北海E0R调查

本文提供了从1975年至今在北海采用的EOR技术的总结和指导原则。在北海已经采用的5项技术是注混相烃气、WAG、SWAG（水气同时交替注入）、FAWAG（泡沫辅助水气交替注入）和MEOR。用每项EOR技术的各自成熟程度或成熟期、技术应用限制以及在增油基础上的工艺效率，鉴定在北海已经采用的每种EOR技术。除了在Ekofisk油田进行的WAG和在Snorre CFB进行的FAWAG外，所有技术都在相应的油田获得了成功。认为注混相烃气和WAG在北海是成熟技术。在北海最普遍采用的技术是WAG并且被认为是最成功的EOR技术。出现的主要问题是注入能力（WAG、SWAG和FAWAG项目）、注入系统监测和油藏非均质性（注混相烃气、WAG、SAWAG、和FAWAG项目）。在报道的所有EOR技术矿场应用中，有约63％是在挪威大陆架进行的，有32％是在英国大陆架进行的，其余的是在丹麦大陆架进行的。Statoil是在北海进行EOR技术矿场应用的领先者。以后，大部分研究将集中在微生物工艺、注C02和WAG（包括SWAG）方面。在这次评述中没有考虑室内技术、世界统计、模拟工具和经济评价，因为这些方面超出了本文的范围。     

水气交替注入提高原油采收率矿场经验评述

在最近几年已经增加了对水气交替注入工艺方面的兴趣，包括混相和非混相驱两种。水气交替注入是一种采油方法，最初的目的在于提高注气过程中的波及效率。在某些近期应用中，在注水井内曾经回注产出的烃气，以提高原油采收率和保持压力。通过水气交替注入采油，曾归功于接触未波及层带，特别是利用气向顶部分离或水向底部聚集，重新采出“顶楼油“或“地窑油”。因为在正常情况下，地层中注气后的残余油饱和度比注水后的低，并且三相层带可得到较低剩余油饱和度，水气交替注入有助于增加微观驱替效率的潜力。这样，水气交替注入通过结合较好的流度控制和接触未波及层带，并且通过导向改善微观驱替效率，能够提高原油采收率。这项研究是水气交替注入矿场经验的评述，因为这是在现代献中查明的，从1957年在加拿大首次指导水气交替注入到来自北海的新经验。差不多评述了60个矿场的试验结果。包括陆上和海上方案，以及用烃气或非烃气进行水气交替注入。陆上方案井距很不相同，常常应用密井网；至于海上方案，井距约为1000m。对所评述的矿场，关于成功注入的共同趋向是，增加原油采收率范围为原始原油地质储量的5％－10％。少数矿场试验是不成功的，但是作业问题常常是值昨注意的。尽管注入能力和开采问题对水气交替注入过程一般是不受损害的，要特别注意已知注入相（水或气）的突破，论述了通过水气交替注入提高原油采收率是受岩石类型、注入策略、混相气或非混相气以及井距的影响。     

油藏模拟在优化开采性能中的应用

一种三维的有限差油藏模拟器(与一个EOR专家系统相结合)，已被用于制定油藏管理和生产策略以优化一个碳酸盐岩层的原油开采。该储层被选作提高采收率采油方法实验对象，否则它便会被废弃。根据储层性质将该储层选作合适的EOR对象后，便确定用混相二氧化碳注入法作为最适当方法。这个管理策略涉及到研究不同的设计参数使这个项目的收益率达到最大化。在本研究中所实验的注入技术包括：①水气交替注入(WAG)；②同时水气交互注入(SWAG)；③气注入油藏底部，水注入油藏顶部。所做的所有模拟都应用经过油气田内的岩心资料校正过的渗透率资料。使用的具体方法包括水平注入井和垂直生产井。这种井结构和其它的井结构相比，表现出最佳的开采效果。模拟结果显示开采这个油藏最经济的方法是往油藏顶部注入水，同时在底部注入气。这种开采方法取得了较好的波及效率，因此获得更高的原油采收率和更好的经济效益。     

水气交替注入采油方法综述

本文对文献报导过的60例的水气交替注入(WAG)采油方法作了讨论．与注水方法相比，WAG方法可使采收率增加5％～10％．在一些油田，WAG采油方法的采收率增加值高达20％．一般的应用情况是在注水后期开始采用WAG方法，而在英国北海油田，在注水初期就开始应用WAG采油方法．     

气水同注工艺的优化

气水同注 (SWAG)工艺已在丹麦大陆架的斯瑞 (Siri)油田实施 ,产出气与注入水在井口混合成两相混合物注入井下 ,本工艺可以用一套简单的设备来实现 ,少数井省略了气体压缩装置。本工艺与二次采油工艺———注水工艺相比 ,预计采收率可以提高 6%。本工艺同样适用于陆上油田。     

英国大陆架油田注CO_2的优化

注CO2是北美陆上油田提高原油采收率(IOR)的成功技术.虽然还没有确定为海上IOR技术,但是注CO2是减缓北海设计采油量下降和提高环境效益的一种手段.可以在IOR和CO2埋存效率之间进行权衡.如果根据每桶增油所注的气体计算注CO2是有效的,对于IOR将需要注较少的CO2.因此,对于IOR和CO2埋存,出现了优化注CO2的问题,潜在的关键控制是最佳水气交替注入(WAG)比.在本文中,考虑了典型英国大陆架(UKCS)油田注CO2的优化,这些油田具有相当不同的油藏性质.预计在油藏压力下,CO2通常与原油混相.因此,进行了适合于典型UKCS油田的补充优化研究.这包括用简单一般模型和油田模型进行3D模拟.这两种模型都包括典型的高连通性通道和实际产气限制.研究结果证实,对于含有高连通性通道的UKCS油田,WAG的采收率往往比在不注水的情况下注CO2的采收率高.仅对于理想的均质模型,在不注水的情况下注CO2获得了较高的采收率.对于WAG和在不注水的情况下注CO2,一般模型给出了相似的埋存,但是当没有优化完井策略时,证明WAG要好得多.即使WAG对于IOR是较佳的,但对于非均质油田模型,在不注水的情况下注CO2对于CO2埋存较好.这表明,IOR和CO2埋存的优化将取决于油田,包括合适的完井策略和WAG比的选择.     

水气交替注入的油田经验回顾

近年来,对水气交替注入(WAG)方法的兴趣与日俱增。水气交替注入最初的目的是提高注气过程中的波及体积。在最近的一些应用中,产出的烃气已经被回注到注水井中,目的是提高原油采收率和保持压力。用水气交替注入开采原油属于未波及面的接触,尤其是通过把气分离到顶部或把水聚集到底部来开采“阁楼”油或“地窖”油。由于气驱后的残余油通常少于水驱后的残余油,且“三相”区域可获得较低的残余油饱和度,因此水气交替注入具有增加微观驱替效率的潜力。这样,水气交替注入就可以通过结合更好的流度控制、接触未波及层并通过改善微观驱替来提高原油采收率。本项研究是对水气交替注入油田经验的一;欠回顾,文献包括了从1957年在加拿大第一;欠报道水气交替注入到今天来自北海的新经验。共评论了60个油田。既包括了陆上项目也包括了海上项目,既有烃气也有非烃气水气交替注入。井距差异很大,陆上项目通常使用密井网,海上项目的井距大约为1000米。这次油田回顾得出了一个共同的趋势,即成功的注入可增加原油采收率5．10％。极少有油田试验不成功的报道,但经常发生操作问题。尽管注入和生产问题一般不会对水气交替注入过程产生不利影响,但特别需要注意注入相(水或气)的突破。对水气交替注入法提高原油采收率受岩石类型、注入方案、混相／非混相气和井距的景;响情况进行了讨论。     

增强气油重力泄油的EOR方法

在致密裂缝性油藏中采用常规驱替方法(例如水驱)采油效果不好.在这种油藏中,必须依靠天然机理从储集岩基质中采油.在中东裂缝性碳酸盐岩中,基质一般是油湿或混合润湿的,并且只有重力泄油是可行的工艺.但是,渗透率通常较低(<0.01μm2),导致重力泄油采油量低,剩余油饱和度和/或毛细管滞留量高.EOR技术(例如注蒸汽和注混相气)具有提高气油重力泄油(GOGD)采油量和采收率的潜力.在浅裂缝性油藏中,能够向断裂体系中注蒸汽.蒸汽一接触较凉的基质将冷凝,在断裂体系中以稳定方式形成蒸汽前缘.加热基质使原油膨胀、降低黏度、产生气驱和气提效应.在较深油藏中,在混相条件下的GOGD成为一种选择.注入与油混相的气将导致原油膨胀,降低黏度,这两种机理提高了原油流度,因此提高了GOGD率.混相进一步增加了在高相对渗透率下的单相流动的效益,并且降低了界面张力,因此减小了再次渗吸效应并且提高了非均质油藏最终采收率.为了评价这些EOR方法的效益,采用模拟技术模拟了这些过程对GOGD的影响.本文介绍了普通双重渗透率方法,当EOR技术应用于裂缝性油藏时,该方法能够预测出现的GOGD以及不同的相互作用过程.     

不同三次采油注气方法的试验研究（一）

水气交替(WAG)注入被广泛用于提高轻油采收率。在本项试验研究中，通过进行三次采油混相和非混相岩心驱替试验将WAG工艺与连续注气(CGI)工艺进行了比较。     

国内外注气提高石油采收率技术回顾与展望

提高或改善石油采收率（EOR或IOR）是油田开发永恒的研究主题之一。本文对世界注气EOR技术的发展作了概述，着重阐述了注气油藏描述、水气交替（WAG）混相驱、近混相驱、轻油油藏注空气（低温氧化）采油、应用水平井进行气驱及注气单井吞吐等重要问题。综合国外经验和我国具体情况，指出发展我国注气事业的关键是气源问题，应采取多种途径解决。当前，要抓住汪气驱先导试验，加强注气提高采收率的理论和实验研究，作好技术和人才储备。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。