聚合物驱后提高采收率方法室内实验研究

利用三维大型物理模型进行了聚合物驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数变化情况和聚合物驱后剩余油分布特征。对4种不同方法的驱油实验对比研究结果表明,在聚合物驱后,高渗层位的波及系数较大,进一步扩大波及体积而降低剩余油饱和度的潜能较小,可通过二元或三元体系驱方式提高驱油效率来进一步挖潜剩余油;而中、低渗透层的波及系数低,含油饱和度高,可采用调剖或高黏度聚合物驱扩大波及体积与三元复合驱提高驱油效率相结合的方法进一步提高最终采收率。     

聚驱后强水洗油层微观剩余油量化分布及挖潜研究

聚驱后油层剩余油分布高度零散,水洗程度严重且分布比例逐年增大,如何挖潜聚驱后强水洗油层剩余油对于聚驱后进一步提高采收率至关重要。此文通过统计聚驱前后密闭取心井和二类上返井水淹层解释资料,深化了聚驱后强水洗层剩余储量潜力认识及微观剩余油量化分布特征。利用现代物理模拟和激光共聚焦扫描显微分析等方法,在前期统计聚驱后剩余油饱和度数据为基础建立强水洗天然岩心模型,开展聚驱后不同驱油体系对微观剩余油的动用效果室内实验。结果表明:聚驱后强水洗层段自由态、束缚态微观剩余油比例相差不大,以颗粒吸附状、粒间吸附状、簇状、孔表薄膜状为主。中水洗层段自由态较强水洗层高3.7%;聚驱后强水洗岩心弱碱三元复合驱降低束缚态剩余油能力强于高浓度聚驱,多降低7.1%,降低孔表薄膜状剩余油效果明显,最终采收率增幅较高浓度聚合物驱多提高4.7%。     

杏六东三元复合驱对储层改造及驱替效率评价

为了确定特高含水阶段三元复合驱对储层的改造及其对剩余油的驱替效率,利用复合驱前后2个时期同一河道内2口检查井的储层物性及含油饱和度数据,基于岩性约束条件,定量化计算三元复合驱对储层孔渗条件的改造作用,并且对比计算不同岩性及相同岩性不同位置处的驱替效率。结果表明:特高含水阶段的三元复合驱对粉砂岩的改造程度高于细砂岩,改造后的细砂岩孔渗条件仍优于粉砂岩,且细砂岩底部的孔渗条件比顶部的差。驱替剂主要在细砂岩层段进行驱油,且驱替效率受重力因素的影响明显,造成层段底部的驱替效率高于顶部。驱替剂对剩余油的作用包括2种方式,一是在孔渗条件好的层段发生剩余油的排驱,二是在顶部孔渗条件差的层段发生剩余油的再次聚集。在复合驱之后的特高含水后期,仍存在一定的产能,可通过改善生产工艺进行剩余油挖潜。     

应用油藏数值模拟方法研究聚驱后剩余油分布规律

针对下二门油田某油组Ⅱ断块的具体情况,建立了三维地质模型和油藏数值模拟模型并进行模拟。充分考虑物性、构造和井网等主要影响因素,对聚驱后剩余油分布规律进行了定性和定量的研究。结果表明,虽然聚驱能在一定程度上减小物性对剩余油分布的控制,但是物性对聚驱后剩余油分布特征仍然存在明显的影响。聚驱后剩余油分布更加集中且剩余油富集区含油饱和度较高,呈条带状和片状分布。断层附近和砂岩尖灭部位是剩余油的主要富集区。     

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF OIL RESERVOIRS FLOODED BY WATER AND POLYMER

油藏地球化学研究是水驱综合挖潜、聚驱精细调整开采剩余油的基础,采集萨尔图油田北一断西区聚合物驱前后2口小井距对比检查井的葡一组油砂样品51件,通过岩心分析获得油藏剩余油黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等实验数据.实验研究结果表明,水驱后和聚合物驱后油藏剩余油黏度、流度、含油饱和度、驱油效率分布都呈现一定的非均质性特征,聚合物驱后较水驱后油藏剩余油变稠,剩余油开采潜力明显降低,驱油效率显著提高,驱油效率和含油饱和度的非均质性减弱;聚合物驱技术能够提高各种物性油藏的驱油效率,水驱技术能够提高高中低渗透油层的驱油效率,但在特高渗透油层则“无效循环”且随渗透率增大呈下降趋势;提高水驱油藏驱油效率的方法是降低剩余油黏度或提高水驱溶液的黏度即加入黏稠化学剂;提高聚合物驱油藏驱油效率的方法是降低剩余油黏度、提高聚合物驱溶液黏度或改善油层物性.     

砂砾岩储层孔隙结构模态控制下的剩余油分布——以克拉玛依油田七东1区克下组为例

为阐明砂砾岩储层复杂孔隙结构模态对微观剩余油的控制作用,在325块分析样品实验数据基础上,利用针对砂砾岩大颗粒的大铸体薄片分析、核磁共振复杂孔隙结构表征及CT三维立体孔隙空间扫描等技术,研究水驱/聚驱条件下砂砾岩复杂孔隙结构模态对剩余油的控制作用。结果表明：①水驱剩余油分布规律比较明显。水驱时含油饱和度在50%～100%所占频率下降快,优先被动用;②聚驱中后期,聚合物堵塞了部分水驱阶段形成的水流优势通道,形成活塞式的驱动导致含油饱和度在37.5%～50.0%被大量动用。聚驱后剩余油以孤立状分布为主,局部存在连片状;③不同孔隙结构模态在水驱/聚驱剩余油中差异较大。单模态、双模态岩心驱油效率较高,其中聚合物提高驱油效率为9.30%～18.38%。单模态岩心水驱油效率较高,而双模态和复模态岩心水驱油效率相当。聚合物提高驱油效率以双模态岩心最高,单模态次之。单模态和双模态岩心注入聚合物后,含水率下降可达20%。     

早期注聚油藏残余油类型及影响因素实验

为摸索渤海早期注聚驱油田聚驱后剩余油分布特征, 为后续挖潜提供帮助, 基于储层薄片、压汞等实验资料制作非均质微观孔隙刻蚀模型, 对早期注聚后的残余油类型及其分布规律开展室内微观驱替实验。围绕注入速度和注入体系两大影响因素, 分别设计了水驱、早期注聚低浓度聚合物驱、早期注聚高浓度聚合物驱、早期聚表二元复合驱等4种注入体系分别在低速驱替和高速驱替两种情况下的8个非均质微观模型实验方案。分析了注入速度和注入体系对膜状残余油、Y状残余油、柱状残余油和簇状残余油分布形态的影响。实验结果表明:在相同注入体系中, 簇状残余油受注入速度影响最大, 在水驱和早期注聚低浓度聚合物驱中, 提高注入速度可以有效提高波及系数, 减少残余油分布, 而在早期注聚高浓度聚合物驱及二元复合驱中, 注入速度提高对残余油形态及分布影响不明显; 在不同注入体系驱替后, 残余油主要形态均不同, 在低注入速度下, 不同体系对降低簇状残余油影响依次为:聚表二元复合驱>高浓度聚驱>低浓度聚驱>水驱。通过微观孔隙模型研究早期注聚条件下剩余油富集规律及主控影响因素, 可为早期注聚驱油研究提供支持。     

萨中地区聚合物驱前后密闭取心井驱油效果及剩余油分析

采用数理统计方法,根据萨中地区中区西部、北一区断西聚合物驱前后钻取的4口密闭取心井资料,分析了聚合物驱前后油层水洗状况、油层动用条件及剩余油分布特征。分析认为,聚合物驱调整了层间、层内剖面,提高了动用厚度;可通过提高水洗程度来提高驱油效率,但降低水驱残余油的难度很大。聚合物驱后剩余油很少,且分布十分零散,挖潜难度极大,进一步挖掘聚合物驱后剩余油的方向主要应以提高驱油效率为主。     

取心研究双河油田聚合物驱后剩余油分布

根据双河油田北块Ⅰ5Ⅱ1-3层系、Ⅱ4-5层系聚合物驱后钻取的K311取心井资料,分析了聚合物驱后油层水洗状况、油层动用情况及剩余油分布特征。分析认为,聚合物驱后油层水洗严重,平均驱油效率高,剩余油分布十分零散,进一步挖掘聚合物驱后剩余油的方向主要应以提高驱油效率为主。     

多段塞平行聚能提高聚合物驱后采收率实验研究

聚合物驱后还有50%左右的剩余油,主要分布在聚合物未波及到的次一级孔隙中。通过依次注入不同黏度和性质的功能段塞,在不同渗透率区域形成均匀移动的驱油段塞,增大局部驱替压力梯度,挖潜中、低渗透区的剩余油。室内实验表明:注入多个轮次的功能段塞后,再进行水驱,原油采收率达到89.15%,比聚合物驱采收率提高32.78%。相比于其他开采技术,多段塞平行聚能驱油的产液含水率更低;三个岩心实验的产液量比率趋向于相近,并在较大范围保持稳定,窜流现象得到有效的抑制。在非均质实验中,中、低渗透层的含油饱和度分别下降了35%和56%,剩余油动用程度大幅提高,而高渗透层变化很小。两点压差随段塞向后推移而推移,局部压力最大值在段塞位移处,注入段塞在非均质油层近似平行移动。     

水驱不同注采位置油藏特征——以萨尔图油田北二西区块油藏为例

利用油藏剩余油粘度和岩心分析方法,对萨尔图油田北二西区块油藏剩余油粘度、驱油效率等参数进行了研究。结果表明,水驱主流线不同注采位置剩余油粘度、油藏流度、含油饱和度和驱油效率均呈现不同程度的非均质性,并受储层物性、注采位置和驱油时间等因素控制;主流线从注水井到采油井方向,油藏非均质性增强,含油饱和度增大,驱油效率减小,且驱油效率与渗透率成正相关,相关程度随渗透率的增大而增高,剩余油粘度与渗透率微弱相关,含油饱和度与渗透率低度相关;随水驱油时间的延长,剩余油粘度和驱油效率增大,油藏流度与含油饱和度下降。综合挖潜水驱不同注采位置剩余油仍有一定潜力,其中主流线靠近采油井位置开采潜力最大;聚合物驱油则更合适,可根据聚合物驱油藏流度比控制范围和剩余油粘度的测定结果,确定聚合物溶液的粘度及质量浓度。     

二次聚合物驱后剩余油分布及挖潜措施——以河南油区下二门油田H2Ⅱ油组为例

为保证河南油区下二门油田H2Ⅱ油组高浓度二次聚合物驱矿场试验的实施效果,在认识二次聚合物驱见效特征的基础上,采用油藏数值模拟技术,对二次聚合物驱后和水驱后剩余油分布开展了对比研究.结果表明,二次聚合物驱后注聚井附近的剩余油更少、含油饱和度更低,但在压力平衡、物性较差、井网不完善或断层遮挡等区域,剩余油较水驱更集中、含油饱和度更高.根据研究结果,在H2Ⅱ油组剩余油相对富集的潜力区部署3口新井,完善注采井网,新井投产初期产油量为10.5～22 t/d,含水率为20%～70%,使H2Ⅱ油组二次聚合物驱产油高峰期的增油倍比达3.04,表明聚合物驱阶段在剩余油富集的潜力区进一步完善井网,可进一步提高增油幅度,延长聚合物驱见效高峰期.     

砾岩油藏微观结构对聚驱后剩余油影响研究

采用岩心饱和度分析、荧光薄片分析和核磁共振分析方法研究了砾岩油藏不同岩性及微观孔隙结构与聚驱后剩余油分布规律的关系,研究表明,纵向上正韵律油层中顶部驱油效率低,剩余油饱和度较大,而反韵律油层剩余油分布较均匀。聚合物驱对不同岩性砂砾岩均具有较好的驱油效果,对自由态剩余油驱替效果最好,复模态结构砾岩储集层不利于聚合物驱替束缚态和半束缚态剩余油。不可及孔隙体积对聚合物驱剩余油分布有一定影响,在低渗透砾岩油藏聚合物分子量大容易造成聚合物注不进去,在注聚过程中,应考虑聚合物的分子量与地层渗透率的匹配关系。     

物理模拟研究剩余油微观分布

通过微观透明模型研究了注水开发剩余油形成的微观形态,研究了水驱、聚合物驱和弱凝胶调驱等驱油方式下剩余油的形成过程、微观分布规律和影响剩余油分布的主、次要因素。把剩余油分为可动剩余油、条件可动剩余油和不可动剩余油。研究得出,储集层岩石的非均质性是剩余油形成的主要原因。水驱剩余油主要分布在注入水未波及区、亲油岩石表面、死孔隙、狭小孔隙或低渗储集层以及部分堵塞的孔隙中;聚合物驱后的剩余油主要是死孔隙中的不可动油和小孔隙以及吸附在亲油岩石表面的条件可动油;弱凝胶调驱后的剩余油主要是死孔隙中的不可动油和吸附在岩石表面的条件可动油。     

聚合物吸附滞留规律及性能变化研究

建立了密闭取芯井岩芯中微量聚合物的分离及浓度、相对分子质量和水解度的测试方法;利用建立的方法研究了地层中残留聚合物的性能变化,分析了聚合物在聚驱后油层中平面、层内及层间的吸附滞留规律,研究了聚合物吸附滞留量与剩余油饱和度的关系;并利用红外光谱、扫描电镜等方法研究了地层中残留聚合物的结构和形态变化。研究发现：聚驱后聚合物的性能发生了较大变化,水解度增加约50％左右,相对分子质量约为原始聚丙烯酰胺的1／10,其主要成分仍为聚丙烯酰胺,主要以絮状集聚的形式存在于地层中;聚驱后聚合物在平面上普遍存在吸附滞留,且剩余油富集的地方吸附滞留量较低。     

孤岛油田聚合物驱见效特征及剩余油分布规律研究

针对孤岛油田聚合物驱后续水驱阶段开发现状,充分考虑厚油层内部非均质性及构造特点,建立了聚合物先导试验区精细油藏数值模拟模型,基于聚合物驱增粘、吸附、剪切变稀、渗透率下降、不可及孔隙体积等机理,进行了数值模拟研究.通过与"虚拟水驱开发"方式的对比,将开发阶段划分为注聚阶段、含水恢复阶段和后续水驱阶段,对该区块聚合物驱见效特征和剩余油分布规律进行了定性与定量研究.结果表明,聚合物驱主要在含水恢复阶段动用剩余油,其主要机理为扩大体积波及系数,而非提高驱油效率,聚合物驱层内作用强于层间作用;聚合物驱后剩余油分布更加分散,聚合物驱动用剩余油作用有限,后续水驱阶段层内开发差异依然存在.     

大庆油田葡一组油层聚驱后剩余油微观分布规律研究

通过天然岩心水驱油和聚合物驱油实验,应用岩心磨片荧光分析技术,利用面积法计算出了不同类型微观剩余油饱和度值,同时定量地测定出水驱时存在的簇状、膜状、盲端和角隅等四种类型微观剩余油在聚驱后剩余的比例,得出水驱后不同类型的微观剩余油在聚驱后降低幅度不同的结论：膜状剩余油大幅度降低,簇状和盲端剩余油降低幅度次之,角隅剩余油降低幅度最小。给出了高、中、低不同强度水淹部位的微观剩余油分布规律：高水淹部位四种类型剩余油均较少,中水淹部位主要以盲端和角隅剩余油构成,低水淹部位四种类型剩余油均较多,尤其是膜状和簇状剩余油比例较大。     

聚驱后剩余油分布规律及剩余储量潜力分析

搞清聚驱后剩余油分布规律和剩余储量潜力是聚驱后进一步提高挖潜的关键.利用聚驱前后钻取的36口密闭取心井资料,研究了聚驱后剩余油的分布规律及剩余储量潜力.结果表明,聚驱后水洗厚度比例接近90％,驱油效率为53.2％,剩余油饱和度为40.9％;聚驱后74％的剩余地质储量主要分布在中强水洗段,是聚驱后挖潜的主要对象.对于厚油...     

聚驱后剩余油分布的大平面驱油实验及荧光分析

通过大平面人工均质岩心驱油和驱油后储层岩心磨片荧光分析,针对大庆油田研究了聚合物驱后剩余油分布.人工均质岩心渗透率2 μm2,孔隙度0.263,几何尺寸(cm)为60×60×2.4,由埋置的81对微电极测量81个点处的电阻率,计算各该处含水饱和度,求得含油饱和度.大平面模型经清水驱油后,注入聚合物0.57 PV×1000 mg/L,再继续水驱,绘制了采收率和含水率曲线,及水驱、注聚、后续水驱结束时平面上岩心含油饱和度分布图.含油饱和度沿主流线(一条对角线)近似对称分布,主流线上含油饱和度最低,水驱后为32.0%,注聚并后续水驱后为21.5%,波及系数分别为0.960和0.985.取自大庆不同储层的两组各两支岩心,一支水驱油,另一支实施水驱-注聚-后续水驱,驱替后在注入端、中间、采出端各取一横剖面制成磨片,用荧光分析法测定剩余油饱和度并计算其概率密度.与水驱后岩心相比,聚驱后两组岩心每一剖面的剩余油饱和度均降低,低剩余油饱和度(＜30%)部分所占比例增大,高剩余油饱和度部分所占比例减小,最大剩余油饱和度值降低,其中一组岩心的最小剩余油饱和度值减小.图6表6参6.     

渤海某油田聚驱后微观剩余油分布规律研究

通过制作微观仿真可视化模型,并进行微观模型驱油实验,利用图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号,分析出高、中、低三种渗透率储层中剩余油分布规律,并探讨聚合物驱驱替及运移的机理。实验结果表明,高渗模型水驱和聚驱结束后,剩余油均以簇状和柱状为主;中渗层模型水驱和聚驱结束后剩余油也以簇状和柱状为主,但并没有高渗层驱替的效果好,低渗层模型水驱后,剩余油以水驱未波及的连片状剩余油和簇状剩余油为主,聚驱后剩余油变化量不大。