秦皇岛32-6油田稠油油藏弱凝胶调驱技术研究及应用

秦皇岛32–6疏松砂岩稠油油田长期高强度注采开发后,受储层强非均质性及水油流度比大等因素影响,注入水水窜严重,水驱效果逐渐变差,迫切需要开展注水井调驱技术研究。针对油田开发实际需求,利用物理模拟实验方法,进行了聚合物弱凝胶调驱技术的室内研究及方案优化,结果表明,聚合物浓度愈高、聚Cr~(3+)质量比愈小,凝胶体系的阻力系数和残余阻力系数愈大,则封堵及液流转向能力愈强,扩大水驱波及体积、提高水驱采收率效果越显著。现场实施过程中采用"前置段塞+主段塞+保护段塞"逐级组合的调驱方案,聚合物浓度分别为2 000,3 600,4 200 mg/L,聚Cr~(3+)质量比为180∶1,注入段塞0.08 PV,先导试验D10井组累计增油2.4×10~4 m~3,含水率下降6%,取得了明显的增油效果及经济效益。     

CDG调驱技术研究及其在濮城油田的应用

CDG调驱技术是近几年发展起来的提高采收率技术。介绍了CDG的驱油机理,CDG体系组成,并对CDG的性能、影响因素进行了评价,得出了结论。CDG具有化学剂用量少、成本低、成胶时间长、可流动性和稳定性好、适应油田污水配制和较好的耐温耐盐等性能;具有良好的流体改向和流度控制作用。同时介绍了CDG的选井条件和配套的施工技术。通过在濮城油田7口井应用,累积增油2835t,取得了较好效果。     

海上J油田自适应复合调驱技术研究与应用

针对海上J油田注入压力高、地层非均质性强、各层吸水不均、层间矛盾突出问题,设计了一种自适应复合调驱体系。确定了体系配方为8%自生气体系（生气剂亚硝酸钠与生气剂氯化铵质量比1.0∶1.1）+0.5%起泡剂+0.3%强化剂体系（聚合物+酚醛交联剂质量比1∶1）,考察了体系的动静态性能。实验结果表明：该体系具有泡沫生成可控和成胶强度可控的“双控特点”,岩心实验结果表明该体系封堵率达到97.32%,采收率提高幅度高、中、低渗透率分别为19.59%、45.17%、57.83%,具有很好的调整吸水剖面性能。现场应用取得了很好的降水增油效果。该体系为海上油田水驱高效开发提供了技术支持,具有广阔应用前景。     

海上油田功能型聚合物调驱的实验研究

渤海油田油层非均质性严重、油水流度差异大、吸水剖面不均衡,比较适宜采取深部调驱的方式来提高采收率。通过岩心模拟实验对一种新的功能型聚合物GN-1的黏度—浓度关系、流动性能进行了测定,对该聚合物的流体转向能力和调驱效果进行了评价,结果表明其具有良好的调驱能力。使用高浓度的普通聚合物0.1 PV+GN-1聚合物0.15PV组合驱替能有效的动用中低渗透层,大幅度提高采出程度。     

海上油田大孔道识别及调剖调驱技术

海上油田多采用强注强采开采方式,储层非均质性进一步加剧,导致大孔道的形成,水驱效果明显变差,因此开展大孔道识别及相应调剖调驱技术研究是海上油田稳产的关键。大孔道的识别主要有生产动态监测法、试井资料法、示踪剂监测法、测井资料法、综合评价法等,应综合应用各种技术实现大孔道半定量-定量识别。目前海上油田针对大孔道主要有冻、凝胶、聚合物微球、深部液流转向、分级组合等调剖调驱技术,具有各自特点和适用条件,应根据不同的油藏特点及经济效果预测,选择有针对性的体系,实现堵、调、洗、驱有机结合。     

海上稠油油田复合调驱技术与应用

渤海D油田为中、高孔渗稠油油藏,经过长期注水开发,水窜大孔道发育,单一的调驱措施效果逐渐变差。针对平台作业空间狭小、储层调驱效果弱化的问题,进行"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术研究,开展了复合调驱体系评价室内研究,筛选并优化体系配方,通过非均质岩心驱替实验表明复合技术比单项技术采收率增幅提高10.5%。矿场应用结果表明:"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术有效抑制了注入水延高渗带的突进,井组含水上升趋势得到明显抑制,阶段累计增油超过6×10^3m^3并持续有效,为老油田深部挖潜、提高调驱效果提供了新思路,对海上注水开发油田稳油控水工艺具有示范意义。     

二连油田弱凝胶调驱技术

二连油田成藏规模小,构造复杂,油藏类型多,受沉积环境和构造破碎影响,储层非均质性严重.目前油田已进入高、特高含水开发阶段,平均采收率仅17.3%,近井处理已不能解决油层深部的极度非均质问题.2001年开始引进弱凝胶调驱技术,在室内物模试验的基础上筛选了适合蒙古林砂岩油藏和吉45断块弱凝胶配方体系,并选择蒙古林砂岩砂西断块中部4个井组和吉45断块TI中下油组5个井组进行了先导试验,取得很好的降水增油效果,到2005年底,2个区块累计增油9.114 4×104t,并形成了一套整合的现场注入工艺和试验评价技术.     

新型纳米微球调驱技术在海上稠油油田的应用

针对目前海上稠油油田经过长期注水开发,指进现象严重,窜流通道导致注入水低效循环的现状,在弱凝胶调驱、氮气泡沫驱和可动凝胶调驱技术的基础上,运用新型纳米微球具有良好注入性和选择性的封堵特性,开展了聚合物微球技术的室内研究和矿场先导试验。结果表明,新型纳米微球技术能有效封堵稠油油田开发中后期疏松砂岩形成的大孔道,改变液流方向,提高注入水利用率,扩大注入水波及体积,显著改善水驱开发效果。新型纳米微球技术的推广应用对海上稠油油田的控水稳油工作的深入开展具有重要意义。     

海上油田在线调驱提高乳液聚合物黏度技术

为了提高在线调驱用乳液聚合物黏度,保证在线调驱顺利应用实施,本文针对油包水型(W/O)乳液聚合物与高压水配制成聚合物溶液的溶解、破乳和混合过程,通过对内置破乳器的设计改进,缩短了破乳器喷嘴与注入水管线之间的距离,实现了乳液聚合物增黏效果的最大化,E23井在线调驱乳液聚合物注入井口的黏度破乳前为5.4 mPa·s,破乳后...     

海上聚合物驱油田污水处理剂的开发利用

聚合物驱污水中含有大量水解聚丙烯酰胺,由于带有大量的羧酸根而带负电荷,处理难度大。目前,主要的商用清水剂为聚阳离子类,如阳离子聚丙烯酰胺、聚铝等,其机理是利用静电中和作用,实现油滴聚集上浮从而净化水质,但在处理的同时会导致大量含聚合物的油泥产生,引起生产流程的堵塞。为了解决该问题,研制了非离子类清水剂,并在海上平台污水处理流程中进行了加注,观察处理效果,加注后水质稳定,满足回注要求。下一步将扩大试验规模,评估并指导新型药剂的研制。     

海上油田泡沫堵水技术研究与应用

如何有效地实现控水增油是目前海上油田进行高效高速开发所面临的问题。泡沫堵水技术作为一项控水增油的增产工艺措施在陆上油田得到了成功的应用,且近年来泡沫设备的改进使得该技术在海上油田的应用成为可能。此文通过泡沫静态实验、动态实验优选出了适合目标油藏条件的高效起泡剂,并对泡沫的油敏性,封堵能力,提高采收率性能进行了研究。实验结果表明,筛选出的起泡剂就有较好的起泡性能,泡沫具有较好的堵水效果,堵水率最高达到97.8%,且对高渗模型提高采收率幅度达到15.9%。通过在海上油田的应用,该技术实现了控水增油的作用,取得了较好的增产效果。     

海上油田有缆式测调一体化注水工艺及应用

为了克服现有的注水测调工艺均需依赖钢丝电缆作业的不足,研制了海上油田有缆式测调一体化注水工艺技术。该技术不依赖于钢丝电缆作业,能够满足海上油田大斜度井、水平井分层注水需求,实现海上油田精细、高效注水,并保证注入安全。现场应用表明,该技术施工成功率100%,有缆式测调精度达到80%以上,单层配注量最大1 000m3/d,测调一体化配水工作筒已运行时间700d,各项指标正常。实现了井下流量的实时监测和注水量的自动调整,保证了分层注水合格率,减少了后期的调配作业以及修井费用,具有较好的推广应用前景。     

海上水平井蒸汽驱长效光纤监测技术研究与应用

海上稠油热采工艺已逐渐由单一的吞吐热采向注采一体化、蒸汽驱工艺发展,通过有效的监测手段获取井筒沿程及水平段的温度数据,对于海上蒸汽驱注汽井尤为重要。分布式光纤监测技术是近几年来发展起来的一项井下测试新技术,与传统测试技术相比,具有实时、稳定、长效等特点,具有无可比拟的技术优势。但海上热采井多为水平井且工艺管柱复杂,应用工况恶劣,安全要求高,监测难度大。结合海上热采井特点和蒸汽驱监测工艺,开展了水平井蒸汽驱光纤监测技术研究,并研制了关键配套工具,形成了一套水平井管内外穿越转换光纤监测工艺。该项测监工艺不仅能监测油管环空温度,了解注汽管柱隔热效果,而且能监测水平段的温度,了解水平段吸汽情况。现场应用结果表明,该监测技术具有耐高温、耐高压、实时、长效的特点,能为海上稠油蒸汽驱以及规模化热采开发提供科学依据,具有较好的应用前景。     

渗透率级差对空气泡沫驱油效果的影响

在华北油田文120区块油藏条件下(温度87℃、矿化度28291 mg/L),用不同目数的石英砂制成4组渗透率级差分别为2.8、6.8、8.9、10.7的填砂管物理模型,研究渗透率级差对空气泡沫驱油效果的影响。结果表明,随着渗透率级差的增大,高、低渗管及双管采收率增幅先增大后减小。渗透率级差由2.8增至8.9时,高渗管采收率增幅由15.13%增至18.56%,低渗管由19.45%增至29.81%,双管由17.24%增至23.43%,泡沫体系对高、低渗层的封堵调剖能力增强,驱油效果变好;渗透率级差为10.7时,高渗管、低渗管、双管采收率增幅分别为13.55%、9.00%、11.74%,泡沫体系对高、低渗层的封堵调剖能力降低,驱油效果变差。     

Experimental Study on Polymer-enhanced Nitrogen Foam Flooding

In order to improve the traditional foam stability, a kind of polymer enhanced foam was proposed to enhance oil recovery in Gan’guyi oilfield. Based on experiments, the polymer concentration of 1,500 ppm was firstly determined by measuring the foam volume and half-life time. The investigation of the effect of polymer on foam plugging ability proved that polymer enhanced foam has excellent plugging capacity both with and without oil. The oil displacement experiments showed that polymer enhanced foam flooding increased oil recovery by 40.6% after waterflooding and the total recovery could reach 79.2%, which was 20.7% higher than that of traditional foam flooding, indicating polymer enhanced foam has excellent oil displacement performance.     

高效低成本改善注水区块开发效果配套技术

稀油老区注水开采区块进入中后期,油井含水升高,严重影响开发效果.为此进行了以井组、区块为整体的大剂量深部调剖、调驱工作,调整吸水剖面,但受堵剂成本和注入设备等因素的影响,限制了其应用规模.在不改变调堵效果前提下,采用弱凝胶降低堵剂成本,使堵剂费用控制在80元/m3以内,可实现大剂量应用.同时针对泵注设备不能满足现场大剂量注入的现状,开发引进了地面智能泵注系统,实现了现场连续不问断配注施工,施工参数均通过智能控制,可自动记录压力、流量、总流量的变化情况,操作简单,降低了劳动强度,节约了大量运输费用.现场应用表明,该技术可达到高效低成本改善稀油注水区块开发效果的目的.     

海上低渗透薄互层油藏合理动用方式研究

目前国内海上低渗透油田开发处于起步阶段,介绍了利用数值模拟与油藏工程方法,确定合理开发层系,优化注水时机,提高此类油藏开发效果和经济效益的试验研究情况。结果表明,由于海上低渗透薄互层油藏的非均质性强,低渗透层若要达到较好的水驱效果,其综合影响因子要小于5,即层间渗透率级差要控制在8以内,夹层的数目在6~7层以内。针对于公司海上油田的特殊性,应采取投产即注水的开发方式,以获得更高经济效益。     

铬微凝胶与聚合物交替调驱技术及其应用

铬微凝胶体系是由一定浓度的部分水解聚丙烯酰胺与铬交联剂主要通过分子间交联反应形成的一种三维网状结构的胶体[1],通过调整铬交联剂配位体数可以控制体系成胶时间,通过调整体系浓度可以控制成胶强度和深度,进而满足不同油层需要。其与聚合物交替调驱技术既利用铬微凝胶段塞改善吸水剖面、抑制聚合物突进或窜流,又利用了聚合物段塞驱替中、低渗透率油层的剩余油,并推动之前注入的铬微凝胶段塞向油层深部运移,避免了单次调剖对流度控制和剖面调整上的不足,达到边堵边流动的最佳驱替效果。在大庆油田萨南开发区现场应用结果表明,注入每一个铬微凝胶段塞后,注入剖面均得到改善,含水下降1个百分点以上,在每一个聚合物段塞,含水缓慢回升,回升速度得到有效控制,交替调驱增油降水效果明显。     

Offshore Polymer Flooding Optimization Using Surrogate-Based Methodology

Abstract

A surrogate-based optimization methodology was employed to optimize the offshore polymer flooding process based on a three-level Box-Behnken design and response surface method. The design variables selected in this study were polymer concentration, injection rate, and duration, and the performance measure was incremental net present value (NPV). Sensitivity analysis was performed and a quadratic model equation was fitted to the samples using the least-squares method and 0.98 of R² _adj meant a good fit. Optimization was performed using the constructed model and verified by numerical simulations. The possible range of maximum incremental NPV was studied using Monte Carlo simulations. The results showed that the methodology is effective and efficient and will be used as guidance for future petroleum engineering optimization.