聚合物驱非牛顿／牛顿双区试井模型压力分析

聚合物过程中实际上存在非牛顿一牛顿双渗流区,内区为聚合物波及区,可以看作非牛顿流体,外区为聚合物未波及区,可以看作牛顿流体。在不考虑和考虑非牛顿一牛顿双渗区交界面阻力两种情况下,建立了非牛顿／牛顿双渗流区试井复合模型,通过数值求解,给出了聚合物驱渗流的试井解释图版。实例应用表明,该聚合物驱解释方法及试井图版,为合理解释聚合物驱条件下的地层参数、定量评价聚合物驱效果提供了理论和技术支持。     

聚合物驱油试井解释分析方法及应用

针对目前大庆油田聚合物驱油流体特性,研究建立了适合聚合物流体流变性的幂律型非牛顿流体试井解释模型,并应用有限元法对所建立的模型根据内外边界条件进行了数值求解.通过现场实例分析,证明该方法较好地解决了聚合物驱油流体的试井问题,曲线拟合效果较好,并可以通过试井曲线的形态变化,分析聚合物流体在地层中的推进情况.     

非牛顿幂律流体试井解释方法及软件研制

胜利油区主力油田已进入开发中后期，聚合物驱油技术得到了广泛应用，为提高聚合物驱油藏试井资料解释的准确性，对非牛顿幂律流体试井理论、解释方法进行研究并编写了解释软件。利用自编软件解释了一口模拟注聚井的资料，参数解释结果与文献数值模拟结果基本一致，验证了软件的准确可靠性。该解释软件已在现场成功应用，为聚合物驱油藏的试井解释奠定基础。     

聚驱后水驱的试井解释方法

针对聚驱后水驱的地层流体分布,考虑了聚合物溶液在地层中存在各种物理化学作用,基于注聚井附近地层流体分布,建立了聚驱后水驱油藏牛顿-非牛顿-牛顿三区复合模型,采用全隐式有限差分算法进行数值求解,绘制了压力与压力导数双对数典型曲线图版,进行了敏感性分析。分析研究表明,先聚合物驱再水驱的三区复合模型典型曲线划分为七个流动段,其中典型特征是二区到三区过渡段,当三区原油黏度较低时压力导数曲线呈现下降趋势;当原油黏度较高时压力导数曲线呈现上升趋势。三区径向流段,当原油黏度较低时压力导数曲线呈现水平段;反之压力导数曲线呈现上翘特征。聚合物溶液初始浓度、一区半径、二区半径对典型曲线非常敏感。提出了曲线拟合确定地层参数和地层流体黏度分布的分析方法。实例应用分析表明,此方法能准确解释三区的渗透率和复合半径等参数,确定聚驱及水驱前缘位置并得到地层流体黏度分布情况,为开发调整措施的制定提供技术支持。     

孤岛油田中一区聚合物驱后油层的波及状况

聚合物驱提高原油采收率的主要机理是扩大波及系数,聚合物驱后油层波及状况的研究是聚合物驱效果评价和进一步提高采收率的基础。文章结合油藏数值模拟和密闭取心井资料对孤岛油田中一区聚合物驱后油层平面、层间、层内的波及状况进行了系统研究。结果表明,聚合物驱可有效地提高油层的动用状况,扩大平面波及系数,减小层间差异,使层内纵向动用更加均匀。     

聚合物驱后进一步提高采收率技术综述

在调研油田应用的聚合物驱后提高采收率技术基础上,从作用机理及研究现状等方面介绍了聚合物驱后进一步提高油田采收率技术——聚合物驱后残留聚合物再利用技术、聚合物驱后深部调剖技术、聚合物驱后高效洗油技术、聚合物驱后泡沫复合驱技术和聚合物驱后微生物提高采收率技术。现场应用实例及试验证明,应用聚合物驱后提高采收率技术可以改善地层渗流状况及进一步提高油田采收率。     

聚驱条件下高含水井层合理打开时机

聚合物井网投产初期,对特高含水油井采取暂时关井、高含水饱和度油层实施分步射孔的措施,以获得良好的驱油效果和最佳的经济效益。本文根据聚合物流体性质和在油层中的渗流特征,考虑了油层中聚合物溶液浓度随时间和位置的变化,及聚合物粘度、油层渗透率的变化,建立了非均质不规则井网条件下聚合物前缘位置和油水井动态预测模型,定量分析了高含水井开井和高含水层补孔时机对聚合物前缘推进速度、水并注入压力、聚合物驱油效果的影响,给出了聚驱条件下高含水井层的合理打开时机,在大庆采油一厂北一区PI组油层聚驱井网进行了实际验证和应用。     

多区复合油藏非牛顿幂律流体试井解释

研究了聚合物溶液等非牛顿幂律流体驱油条件下流体的渗流规律,在油层内存在多个非牛顿渗流区的基本假设条件下,建立了相应的这种复合油藏的渗流模型和描述压力变化的偏微分方程组,根据聚合物驱的油田实际情况,给出了偏微分方程的初始条件和无穷大、定压有界、封闭有界三种外边界条件,牛顿流复合油藏模型、非牛顿幂律流体渗流均质油藏模型、牛顿-非牛顿复合油藏模型均是其特例.得到了三种定解问题的油水井试井解释模型并分别求得了它们在Laplace空间中的解析解,研究了解的特征,给出了存在两个和三个非牛顿渗流区条件下的两种特例,利用Stehfest数值反演方法求得了无因次压力随无因次时间的变化规律,制作了理论图版,进行了实例研究.本研究可用于解释聚合物驱、三元复合驱等非牛顿幂律流体渗流情况下的试井曲线,预测渗透率、表皮系数、油层压力、驱替前缘位置等参数.     

利用试井技术确定低渗透油藏CO2驱替前缘的方法

为了认识CO2驱替过程中压力响应特征,确定驱替前缘位置,进行了CO2驱替前缘试井解释方法研究。考虑CO2驱油机理、低渗透油藏启动压力梯度、储层非均质性等因素的影响,建立了低渗透油藏多组分CO2驱试井模型。采用非结构化网格进行网格剖分,基于有限体积方法,利用牛顿迭代进行全隐式求解。根据流动形态特征,将试井曲线划分为井筒存储段、过渡段、CO2区平面径向流动段、CO2波及区流动段和CO2未波及区流动段等5个主要阶段。通过追踪流体性质变化对试井曲线的影响,进一步研究了CO2浓度变化对压力的影响,建立了驱替前缘确定方法。矿场应用实践表明,该方法可分析CO2驱替前缘位置,预测前缘推进状况,为认识低渗透油藏CO2驱开发规律和优化开发方案提供了有效手段。     

牙哈凝析油气田注气监测技术

牙哈凝析油气田是我国最大的实施循环注气开发的凝析气田，在注气开发过程中缺乏有效的注入气推进前缘动态检测技术。微地震技术通过检测注气过程中孔隙流体压力变化和微裂缝的张开与扩展时产生的微震波，利用摩尔-库仑理论和断裂力学准则描述注气过程中地层渗流场的变化，通过拾震器提取微波信号，然后转化成地层波速场，动态监测气驱前缘、注气波及范围、优势注气方向、注气波及区面积等。YH23-1-8井是塔里木油田第一口实施微地震注气前缘检测技术的注气井，对其监测结果进行解释，表明该井气驱前缘注气宽度为1 km，气驱波及长度为2 km，气驱波及面积为108.8×10⁴ m²，在平面上气驱前缘呈“菱形”分布。根据解释结果可以判断周围采气井的见效程度，为下一步调整注采参数提供了技术依据。     

碱-聚合物复合驱油藏流线数值试井解释模型及其应用

将流线法应用于碱-聚合物复合驱油藏,对生产和测试两个阶段分别建立了碱-聚合物复合驱油藏流线数值试井解释模型,该模型中不仅考虑了油藏非均质性、油水两相流、复杂井网、生产历史等因素的影响,还充分考虑了碱-聚合物复合驱过程中各种重要驱油机理和物化现象。采用流线方法求解该模型并用遗传算法进行试井自动拟合解释,得到了油藏参数,形成了适用于中、高含水期碱-聚合物复合驱油藏试井解释新方法。通过求解反五点井网碱-聚合物复合驱油藏典型模型,研究了复合驱油藏中测试井的压力响应特征。编制了流线数值试井解释软件,油田应用实例证明了软件及模型的实用性。     

考虑浓度稀释的聚驱试井模型及解释方法

针对聚驱过程中存在稀释带的情况,提出用n>1的幂律模式描述稀释带流体混合液粘度,在此基础上,建立了考虑浓度稀释的聚驱试井模型。用有限差分方法数值求解,绘制理论曲线,结合室内实验、理论研究及数值模型提出了解释方法,可解释出幂律指数、井筒储存系数、表皮系数、平均流度,推算聚合物溶液稀释区前沿半径等,丰富了解释参数,提高了解释精度。通过实测资料的解释,图版拟合效果好,结果符合实际。该研究成果进一步完善了聚驱试井理论模型及解释方法,为充分发挥聚驱试井的动态监测作用奠定了理论基础。     

大庆油区长垣油田聚合物驱后优势渗流通道分布及渗流特征

聚合物驱后优势渗流通道的存在导致波及体积减小,从而影响采收率的进一步提高。如何有效地描述优势渗流通道的分布及渗流特征成为大庆油区聚合物驱后油藏开发中亟待解决的难题。根据大庆油区长垣油田聚合物驱后20口密闭取心井资料,给出了聚合物驱后优势渗流通道的定义,结合新钻井水淹层解释资料确定其分布特征,即聚合物驱后优势渗流通道厚度比例比水驱后增加了9.3%,纵向上主要存在于厚油层底部,平面上大面积分布。在此基础上,利用物理模拟、数值模拟等手段,研究了聚合物驱后优势渗流通道的渗流特征,A试验区优势渗流通道厚度比例为19.8%,分流率却达到50%以上,无效循环严重。该研究结果为后续调堵工艺设计提供了依据,可以进一步提高聚合物驱后采收率。     

多相流数值试井技术在百口泉油田的应用

常规的解析试井分析方法对于多相流、多井系统、生产历史、复杂边界、复杂井网和储集层的平面非均质性等问题存在一定的困难，随着数值试井解释技术的发展，以上问题逐步得到了较好的解决。油藏注水开发后期，由于流体渗流复杂，难以确定注采井组中油水井之间的压力关系，应用数值试井技术结合动静态分析方法，可定量化的描述区域地层压力及剩余油分布状况。     

试井技术在气田开发中的应用——以五区南克75气藏克77井为例

多次试井是指在油气藏开发的不同时期对气井进行的试井,通过对多次试井曲线的分析解释和对比,可以了解油气藏的渗流特征、地层压力、地层渗透率、地层受到伤害或改善以及气井排泄范围等的变化情况。本文以五区南克75气藏克77井为例,通过对该井三次压力恢复试井资料的解释,识别出气藏类型,获得了不同时期的地层压力、地层渗透率、表皮系数、气井控制的范围,在此基础上,结合气藏地质特征以及气井生产动态特征,综合对比分析了气藏渗流状况及气藏参数的变化原因,从气藏地质特征及气井生产动态的角度论证了试井解释结果的可靠性。本文的研究为试井在气藏工程中的深入应用提供了方法及思路。     

可动凝胶纵向非均质物理模拟研究

由于注入水的长期冲刷,储集层的孔隙结构及物理性质发生了变化,层间和层内的非均质性加剧,影响后期开发效果。可动凝胶能调整地层的非均质性,在纵向非均质摸型上进行可动凝胶油藏物理模拟实验,通过布置高精度的压差传感器,了解可动凝胶体系调整非均质地层渗透率和压力场动态分布的能力,对比水驱、聚合物驱和可动凝胶封堵对采收率的影响。结果表明,可动凝胶封堵比水驱提高采收率8.7％,比聚合物驱提高采收率1.6％。由压力场变化分析可知:聚合物驱确实能改变油藏内流体流动方向,提高波及范围,驱替出水驱不能波及到的低渗透油藏内的油;可动凝胶成胶后,封堵高渗区,可改变油藏内流体流动方向,进一步提高采收率。图9表1参5     

基于油水两相渗流的地层流体复合注水井试井模型

目前,注水井试井以单相渗流为基础,缺乏考虑含水率、水驱前缘半径等参数,以及缺乏分析地层性质与流体性质的变化对压力特征曲线影响。根据质量守恒原理,结合注水井岩心归一化相渗曲线,建立含水饱和度与相对渗透率关系,以油水两相流渗流理论为基础,建立地层流体复合注水井试井模型,通过Laplace变换,利用Stehfest数值反演得实空间解,绘制了压力和压力导数双对数样板曲线,分析水驱前缘半径、油水两相驱前半径缘、两相区含水率、两相区含水饱和度等注水油藏重要参数对试井曲线的影响,讨论流体性质与地层性质的变化对试井曲线的影响。研究结果对认识注水油藏的物性参数及注水情况起到重要作用,为注水油藏进一步合理注水开发提供依据。     

聚驱后油藏超高相对分子质量聚合物驱油技术

河南油田已实施聚驱的开发单元中,共有18个区块已经转入后续水驱,聚合物驱后油藏仍然具有一定的潜力,进一步提高聚驱后油藏采出程度具有重要意义。根据河南油田生产需求,通过室内实验筛选评价了多种聚合物产品,实验结果表明:超高相对分子质量聚合物的增黏性以及黏弹性明显优于普通聚合物,其在地下渗流过程中具备更高的流度调整能力及驱油效率,聚合物驱后注入超高相对分子质量聚合物,可再次提高采收率10.5百分点。通过油藏数值模拟方法优化设计出最佳聚合物驱注采参数,并在下二门油田进行了15口注入井、36口采油井的超高相对分子质量聚驱现场应用,现场效果表明:超高相对分子质量聚合物驱技术可以作为聚驱后油藏进一步提高采收率的接替技术进行推广应用。     

中低渗透储集层压驱提高采收率机理

针对压裂、渗流、驱油相结合的压驱技术研究需求,研发了压驱储能及反向压驱回注实验系统,模拟了压驱过程中压驱剂的渗流-储能-洗油-返排作用机理。研究表明：压驱技术将压驱剂直接输送至中低渗透储集层深部,可有效避免压驱剂在近井地带的黏度损失与黏附滞留,具有扩大波及体积、提高洗油效率、补充地层能量并将零散分布的剩余油汇集采出的效果。渗透率较高的储集层,压驱见效快,为降低成本,可直接采用高压注水压驱。渗透率较低的储集层吸水困难,采用表面活性剂压驱可有效降低储集层渗流阻力,提高储集层吸水能力与开发效果。地层能量亏空程度是影响压驱剂有效波及范围的主要因素,地层能量亏空越大,化学剂渗流距离越远,有效波及体积越大,采收率提高幅度越大;地层增能作用对提高采收率的贡献最大,是压驱技术提高采收率的关键。     

各向异性油藏水平井井网渗流场分析

为直观地反映各向异性油藏水平井井网地层压力分布及流体运动轨迹的特点,利用源汇理论、Newman乘积法及压降叠加原理,推导出各向异性油藏水平井井网不稳定渗流地层压力公式,提出流线生成方法,研究了水平井井网渗流场分布规律。结果表明:储层各向异性、生产时间和注采比对水平井井网渗流场影响较大。在布井时,水平井应垂直于最大主渗透率方向,以便形成线性水驱,提高驱替效果;生产时间越长,压力传播范围越广,采出程度越高;注采比越大,注入流体的波及范围越大,波及效率越高。利用该方法产生的流场图能够为各向异性油藏水平井开发井网设计及注入方案的优化提供科学依据。