低渗透裂缝性油藏调剖物理模型研制及实验评价

为提高低渗透裂缝性油藏调剖剂评价物理模型的模拟程度,设计了一种裂缝宽度可调、基质和裂缝流量可分别计量的低渗透裂缝性油藏调剖物理模型。利用该模型开展了弱凝胶、预交联凝胶颗粒以及预交联凝胶颗粒-弱凝胶复合调剖体系对裂缝封堵能力评价实验以及复合调剖体系提高低渗透裂缝性岩心采收率驱油实验。研究结果表明,三种体系在裂缝中的封堵能力均随裂缝宽度的增加而减小,当裂缝宽度大于0.69 mm后,弱凝胶和预交联凝胶颗粒对裂缝基本不起有效封堵作用;随预交联凝胶颗粒浓度的降低,注入压力显著增加时对应的注入量增加、注入时间延长,最佳注入浓度为1000 mg/L;相同裂缝宽度下,复合调剖体系最高封堵压力值高于弱凝胶和预交联凝胶颗粒,且所需预交联凝胶颗粒的量相对较少。当复合调剖体系将裂缝完全封堵后,低渗透裂缝岩心的采收率由5.33%提高至45.58%,提高采收率的效果明显。     

深部颗粒调剖剂在低渗透裂缝性油藏中的应用

根据长庆油田白于山区长4 5油藏属于低渗透裂缝性油藏的特点,选用耐温抗盐的预交联颗粒和水驱流向改变剂颗粒组成深部颗粒调剖剂对该油藏进行调剖研究.室内评价了该调剖剂的各项性能.结果表明,所选颗粒调剖剂具有较好的膨胀性、耐温抗盐性、稳定性,以及较好的注入性、运移性和封堵调剖能力.矿场应用效果良好,长庆油田5个井组7个月累计增油1 529.48 t.     

冻胶对裂缝性油藏的封堵效果实验研究

为研究冻胶在裂缝性油藏中的封堵效果,通过室内可视化裂缝模型,开展冻胶对裂缝封堵强度评价,观察冻胶在裂缝中的失效特征,评价冻胶与预交联颗粒复合时的封堵效果.室内实验表明:在裂缝中单独使用冻胶的封堵效果优于使用冻胶和预交联颗粒组合的封堵效果,只有当预交联颗粒通过布满裂缝降低裂缝宽度,使用冻胶和预交联颗粒组合的封堵效果才优于...     

裂缝性低渗透油藏特征综述

裂缝性低渗透油藏是21世纪石油增储上产的重要资源基础，也已成为众多学者竞相关注的研究领域之一，并取得了丰富的研究成果。本文首先阐述了低渗透油藏在我国石油工业中的重要地位以及关于裂缝性低渗透油藏研究的重要意义；说明了对低渗透油藏界限的界定标准，并列举了裂缝性低渗透油藏的特点；介绍了裂缝性低渗透储层的分类，并描述了不同类型储层的流体渗流特征；详细分析了关于低渗透油藏中裂缝的研究，以及开发低渗透油藏常用的增产措施——水力压裂技术；最后重点阐述了关于裂缝性低渗介质中渗流理论的研究进展。     

裂缝性低渗透油藏等效连续介质模型

为研究裂缝性油藏的渗流规律，国内外相关专家提出并建立了许多理论模型，但都有其局限性，且没有一个很好适合于裂缝性低渗透油藏的模型。为此，针对裂缝性低渗透油藏裂缝发育的特点，利用平行板理论、张量理论和等值渗流阻力原理建立了裂缝性低渗透油藏的等效连续介质模型，为定量评价天然裂缝对储层的影响、天然裂缝表征成果与裂缝性低渗透油藏的渗流理论和油藏工程研究的有机结合奠定了基础，并用实际油田的裂缝表征成果进行了应用分析。研究结果表明：天然裂缝对低渗透油藏，尤其是特低渗透油藏有很大影响，一方面显著提高了储层的渗透率，使油藏得以开发，另一方面加剧了储层的各向异性，增加了开发难度。     

姬塬油田L1区块聚合物微球驱技术应用效果分析

L1C8是典型的低孔低渗透油藏,孔隙、裂缝性见水严重。目前开发矛盾突出,地层压力平面分布不均,见水关系复杂,纵向上剖面吸水不均,水淹井治理工艺方式单一等问题。为此进行了聚合物微球深部调驱技术试验,结合试验效果分析,得出聚合物颗粒在低孔低渗油藏,可通过封堵-突破-再封堵-再突破的运移过程,实现对储层的逐级深度调驱,有效改善了平面、剖面矛盾,区块整体开发形势变好。     

裂缝性低渗透砂岩油藏数值模拟历史拟合方法

针对裂缝性低渗透砂岩油藏的地质特点和渗流特征,论述了油藏数值模拟历史拟合的技术方法及侧重点。应用大芦湖油田樊12井区双孔双渗油藏模型研究了裂缝性低渗透砂岩油藏历史拟合中裂缝渗透率、裂缝密度、裂缝重力泄油等敏感性影响因素,确定了该油藏模型历史拟合参数调整的有效范围。结合史南油田史深100块、大芦湖油田樊107块等裂缝性低渗透砂岩油藏的数值模拟研究,阐述了对该类油藏的地层压力、油田综合含水率以及单井压力和含水率拟合的方法,分析了油藏网格模型方向性、油藏压力敏感性、压裂裂缝等因素对裂缝性低渗透砂岩油藏数值模拟历史拟合的影响。     

压裂用纳米体膨颗粒裂缝封堵性能实验研究

近年来,纳米颗粒用于提高采收率对小孔隙进行封堵的研究较多,但很少有人将其用于压裂工艺,对低渗透储层出水微裂缝进行封堵。因此通过调研优选出纳米体膨颗粒作为堵剂,将其用于裂缝封堵性能实验。利用自制岩心封堵实验装置,分析了纳米体膨颗粒对水流和油流裂缝通道的封堵能力,以及其自身的膨胀性、注入性和在水流裂缝通道中的耐冲刷性。实验结果表明,纳米体膨颗粒在水相环境中具有较强的吸水膨胀性能,在油相环境中具有弱膨胀性能;纳米体膨颗粒对水流裂缝的封堵效果良好,在围压为40和50 MPa下水相封堵率高达90%;对油流裂缝不会形成很强的封堵,油相封堵率小于30%。此外,纳米体膨颗粒的注入性能良好。在围压为40 MPa、注入3 PV浓度为2%的纳米体膨颗粒在水流裂缝中,膨胀4 d后的耐冲刷性良好;因此纳米体膨颗粒达到了封堵水流裂缝而不封堵油流裂缝的目的,能较好地应用于压裂堵水。      

裂缝性低渗透双重孔隙介质产能动态数值模拟

低渗透油田开发与裂缝密切相关,与常规油藏相比,低渗透裂缝油藏裂缝和基质中产能动态复杂多变,如何计算、预测和分析裂缝和基质的产能动态是低渗透油田开发的重要任务。采用理论研究及数值模拟的方法,将天然裂缝表征成果应用到油藏工程研究中,提出了结合地质科学和油藏工程数据来表征和研究低渗透裂缝性油藏特征的方法,在前人研究的基础上建立了裂缝系统和基质系统的连续性方程和辅助方程,开发了预测低渗透裂缝油藏开发动态的数值模拟器,来定量研究基质-裂缝之间的流体交换和产能动态。最后利用实例对表征方法和模拟器进行了验证,这对于制定裂缝性低渗透油藏开发方案和优化油藏采收率有重要的指导作用。     

大庆外围低渗透裂缝性油藏含水率预测方法

大庆外围低渗透裂缝性油藏同时具有储集油气的基质系统和作为渗流通道的裂缝系统,与非裂缝性油藏相比具有特殊的含水率变化趋势,常规含水率预测方法不适用。依据低渗透裂缝性油藏油水两相渗流特征,提出了基质、裂缝系统相渗复合方法,给出大庆外围低渗透裂缝性油藏复合相对渗透率曲线,然后根据油藏工程理论,推导出含水率、采出程度计算公式,建立了裂缝性油藏含水率预测方法,结合大庆外围朝阳沟油田低渗透裂缝发育区块进行了实例计算与分析。结果表明,基于复合相渗的含水率预测方法预测相对误差为4.47%,与现有方法中误差最小的水驱规律曲线相比,计算精度提高了2.26百分点,能够较为准确地预测低渗透裂缝性油藏含水率。研究成果为裂缝性油藏开发决策和开发规划提供了理论依据。     

低渗透油藏压裂井产能分析

建立并求解了 考虑启动压力梯度影响的有限导流垂直裂縫井不稳定渗流的数学模型,绘制并分析了产能动态典型曲线。分析结果表明,随着生产时间增长,启动压力梯度对产量影响显著,启动压力梯度越大,井的产量下降得就越快。裂縫导流能力和表皮效应均对压裂井初期产能影响显著。导流能力越大,压裂井的产量就越高。随着裂縫导流能力的增加,井的增产幅度不断降低。表皮效应越严重,裂縫井的产量就越低。这对深入认识低渗透油藏有限导流垂直裂缝井的生产动态具有重要意义。     

高矿化度下颗粒调剖剂的应用性能评价

针对长庆靖安油田长6油藏高矿化度条件，对硬颗粒及软颗粒调剖剂的膨胀倍数、抗盐性、抗温性、注入性、剖面改善程度及驱油效果进行了综合评价。结果表明，在高矿化度条件下，硬颗粒与软颗粒调剖剂相比，具有膨胀倍数高、耐温抗盐性好、提高采收率潜力大的特点。可选用硬颗粒调剖剂，用自来水配制调剖体系，以发挥其显著的膨胀能力，有效封堵大裂缝出水通道。     

裂缝性储层渗透率返排恢复率的影响因素

在裂缝性低渗透储层钻井完井过程中,工作液滤液及固相侵入会对储层造成损害。采用屏蔽暂堵技术形成致密封堵层,可对储层进行有效保护,而渗透率返排恢复率是衡量屏蔽暂堵技术质量的重要指标。使用同一工作液并调整其粒度分布,分别对低渗砂岩裂缝岩样进行了封堵层形成与返排试验,探讨了工作液粒度分布及压力梯度对返排恢复率的影响。试验表明,随着压力梯度增大,返排恢复率呈先增大后减小的趋势。固相粒度与缝宽最优匹配原则不是固定不变的,而是受缝面微凸体高度与缝宽比值的影响。固相侵入浅,返排恢复率高;固相侵入深,返排恢复率低。对于水力学宽度为20~70 μm的细砂岩裂缝岩样,最优返排压力梯度为7.8~24.2 MPa/m,最优匹配原则为1/3~2/3架桥,且接近于2/3架桥。裂缝性储层返排过程中存在最优返排压力梯度,固相粒度与缝宽匹配程度直接影响固相侵入深度,进而影响渗透率的返排恢复程度。      

油田采出水常规处理工艺出水中颗粒物粒径分布及分析

与常规的悬浮物分析方法相比，激光粒度分析或类似方法是一种更快速、重复性更好的悬浮颗粒分析方法。出水中悬浮颗粒物的粒径分布（PSD）更能代表处理设施的分离精度。因而更具有指标性的意义。本文在对油田采出水实际运行的常规处理工艺出水中颗粒物粒径分析的基础上，以粒径中值为基准，给出了几种典型工艺能够去除的颗粒物粒径范围。     

考虑启动压力梯度的压裂气井产能数值模拟

压裂是低渗透气藏保持经济开采和增产的重要措施,压后产能是进行压裂方案优化设计的重要依据。考虑低渗透气藏中普遍存在的启动压力梯度对气体渗流的影响,建立了压裂气井产能模拟模型,给出了数值计算模型,编制出考虑启动压力梯度的压裂气井产能模拟软件。计算表明,启动压力梯度对压裂气井产能影响很大,在产能模拟时应考虑启动压力梯度的影响。     

The Investigation of Threshold Pressure Gradient of Foam Flooding in Porous Media

Abstract

Porous media were simplified as a series of constricted capillary tubes related to particle size and arrangement, and the distribution of pore diameter and pore volume factor in the pore cell was calculated. Based on mechanics theory, the models of threshold pressure gradient (TPG) for a pore cell and porous media were obtained that provided a comprehensive consideration of pore structure, gas–liquid ratio (GLR), gas–liquid interfacial tension, and the deformation characteristics of bubbles in throat and pore. Moreover, the experiments on the TPG of foams at steady state were investigated. The results showed that the TPG decreases sharply as the particle size increases up to 400 μm and then decreases slightly. The greater the interfacial tension, the higher the TPG, and there exists a approximate linear correlation between them. In addition when the GLR is lower than 20:1, the TPG increases rapidly as the GLR increases, and then the TPG remains almost steady.     

低渗透油藏长缝压裂直井稳态产能预测模型

低渗透油藏长缝压裂直井已在现场获得广泛应用,但目前仍缺乏适用于其工程应用的快速、准确的产能预测模型。为此,根据低渗透油藏长缝压裂直井周围地层渗流情况,运用保角变换原理与双线性渗流理论,建立了低渗透油藏压裂裂缝无限与有限2种导流能力下、考虑启动压力梯度长缝压裂直井稳态产能预测模型,通过与现场实例对比验证了模型的准确性,并利用该产能预测模型计算绘制了油井IPR曲线,分析了裂缝参数对长缝压裂油井产能的影响。结果表明:新建产能预测模型与现场实例基本相符,误差均小于9%,说明模型的准确性较高;长缝压裂直井压裂缝长对产能的影响程度大于裂缝导流能力对产能的影响;当压裂缝长一定时,长缝压裂直井裂缝存在最佳导流能力。     

微纳颗粒分散体系的粒度分析

对微纳颗粒分散体系3种典型的粒度分析方法进行了对比。以不规则片状超细石墨粒度分析为例,探讨了分析原理、颗粒形状等因素对分析结果的影响,说明应怎样选择适合的方法和仪器来进行粒度分析。     

缝洞型碳酸盐岩储层暂堵性堵漏配方研究

暂堵性堵漏是针对缝洞型储层漏失控制提出的新技术,具有堵漏剂粒度分布广、固相粒子架桥快速、形成的封堵层致密并可以双向承压等特点。人工制成了缝宽为150 μm的缝洞岩样,在暂堵性堵漏机理的基础上,优选了封堵150 μm缝宽裂缝的暂堵性堵漏材料,进行了"架桥粒子粒径"、"架桥粒子加量"和"变形粒子加量"的3因素3水平正交试验。试验结果表明,架桥粒子与裂缝宽度匹配关系为1∶1、架桥粒子体积分数为2.0%、变形粒子体积分数为1.5%是最佳复配组合。用端面为缝和端面为洞两类缝宽150 μm的缝洞人工岩样,进行了动态损害评价试验和酸溶解除滤饼试验。试验结果表明,优化配方均在3 min内形成暂堵率达99.999 9%的滤饼,其承压能力至少为12 MPa,自然返排恢复率大于65%,酸溶助排恢复率达85%以上,较好地实现了暂堵性堵漏目的。      

暂堵剂图解优化新方法在钻井液设计中的应用

为使钻井完井液在井壁上形成超低渗透的泥饼,需要依据暂堵剂粒径与储层孔隙尺寸之间的匹配关系,寻找一种科学、合理的暂堵剂优选方法。国内外普遍采用的"1/3架桥规则"和屏蔽暂堵方法主要依据储层的平均孔喉直径优选暂堵剂的颗粒尺寸,这对均质储层较为有效,但难以有效封堵非均质储层中较大尺寸的孔喉。在研究连续颗粒堆积效率最大值原理、理想充填理论和d90规则的基础上,提出了一种暂堵剂颗粒图解优化的新方法,研发的配套软件能够快速、准确地根据储层孔喉尺寸的分布对具有不同粒径分布的暂堵剂产品按一定比例进行合理的复配组合,得到最优的粒径分布,指导钻井液的暂堵优化设计。现场应用表明,利用该方法优选出的复配暂堵剂钻井完井液能有效形成致密泥饼,封堵非均质储层中不同粒径的孔喉,有效阻止钻井液中固相颗粒和滤液侵入油气层。与传统方法相比,对储层岩样的侵入深度较浅(<2 cm),具有更高的岩心渗透率恢复率(>83%)与更低的突破压力梯度(1.05 MPa/m),储层保护效果显著。