。驱油结果表明,AM-AMPS 驱油采收率增幅在 21.9%～24.9%,AM-NVP 驱油采收率增幅在 20.9% ～19.8% ,AM-DMAM 驱 油 采 收 率 增 幅 在 22.1% ～20.2% ,AM-AMPS 聚 合 物 驱 油 能 力 最 强（其 中 AM-AMPS/20%驱替采收率增幅最高为24.9%）,是胜利油田III类油藏驱油潜力聚合物。     

喇萨杏油田开发过程中吸水指数变化规律

在油田注水开发过程中,吸水指数是衡量注水井注入效果好坏的重要指标之一。从渗流理论出发,根据油藏工程原理,以五点法井网为例,建立了无因次吸水指数的理论计算公式,并结合矿场实际,确定了喇萨杏油田不同含水阶段理论吸水指数和实际吸水指数的变化规律,其理论计算结果与应用小井距实际资料计算的吸水指数结果一致,表明该方法具有一定的适用性,可以为油田的合理配产、开发调整提供理论依据。     

考虑压力拱效应的苏里格气田上覆压力计算

目前所有的应力敏感实验都假设上覆压力不变,事实上,油气田开采时储层部分甚至整个上覆岩层的应力将重新分布,上覆压力将随着生产时间不断变化,因此计算不同形状储层上覆压力变化值对低渗储层应力敏感评价具有重要的意义.统计苏里格砂体展布特征,将储层模型简化为近饼状体模型和近椭圆柱体模型,以Sohanzadeh非均质理论为基础,计算了苏里格气田两种简化储层模型在油气开采时上覆压力的变化情况,并应用于储层的应力敏感评价中.结果表明:油气开采时,苏里格气田上覆岩层中形成压力拱,不同形状储层的压力拱比不同,近饼形储层和近椭圆柱体储层的最大压力拱比分别为0.276和0.119.地层压力降低30 MPa时,近饼状体储层上覆压力最大降低14％,近椭圆柱体储层上覆压力最大降低6％,对应的应力敏感渗透率较常规应力敏感实验分别提高38.57％和23.25％,对于压力拱效应显著的低渗储层,常规实验夸大了储层的应力敏感效应.     

EFFECTS OF THE BITUMEN POLAR FRACTIONS ON THE STABILITY OF BITUMEN AQUEOUS DISPERSIONS

The flocculation of aqueous bitumen emulsion during transportation and processing depends mostly on the electrical properties of bitumen-water interface. The aim of this study is to show how such interface is affected by the resins/asphaltenes ratio (r/a) of the bitumen. Our results indicate that the r/a controls the interfacial composition and the stability of the bitumen droplets in a water-continuous medium. Moreover, it is shown that the r/a is primarily responsible for maintaining diffusion of polar components inside the bitumen droplet. Such non-equilibrium behavior of various bitumen polar components takes place during the dispersion manufacturing and/or maturation phase. In this work, the asphaltenes and resins contents of a bitumen series were determined. In addition, the acid-base properties of the same bitumen series were studied by non-aqueous potentiometric titration method. The nature and the amount of acidic and basic functionaliti present in the bitumen were evaluated by comparison with the acid-base model compounds such as carboxylic acid, benzoic acid and pyridine. Furthermore, the interfacial properties of the acidic aqueous bitumen dispersions were studied by contact-angle and zeta potential measurements. The overall results indicate that stable bitumens dispersions are obtained with bitumens having high values of the resins/asphaltenes ratios.     

分段压裂水平井吞吐补充能量方式优化

Q7断块E1f2油藏储层物性差,为典型的特低渗透薄互层油藏,采用长水平段水平井通过大型分段压裂获得产能。由于无法通过注水补充能量,Q7P1井分段压裂投产后,产量呈指数递减,后因严重供液不足而停采,因此有必要研究通过吞吐等方式补充能量恢复产能。在模型建立、相态拟合和历史拟合的基础上,应用油藏数值模拟技术优化不同吞吐方式吞吐参数,结合技术预测指标和经济预测指标对比优选吞吐方式,开展CO_2吞吐矿场试验,取得了较好的增产效果。     

基于多学科思路的无效循环识别方法

喇嘛甸油田水驱进入特高含水期后,剩余油高度零散,无效注采循环严重,导致无效注采控制难度越来越大。因此,亟需研究无效循环精细识别方法,落实无效循环分布状况,为无效循环治理提供指导。以油田水驱北西块一区为例,应用多学科手段开展无效循环识别研究,在单砂体精细解剖及完善分层注采量劈分方法的基础上,以累计注水倍数、累计产液倍数为主要判定参数,结合数值模拟成果,分析在无效循环形成后相应累计注采倍数的界定值,实现无效循环定量识别,为指导水驱控水调整奠定了基础。     

启动压力梯度等效数值模拟的应用

目前启动压力梯度的数值模拟技术尚不成熟,虽能进行机理分析,但由于运算量过大还未广泛应用于实际油藏开发。鉴于启动压力梯度设置的复杂性,在Eclipse软件的基础上,针对特低渗透油藏启动压力梯度变化大的特点,在不同渗透率级别下应用"THPRES"关键字设置平衡分区,研究了启动压力梯度等效数值模拟的应用方法。该方法能够大大地减少整体工作量和计算量,可大规模应用于实际区块油藏数值模拟,为合理预测特低渗透油藏开发提供了有力的依据。     

表面活性剂对特低渗岩心启动压力梯度的影响

特低渗油藏微观孔隙结构复杂,启动压力梯度对流体的渗流规律影响很大。针对胜利油田史深100区块特低渗岩心,通过驱替实验分别研究表面活性剂对岩心单相流体以及油水两相启动压力梯度的影响。结果表明:不论地层水条件还是表面活性剂条件下,特低渗岩心都存在启动压力梯度,注入表面活性剂后岩心的最小启动压力梯度与拟启动压力梯度明显降低,且表面活性剂质量浓度越高,对启动压力和非达西渗流影响越大;特低渗岩心中油水两相流动时随油水驱替速率比的降低,两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐升高,相同的油水速率比下,随油水界面张力的降低,两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐增大,且随着表面活性剂溶液比例的增大,对两相启动压力梯度和含水饱和度的影响增加。     

气体组分与油气密度关系的研究

该文通过分析研究气测井气体组分数据和试油后获得的油气密度数据,用数理统计方法论证了气体组分与油气密度密切相关,并回归出了相关式,由此可以用气测组分数据在钻井期间实时定量预测储层油气密度,从而提高了气测资料在计算油气产量、地质储量、编制开发方案方面的应用程度。     

地化录井技术的发展趋势

近几年来,地化录井技术发展很快,已从1990年初的试用阶段发展为理论指导应用阶段。特别是有机碳仪的配套使用,使地化录井储油岩评价技术和地质上的经典评价方法一致。本文重点介绍有机碳仪的应用和地化录井的理论进展,软件升级及地化录井技术及装备的发展趋势,期望对地化录井工作者有所帮助。     

大庆长垣外围油田水平井初期产能预测

常规水平井产能公式在实际应用中预测值偏高,压裂水平井产能公式中有关裂缝参数难以获取,急需建立适合大庆长垣外围油田的水平井初期产能经验公式。通过各因素对产能影响相关性分析,确定最终经验公式拟合以Borisov公式为基础,引入修正系数及压裂规模参数,实现对该公式中未考虑因素的拟合。应用2012年以前投产水平井相关数据,按射孔完井、穿层压裂及分段压裂3种方式分别建立了经验公式;利用2012年之后投产的水平井产能数据对所建立经验公式进行验证,相对于理论公式,经验公式更接近实际产量,可用于新区水平井产能预测。