表面活性剂驱数值模拟参数测定方法

阐述了表面活性剂驱数值模拟参数的物理意义。系统地介绍了表面活性剂驱数值模拟参数测定方法。发表了应用本文介绍的方法测定的模拟参数及拟合结果。所得参数值和拟合结果符合模型要求,因此测定方法是合理的。表面活性剂驱数值模拟参数测定方法的建立,不但完善了与 VIP-化学驱模型相匹配的实验技术,而且为表面活性剂驱油的室内研究和体系评价提供了有实用价值的新方法。     

稠油油藏热活性水驱数值模拟

基于室内实验和矿场试验结果，对在稠油油藏热水驱中加入低质量分数表面活性剂时的驱替机理及所涉及的物理化学现象进行了研究，建立了三维三相的热活性水驱数学模型，并运用自行开发的软件对辽河油田－实际区块进行了模拟计算，对稠油油藏热活性水驱的渗流机理及加入表面活性剂时影响热活性水驱驱油效果的因素（加入表面活性剂的用量、时机、方式）进行了分析研究，得出了一些有益的认识。     

表面活性剂驱油技术在五里湾一区的研究及应用

针对五里湾一区油藏特征,室内试验研发了双子表面活性剂CYB-1,并进行了性能评价。结果表明,表面活性剂在0.2%~0.5%质量分数范围内油水界面张力可达到10-3 mN/m,具有较好的耐温抗盐性。应用双子表面活性剂CYB-1在五里湾油田开展了驱油现场试验,连片注入9个井组,一共对应41口油井,注入后试验区动态整体表现出了液量上升、含水下降的见效特征,试验区油藏开发指标得到改善,预测采收率提高6.3%。     

川中致密砂岩油藏表面活性剂驱油机理数值模拟

针对致密砂岩油藏开发过程中采收率较低的难题,以川中地区上三叠统须家河组致密砂岩油藏为例,结合油藏数值模拟,分析了注入速率、注入表面活性剂浓度、注入PV数对致密砂岩油藏采收率的定性和定量的影响,预测分析不同表面活性剂驱方案实施效果,给出在当前油藏条件下的最佳方案,得出了影响表面活性剂驱的主控因素。     

枣1219断块表面活性剂驱数值模拟研究

为了提高枣1219断块的采收率,开展了表面活性剂种类筛选研究,优选出适合该断块的表面活性剂.在室内实验研究、地质建模和水驱历史拟合的基础上,开展了现场表面活性剂驱数值模拟研究,优选出最佳驱油方案,从而降低了现场试验的风险.     

牛心坨油层聚合物/表面活性剂二元驱数值模拟研究

针对牛心坨油层建立地质模型,在水驱历史拟合基础上,利用FACS数值模拟软件完成了聚合物/表面活性剂二元驱数值模拟研究,对聚合物浓度、表面活性剂含量及聚合物/表面活性剂二元体系注入量进行了筛选,确定了适合牛心坨油层的聚合物/表面活性剂二元驱最佳方案:1 500 mg/L聚合物/0.3%B型表面活性剂二元复合驱,注入量0.3 PV,提高采收率10%以上。     

低渗透油藏表面活性剂驱油体系的室内研究

通过对降低界面张力能力、乳化能力、改变岩石润湿性能力、吸附量以及驱油效率的评价,研究了SHSA-03-JS表面活性剂用于江苏油田沙七断块油藏表面活性剂驱的性能,并对低渗透油藏表面活性剂驱油机理进行了探究。结果表明,SHSA-03-JS表面活性剂溶液用于江苏油田沙七断块油藏原油时,在0.05%～0.6%浓度范围内油水界面张力均可达到10-2 mN/m的数量级,在0.1%～0.3%浓度范围内可达到10-3 mN/m的超低数量级;同时,该表面活性剂能使油湿石英片向水湿方向转变;在初始浓度0.3%时,表面活性剂在油砂的吸附量为4.78mg/g,能够满足江苏油田沙七断块表面活性剂驱的要求。室内岩心模拟驱油实验结果表明,当SHSA-03-JS表面活性剂浓度为0.3%时,表面活性剂驱可比水驱提高采收率11.47%。SHSA-03-JS表面活性剂能够满足江苏油田沙七断块进行表面活性剂驱的要求。     

强乳化复合表面活性剂驱油体系研究与应用

表面活性剂的乳化能力强弱对提高低渗透油藏水驱开发后的驱油效果影响较大,为了增强表面活性剂驱 油体系的乳化性能、提高驱油效率,将具有良好界面活性的阴-非双子表面活性剂GEY-2 和具有较强乳化能力的 非离子表面活性剂6501 复配,研制出了一种适合低渗透油藏的强乳化复合表面活性剂驱油体系,并对其综合性 能进行了评价。结果表明：强乳化复合表面活性剂驱油体系具有良好的耐温性能和耐盐性能,在高温高矿化度 条件下,配方为2000 mg/L GEY-2+3000 mg/L 6501 的驱油体系仍能保持10^-3mN/m超低数量级的油水界面张力, 该驱油体系与储层原油按照7∶3 所形成乳状液在75 ℃下放置10 min 和100 min 后的乳化水率仍能达到90.2%和 61.2%,具有较高的乳化性能。该驱油体系具有良好的抗吸附性能,可以减少驱油剂的浪费,有效保证驱油效 果。该驱油体系对低渗透岩心的驱油效果较好,当岩心渗透率为11.38×10^-3 μm²时,水驱结束后注入0.5 PV强乳 化复合表面活性剂驱油体系可使采收率继续提高20%以上。现场应用结果表明,H油田低渗区块实施强乳化复 合表面活性剂驱油措施后,注入井压力有所升高,对应油井日产油量从措施前的2.20 t 升至5.41 t,平均含水率从 措施前的89.2%降低至71.5%,达到了较好的增油效果。     

安塞油田表面活性剂驱油体系室内研究

考察了阴离子-非离子型表面活性剂体系SKDAS的界面张力、乳化能力、吸附性能、配伍性能、降压增注能力,并进行了室内驱油实验。结果表明,0.1%数0.9%的SKDAS与安塞油田原油的最终界面张力维持在10-3m N/m数量级。在矿化度为10数90 g/L时,0.5%的SKDAS矿化水溶液与原油之间的界面张力均在10-3m N/m数量级,耐盐性较好。其对原油具有较强的乳化能力,且加量越大,乳化能力越强。0.1%数0.5%SKDAS溶液在油砂中的吸附量为0.11数0.14 mg/g。SKDAS和安塞油田清水、采出水配伍性良好。当SKDAS质量分数由0.3%增至0.7%时,可在水驱基础上提高采收率10.41%数12.84%,能满足安塞油田表面活性剂驱油的要求。     

一种驱油用表面活性剂的室内研究

长庆油田属于低渗油藏,大部分区块采收率仅在30%左右,提高采收率是增加原油可采储量的重要途径,表面活性剂能大幅度提高采收率,寻找一种高效率、低成本的驱油用表面活性剂已成为石油工作者的研究热点。经过大量室内实验,研制出一种β-萘磺酸盐甲醛缩合物表面活性剂,并对其进行了各项性能评价。实验结果表明:以β-萘磺酸盐甲醛缩合物为主的复配表面活性剂各项指标达到了现场应用要求,配以合理的注入工艺,在长庆油田具有较好的推广应用前景。     

聚合物驱数值模拟应用方法研究

聚合物驱油藏数模工作在聚合物驱开发方案优化过程中起着非常重要、不可替代的作用。对聚驱数模应用前及应用过程中可能遇到的难点及一些容易忽略或混淆的问题——如聚驱模拟器的选择、盐选项如何用、室内测定的聚合物溶液参数误差处理、影响聚驱数模预测效果的主要因素以及聚驱方案预测阶段计算速度非常慢、聚驱预测不见效以和聚合物驱数模优化方法等问题进行了分析总结。     

聚合物驱油数值模拟参数估算技术及应用

目前的聚合物驱数值模拟器都不具有聚合物参数估算功能,也没有一套具体的参数估算方法,需要研制具有参数估算功能的数值模拟前处理模块。通过从实验室获取黏浓曲线、流变性关系曲线、渗透率下降系数曲线和吸附曲线,并对描述这些性质的函数关系模型进行了适当的数学变换,利用最小二乘法求解模型,在此基础上,实现了参数估算的界面化。应用此参数估算模块计算数值模拟参数大大提高了聚合物驱数值模拟的工作效率。     

空气泡沫驱数学模型与数值模拟方法

为了描述空气泡沫驱过程中空气与泡沫的运移规律和复杂的驱油机理,通过相与组分关系的相关假设,借鉴火烧油层数学模型方法,结合空气低温氧化动力学方程、泡沫驱经验数学模型与物化参数的处理,建立了空气泡沫驱数学模型,分析了该模型的封闭性,并提出了相应数值模型的求解方法。建立了概念模型,通过空气泡沫驱室内实验拟合修正了氧化动力学模型,并模拟评价了空气泡沫低温氧化驱油机理影响因素的敏感性。结果表明,室内实验各阶段驱替效果与见水时间的拟合都比较好;空气泡沫驱效果更好、成本更低,适合于非均质油藏（变异系数0.7~0.8）或注水开发后期正韵律油藏;采用高温高压、高注低采、水驱至含水率96%左右时转泡沫驱以及反七点井网等方式,都有利于增强空气泡沫的驱油效果;当气液比为1∶1 ~ 2∶1、空气注入速度0.1~0.2 PV/a,以及采用空气泡沫/空气交注注入方式时,驱油效果最佳。     

非均相复合驱数值模拟方法研究与应用

非均相复合驱是一项应用于聚合物驱后油藏进一步提高采收率的化学驱方法,其主要的驱替剂为预交联凝胶颗粒B-PPG、聚合物和表面活性剂。从室内实验结果看,B-PPG颗粒的物理化学性质及驱油特征与聚合物有着明显的区别。传统的化学驱数学模型与应用软件无法准确描述其驱油机理。为深入研究非均相复合驱体系的驱油机理,基于室内实验的认识,引入了颗粒通过因子的概念,描述B-PPG颗粒的非连续性运移特征,并修正了残余阻力系数的数学表征方式,建立了新的数学模型,进行了快速求解算法研究和软件实现。算例测试表明,新的数学模型较好地反映了预交联凝胶颗粒的驱油机理,拟合了室内实验结果,并实现了矿场的拟合、跟踪应用。     

聚合物驱多参数数值模拟自动历史拟合方法

为了解决聚合物驱历史拟合涉及参数多、工作量大、花费时间较长等问题,从聚合物驱数值模拟基本原理出发,在多参数历史拟合影响因素研究的基础上选用应用较为广泛的ENKF方法进行聚合物驱自动历史拟合方法的探索研究,并针对聚合物驱历史拟合参数非线性特征进行改进,采用ESMDA方法研制了自动历史拟合软件,且对实际区块进行了聚合物驱历史拟合。研究结果表明聚合物驱多参数数学模型可以较好地反映油藏中聚合物驱替的基本规律,通过综合调整聚合物的吸附量、黏浓关系、残余阻力系数、不可及孔隙体积等参数,模拟结果与油藏实际动态相符,达到历史拟合的目的。所建立的自动历史拟合的数学模型满足方法要求,所研制的自动历史拟合软件可以降低模型计算结果系统误差。实际测试结果表明：全区含水趋势基本符合历史动态,累积产油量误差为3.8%,单井拟合结果较好,单井拟合符合率为81.2%,满足聚合物驱历史拟合要求。     

水平井化学驱物理模拟及数值模拟研究

根据辽河油田J16区块实际资料,建立了30 cm×30 cm×1.5 cm的平面非均质和30 cm×15 cm×10 cm的纵向非均质水平井化学驱物理模型。通过开展水平井化学驱物理模拟与数值模拟综合研究,初步分析了水平井化学驱的驱油机理与生产动态,并提出注采水平井方向应尽可能平行于河道走向,采用平面上注入井布在高渗带、采油井布在低渗带,纵向上底层注顶层采的布井方式以及二元驱的驱油方式开发效果最好。     

氮气泡沫热水驱物理模拟及数值模拟研究

针对强非均质油藏提高采收率的需要,开展了泡沫驱油技术研究。利用油田现场提供的起泡剂和原油等资料,通过室内物理模拟和数值模拟,对氮气泡沫热水驱提高采收率的机理进行了研究。建立了三维、三相、多组分数学模型,编制了氮气泡沫热水驱油藏数值模拟软件。模型考虑了相平衡以及温度、界面张力对油、气、水三相渗流的影响以及起泡剂损失的各种机理,较全面地反映了氮气泡沫热水驱的作用机理。实验和数值模拟的结果均表明,氮气泡沫热水驱能大幅度地提高驱油效率,降低残余油饱和度。在非均质油层(模型)中泡沫的驱油效果比在均质油层(模型)中更好,残余油饱和度降低了21.1%,采收率提高了31.2%。     

利用数值模拟反演聚合物驱物理实验的方法

历史拟合是油藏数值模拟技术的重要组成部分,但历史拟合的过程是一个复杂而艰难的过程,尤其是聚合物驱历史拟合。本文提出了一套数值模拟反演方法,其为在进行历史拟合之前先对聚合物驱物理实验进行数值模拟反演,分析聚合物驱的主要影响因素,对后期的历史拟合过程具有很好的指导意义。用该方法对JZ9—3油田胶结岩心实验反演的结果表明,拟合效果较好,再现了物理实验的过程。     

驱油型表面活性剂压裂液的研发与应用

体积压裂理念带来了非常规油气资源勘探开发的技术革命,微裂缝渗吸驱油理论改变了压裂液行业的传统认识。从分子设计入手,合成了Gemini型表面活性剂,配套优选了炔醇纳米二氧化硅油剥离剂,构建研发了驱油型表面活性剂压裂液。与常规胍胶压裂液体系比较,该体系具有较好的分散性和润湿改变性能,渗吸效率为38%,驱油效率达20%以上。现场试验见油速度快,投产初期产量高,含水低,增产效果明显。     

纳微米聚合物驱油室内实验及数值模拟研究

用模拟污水配制了纳微米聚合物溶液,在未膨胀和预膨胀条件下,进行了室内封堵实验。结果表明,纳微米聚合物可顺利注入储层,膨胀后可以有效地封堵高渗透层,在一定压力下发生突破和运移,可实现逐级封堵。根据纳微米聚合物驱油渗流特点,建立了三维三相三组分纳微米聚合物调驱数学模型。考虑到对流扩散和调驱渗流特性,采用隐压、显饱、隐浓的差分方法求解该数学模型,并编制了相应的数值模拟软件。在大庆龙虎泡油田纳微米聚合物驱油矿场试验区进行了数值模拟研究,优化了注入参数,实施后达到了增油降水和提高采收率的目的,与数值模拟预测指标基本符合。