表面活性剂提高致密油藏注水吞吐效果的机理

注水吞吐作为致密油藏开采的一种经济、有效方法,已成功应用于各大油田。表面活性剂可提高致密油采收率,其作用机理尚需深化研究。研究将吞吐过程分为渗吸采油和反向驱替采油阶段,阐述表面活性剂对其作用规律。结果表明,在渗吸采油阶段,表面活性剂降低了渗吸采收率,但减小了原油从岩石表面剥离难度。在反向驱替采油阶段,表面活性剂可有效提高驱替采收率,同时大幅降低驱替压力。两性表面活性剂表现最佳,在清水的基础上提高采收率约5.00%,降低驱替压力7.00 MPa。其主要机理为降低界面张力、改变润湿性,减小原油从岩石表面剥离难度;减小毛管力和贾敏效应阻力,降低驱替压力。结果为表面活性剂在致密油藏注水吞吐的现场应用提供了理论依据。     

致密油水平井小型注水吞吐技术研究

目前致密油水平井开发过程中,常规注水适应性差,自然能量开发递减大,水平井低产低效,整体采出程度低,迫切需要对水平井有效补能技术进行攻克,来实现恢复单井产能,提高采收率。D1区C7油藏为一个致密油水平井开发单元,受裂缝发育、井间干扰大、注水适配性差等因素影响,长期无注水补能,自然递减持续较高,开发水平低。针对此问题,前期开展了水平井长周期注水吞吐和压裂车快速分段注水吞吐矿场试验,取得了一定效果,但存在注水有效利用低的问题,投入高产出低。通过研究两种试验机理,结合实际情况,摸索出了小型快速注水吞吐技术,增油效果较好,为同类油藏开发具有现实指导意义。     

中国致密油藏水平井注水吞吐技术进展与发展趋势

中国致密油藏多采用水平井体积压裂衰竭式开发,水平井产量递减快,一次采收率不足10%。因此,有效补充地层能量是致密油藏体积压裂水平井稳产的关键。注水吞吐是致密油藏水平井的一种有效注水补充能量方法,近年来针对该方法进行了大量的研究和实践。在介绍注水吞吐工艺的基础上,从渗吸采油微观机理以及压力对渗吸排油影响两个方面对注水吞吐机理的研究进展进行了概述,并系统总结了储层性质和工艺参数对注水吞吐采油效果的影响。为了提高注水吞吐的开发效果,目前主要形成了化学处理剂辅助注水吞吐技术、大排量注水强化注水吞吐技术和水平井同井缝间异步注采技术3种改善注水吞吐开发效果的技术。进一步通过总结注水吞吐油藏数值模拟和工艺参数优化的研究成果,分析矿场实践经验,提出了中国致密油藏注水吞吐技术未来发展趋势。     

致密油藏压裂井气驱暂堵调剖剂研制与评价

玛湖高温致密油藏开发过程中气窜现象严重,聚合物凝胶封堵大裂缝可有效防止裂缝气窜,但同时也易封堵基质和微裂缝,造成采收率下降。为此,研制了一种耐温型暂堵调剖剂MHZD,并从成胶性能、微观形貌、注入性能、封堵能力等方面进行评价。结果表明：暂堵调剖剂配方为0.6%耐高温型阳离子聚丙烯酰胺+0.3%铬离子交联剂,该封堵体系在90℃高温下可以稳定成胶,成胶时间为38 h,凝胶强度为H级,凝胶稳定7～10 d后可自动降解成黏度为5.63 mPa·s的水溶液;注入暂堵剂后,岩心阻力系数小于30.000,最大突破压力梯度大于30.000 MPa/m,封堵率和解堵率均大于90%,暂堵剂可有效封堵大孔隙,动用小孔隙中的剩余油。该研究对于玛湖致密油藏压裂井封窜和提高采收率具有重要的支撑作用。     

致密油藏水平井注水吞吐效果评价方法

针对致密油藏注水吞吐效果变差的问题,运用油藏工程方法,综合考虑了地质特征、压裂工艺及注水吞吐制度,基于压裂液返排率和压裂增产倍数,定量表征致密储层天然裂缝与压裂裂缝形成的复杂缝网发育程度,得到了缝网发育系数计算方法.采用九标度法,建立评价指标权重集,进行模糊计算与类型识别.将研究成果应用于三塘湖盆地M区块注水吞吐效果评...     

三塘湖盆地马中致密油藏注水吞吐探索与实践

三塘湖盆地马郎凹陷马中致密油藏水平井投入开发后,地层压力下降快,自然递减大,投产第1年自然递减超过50%,一次投产采收率低的矛盾凸显,亟需开展提高采收率矿场试验。通过对比分析马中致密油藏储层物性、含油性及岩石润湿性,储层相对润湿指数0.18~0.48,表现为弱亲水-亲水特征,适合注水吞吐,并对注水吞吐机理及影响因素进行了深入分析研究,有效地指导了现场实践,开展先导试验注水吞吐7口井,平均单井日增油10.3 t,平均单井累计增油805 t。注水吞吐已经成为马中致密油藏一种新的有效开发方式,分析认为注水吞吐效果与吞吐水量呈正相关性,当注入压力达到超地层破裂压力吞吐效果较好,水平段轨迹位于油层中上部的井注水吞吐效果好于水平段轨迹位于油层下部的井,但随着注水吞吐轮次的增加效果减弱,下步需要研究多轮次注水吞吐后提高采收率的技术。     

延长油田致密油藏注水吞吐机理及应用

为探索致密油藏采收率提高方法,解决该类油藏能量补充困难问题,以延长油田南部地区长₈储层为研究对象,开展长岩心室内吞吐实验,结合核磁共振测试,分析了注水吞吐作用机理及主控因素。结果表明：相同开发条件下,回采速度越低采出程度越高,憋压时间和压力存在最佳值,吞吐周期建议开展3次;渗吸作用是注水吞吐的主要机理,致密岩心自发渗吸驱油效率平均为15.61%。以王平X井为例,初期日产油为14.6t/d,衰竭开采12个月日产油降为3.9t/d,注水1630m³,闷井15d后开井,日产油为13.3t/d。注水吞吐技术在致密油藏能量补充、提高单井产量方面效果显著。该项研究为类似油藏注水吞吐开发提供了借鉴。     

大液量注水吞吐技术在致密油藏水平井中的应用

针对致密油藏水平井大规模体积压裂弹性开采后期的油井开发特征,提出了大液量注水吞吐技术,该技术能有效补充地层能量、提高单井产量、增加开采经济效益。首次定义了大液量注水吞吐技术,并从机理、油藏工程、室内实验及数值模拟等方面分别展开了探讨,分析了大液量注水吞吐在开发致密油藏中的优势。利用压力构成图和油藏中注入水残余压力的定义,建立了注水吞吐模型并计算了注水吞吐的临界参数,且将这一结果应用于现场。先导性矿场试验取得了显著的增油效果及经济效益,单井日产油量提高了4.5 t/d,地层压力提高了9.3 MPa,累计产油量增加了1 987 t,投入产出比可达1∶1.74～1∶4.06。研究成果为致密油藏水平井的高效开发提供了一种思路和重要的技术支持。     

裂缝性致密油藏注水吞吐转不稳定水驱开发模拟

为解决裂缝性致密油藏经多轮次吞吐后,产量降低过快的问题,以天然裂缝较为发育的某致密油藏M区块为例,综合考虑基质、天然裂缝和压裂裂缝的物性和压力差异,开展了数值模拟研究,分析了裂缝尖端应力场和裂缝扩展特征.在此基础上,对比分析了注水吞吐、不稳定水驱的开发效果.结果表明,地层压力随注水时间延长逐渐升高,当地层压力高于裂缝开...     

致密储层缝内暂堵转向压裂工艺技术

随着油气田勘探开发的不断深入,非常规致密油气藏已经成为油田增储上产的主要研究对象,该类型储层渗透率低(<0.1×10?3?μm2)、两向应力差值大(>10?MPa),单纯依靠大排量、大液量改造以形成缝网的难度较大,需通过缝内暂堵转向压裂技术进一步增大净压力,提高裂缝复杂程度.暂堵剂类型的优选和用量设计是决定复杂缝网形成...     

稠油油藏蒸汽吞吐后蒸汽驱提高采收率实验

针对高轮次蒸汽吞吐后稠油油藏采出程度不高的实际情况,蒸汽吞吐后在室内进行了蒸汽驱实验,将耐高温的表面活性剂按一定比例随蒸汽注入,结果表明,表面活性剂与蒸汽的比例太大(3: 1),蒸汽降粘效果不能达到最佳,较单纯蒸汽驱提高采收率0.55%;表面活性剂与蒸汽的比例太小(0.25: 1),起不到降低界面张力和改变润湿性的作用,较单纯的蒸汽驱提高采收率5.43%;表面活性剂和蒸汽比例为0.5: 1时,能达到最好的驱油效果,较单纯的蒸汽驱提高采收率9.61%.研究了一个长型油滴在毛细管中的运动,当有表面活性剂存在时,油滴的前后压差和毛细管准数的1/3次方成正比,油滴受到的驱动压力将提高2个数量级,能够很好地保证油滴的运移.     

致密油藏分段压裂水平井注二氧化碳吞吐物理模拟

通过建立大模型多点升温和测量方法与CO₂吞吐回压控制及测量实验方法,研发了大型露头致密岩样分段压裂水平井注CO₂吞吐物理模拟实验系统;通过建立饱和含气模拟油的物理模拟实验方法和大模型抽真空饱和水的物理模拟实验方法,创建了分段压裂水平井注CO₂吞吐物理模拟实验方法。在此基础上,针对中国致密油藏储层特性,进行了致密油藏分段压裂水平井注CO₂吞吐方式的探索研究。研究结果表明:分段压裂水平井注CO₂吞吐物理模拟实验方法能够较好地描述注入CO₂在致密油藏分段压裂水平井吞吐的渗流动态,CO₂吞吐开发方式能够有效地提高致密油藏的动用程度。在模拟的区块中,CO₂吞吐后的最终采出程度要比弹性驱的采出程度高12.5%,该研究成果将对致密油藏的有效开发提供一定技术支持。     

海上稠油油藏蒸汽吞吐周期注汽量优化研究

海上稠油油田蒸汽吞吐开发与陆上油田相比更为复杂,周期注汽量的合理选择已越来越受到重视。以渤海油田某稠油油藏为研究对象,根据海上油田特点建立概念模型,运用数值模拟方法对蒸汽吞吐周期注汽量进行优化研究,首先设计7种方案对各周期注汽段塞进行了定性研究;在此基础上,针对开发效果最好的注汽段塞方案又设计12种方案进行定量细化研究。结果表明,研究区蒸汽吞吐开发时各周期注汽量应随着周期数的增加而增加,且各周期注汽量递增率均为20%时开发效果最好。M油藏实际区块数值模拟结果表明,吞吐10周期后,蒸汽吞吐周期注汽量最优方案比各周期注汽量相同的注汽方式的累积产油量提高4.58×104m3,采出程度提高0.53%。     

CO2-C2H6吞吐提高致密油藏采收率实验研究

注CO₂已经成为致密油藏提高采收率的重要手段之一，相较于纯CO₂，部分烃类气体对原油的降黏及混相能力更强。为此，通过高温高压PVT实验研究了CO₂及复合气体（CO₂-C₂H₆）-原油的饱和压力及黏度的变化特征，并利用高温高压岩心吞吐实验揭示了不同气体介质、吞吐压力及吞吐轮次下原油动用程度。研究结果表明：复合气体中C₂H₆增强了气液两相混相能力，提高了CO₂降黏及溶解能力，原油流动性显著增加。复合气体中随着C₂H₆摩尔分数的增加，原油饱和压力由14.24 MPa 增至18.02 MPa，提高了26.54%；原油黏度由23.68 mPa·s 降至8.76 mPa·s。不同吞吐压力下复合气体（CO₂-C₂H₆）的采收率提高效果均强于纯CO2的，且吞吐压力在最小混相压力附近采收率提高程度高于其他吞吐压力。复合气体（CO₂-C₂H₆）对孔隙半径为0.000 1～0.001 和0.01～1 μm孔隙中的原油动用程度强于纯CO₂的。     

缝洞型碳酸盐岩油藏CO2注入方式及部位优化

缝洞型碳酸盐岩油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要储集渗流空间,连通方式复杂,非均质性强。CO_2吞吐及CO_2驱替可通过补充地层能量及溶解降粘作用来改善油田开发效果,是一种有效的开发方式。根据现场地质资料,设计并制作室内三维仿真物理模型以模拟典型缝洞油藏单元,通过室内实验模拟CO_2吞吐及CO_2驱替过程,分析生产动态,考察高、低部位井CO_2吞吐的增产效果,并对比高、低部位井CO_2吞吐与驱替对采出程度的影响,在此基础上分析缝洞型碳酸盐岩油藏注气替油机理。实验结果表明:利用底水与次生气顶间的相互作用及井位优势,高部位井CO_2吞吐比低部位井CO_2吞吐采收率高16.09%;利用吞吐与驱替过程中不同的气体控制范围,高、低部位井CO_2吞吐采收率比CO_2驱替采收率分别高8.07%和5.01%,CO_2吞吐效果优于CO_2驱替效果。     

考虑组分差异的致密油二氧化碳吞吐效果分子模拟

分子模拟可描述致密油储层纳微孔隙中的流体扩散与运移行为,然而不同烃类组分（轻质、重质）对二氧化碳吞吐开发的响应特征尚不清晰。为评价二氧化碳吞吐对致密油中不同组分的开发效果,运用分子动力学方法,探讨了其分子运动与扩散特征,研究了不同孔隙、压力下二氧化碳摩尔分数对采收率的影响,并结合轻质与重质组分在石英孔隙表面的吸附/解吸差异性行为、烃类分子扩散系数随二氧化碳摩尔分数的变化,揭示了其开发机理。结果表明：轻质组分更易被二氧化碳置换,并形成分散能力强的混相体系,重质组分倾向于聚集分布;二氧化碳吞吐有利于在更小的压降条件下达到良好开采效果,其机理主要是增强了烷烃分子的扩散能力,但过量的二氧化碳使得孔隙空间压强升高,从而导致烷烃分子的扩散受到限制。     

Y油田长7致密油CO_2吞吐效果认识

Y油田长7致密油自投入开发以来,定向井初期单产仅1.5 t,且递减大。水平井虽初期单产高,但仍存在递减大,注水后多向见水。该区由于储层致密,启动压力梯度高,常规注水开发压力传递较慢,有效驱替系统难建立,加之存在裂缝等优势渗流通道,整体表现出注水不见效、见效即见水、整体开发效果差。近几年通过周期注水、空气泡沫驱、体积压裂、快速吞吐、异步注采、吞吐注水、强注等工作,地层能量得到了有效补充、油井递减得到了减缓,但效果不明显。为了进一步探索地层能量补充方式及改善驱油介质,2017年在该区实施定向井及水平井CO_2吞吐,取得了一定的认识。     

胡尖山油田AP区块长7致密油吞吐效果评价

胡尖山油田AP区块长7致密油自2010年投入开发以来,定向井表现为单产低,注水见效即见水;水平井虽初期单产高,但存在自然能量开发递减大,注水后多向见水,严重制约着致密油的高效开发。2014年以来该区开展了吞吐采油试验,地层能量得到了有效补充、油井递减得到了减缓,取得了初步成效。论文通过吞吐效果评价及认识,为该区后期扩大开展吞吐采油范围、确保油田持续稳产提供了科学依据。     

浅层边水断块油藏氮气复合吞吐实验

浅层边水断块油藏由于含油面积小、非均质性强、黏度高以及开发过程中存在边水突进快等问题,氮气吞吐可有效补充地层能量,具有控抑边水突进的潜力。通过采用高温高压边水径向流模型对氮气、氮气-表面活性剂和氮气-二氧化碳3种吞吐介质控水增油可行性进行室内实验研究,以吞吐阶段含水率最大降低值、控水持续时间和采收率提高程度为指标,并结合模型压力变化对3种吞吐介质控水增油效果进行评价和对比,并在此基础上分别分析3种吞吐介质控水增油机理。结果表明,3种吞吐介质均能控抑边水;氮气吞吐控抑边水能力最强,但氮气的驱油效率低,增油效果较差;而氮气复合吞吐在实现控抑边水的基础上,通过表面活性剂和二氧化碳提高了驱油效率,增油效果优于氮气吞吐。