基于礁灰岩真实岩心薄片模型的微观水驱渗流实验研究

为了更好地了解真实岩心微观渗流过程中的渗流规律和流体分布特征,研制了一套新的微观可视化驱替观测装置。利用真实礁灰岩岩心制作岩心薄片模型,采用可视化岩心夹持器模拟水驱油过程,选取具有代表性的三组模型实验。实验观察发现,基质对岩心水驱的影响很大,不能忽略,同时观察到流体在岩心呈现明显的三维流动状态,这将导致通过面积计算得到的孔隙度、饱和度、采收率等数据存在误差,误差大小与孔隙组成和分布有关。     

基于砂岩岩心模型的微观水驱油渗流规律和剩余油赋存状态实验

为了深入认识真实砂岩岩心微观驱替过程中流体的流动规律和驱替完成后剩余油赋存状态,通过自主研制的一套微观可视化驱替观测装置,研究了3种不同岩心薄片模型的水驱油过程,并利用尼康高倍金相显微镜和拟三维数值图像分析技术,对3种岩心模型微观驱油剩余油赋存状态进行观测和分析。实验结果表明：真实模型驱替实验中油水间无清晰界面;微观模型从入口到出口剩余油分布增多,饱和度增大;驱替完成后,剩余油主要以孤立点珠状、膜状、不规则珠串状、渠道状以及段塞状赋存于岩石孔隙中。以上成果对认识微观驱替过程中流体的流动规律具有重要参考价值。     

鄂尔多斯盆地不同类型储集层水驱油特征实验

以鄂尔多斯盆地低渗透、特低渗透和超低渗透储集层岩心为研究对象,通过岩心微观可视化水驱油实验和柱塞岩心水驱油核磁共振实验,揭示不同类型储集层水驱油过程中原油赋存状态、动用特征以及剩余油分布,分析孔隙结构和驱替压力对水驱油效率的影响.研究表明,在束缚水状态下,低渗透储集层岩心中原油主要赋存于中—大孔隙,而小孔隙和中等孔隙是...     

油藏水驱开发三维流线模型

在研究剩余油饱和度分布的过程中,针对简单应用井点参数的地质统计技术和粗网格化近似技术求取剩余油饱和度误差较大的问题,提出用油藏水驱开发三维流线模型来研究剩余油饱和度。油水在运动过程中遵循连续介质力学,其在三维空间区域的每一点处只要确定若干量就能确定系统的一个状态,无穷多个点处确定的量(函数)就构成一个“场”。三维流线模型由4个量组成：压力场、速度场、流体的流动轨迹及时间和饱和度场。基本思路是先求出流体在多孔介质中的压力场和流速场,然后求流线(流体的流动轨迹及时间),最后求出任一流线中任一点的剩余油饱和度值。流线模型不存在数值弥散和不稳定性,比传统的数值模拟速度快,允许节点多。用流线模型预测胜利油田莱38断块21口生产井的含水率,18口井的计算值与计量值的误差在10％以内。图4表2参14     

非均质储层模型微观水驱油实验

储层的非均质性不但普遍存在，而且是影响注水开发油藏水驱效率和开发后期剩余油分布的重要因素。利用微观模型水驱油实验，研究了横向、纵向及平面共6种非均质模型在不同注采方式下微观水驱油机理。针对不同非均质模型和注采方式下剩余油分布特点，研究了改变注采方向和驱替压力对提高水驱采收率的影响。改变注采方向后，横向和平面非均质模型采收率分别提高了2．89％和5．42％；对于纵向非均质模型，首次低注高采改变为高注低采后提高采收率3．72％，反之提高了1．26％。提高驱替压力后，横向及纵向非均质模型的采收率分别提高了35．65％和31．26％，平面非均质模型只提高了8．10％。     

裂缝水驱油机理的真实砂岩微观模型实验研究

裂缝性渗透砂岩油层中的构造裂缝对驱油效率有明显影响。研究微观水驱油机理的理想手段是真实砂岩微观模型油、水驱替实验。采用该技术对裂缝性低渗透砂岩油层进行了单模型和组合模型的水驱油实验研究，在实验过程中，不同类型裂缝的渗流现象不同，对驱油效率的影响也不同。在水驱油过程中，不存在裂缝的模型，注入水沿多条路线向出口端比较均匀地推进；较粗（30μm以上）且延伸较长的裂缝，油、水在裂缝中的渗流速度很快；粗但延伸较短的裂缝在水驱油过程中不起特殊作用；孔隙级别的裂缝无论长短，对水驱油过程都没有不利影响，反而可以改善渗透性；完全被充填的裂缝对油、水渗流起隔挡作用；裂缝方向垂直于流线，对渗流有一定影响。多油层合注合采时，渗透性越好的层驱油效果越好，渗透性越差的层驱油效果越差。     

非均质线性模型水驱油试验研究

为了确定岩心组合方式、渗流方式、渗透率的大小、非均质性等对驱油效率和剩余油分布的影响,首先选取不同的天然岩心,运用岩心组合技术,建立起不同的非均质模型;然后结合物理模拟技术,用恒速法进行水驱油试验。试验发现:平面非均质模型单向渗流时,剩余油饱和度和驱油效率与岩心渗透率无关,而与岩心所处位置密切相关,从模型的入口到出口,剩余油饱和度递增,驱油效率递减;低中高模型剩余油分布较均匀,而高中低模型剩余油集中分布在低渗透岩心;模型的驱油效率与其等效渗透率、非均质性相关;纵向非均质模型驱替后,剩余油主要分布于渗透率最低的岩心。研究认为:在平面非均质性比较严重的油层,可采取高渗区注水,低渗区采油,这样可以获得较高的采收率;在纵向非均质性比较严重的油层,可采用化学调剖堵水封堵高渗透层、改善吸水驱替剖面或者分层注水开采的方式来获得较高的采收率。     

文昌A油田驱油效率新认识及应用研究

文昌A油田主力油组目前采出程度已经大于或接近探井短岩心测试的驱油效率,无法开展精细的数模研究剩余油分布情况,需要重新认识油藏驱油效率,指导油藏剩余油分布研究和挖潜工作。以文昌A油田密闭取心长岩心水驱油实验研究为基础,进行了油田驱油效率的实验研究。实验结果表明,长岩心驱油效率远高于短岩心驱油效率,并对长岩心驱油效率实验结果进行了验证,发现其结果更符合实际油田生产情况。利用新的驱油效率认识,重新确定了A油田主力油层的剩余油分布,并取得了良好的开发效率。     

三元复合驱后微观剩余油赋存状态及分布特征

利用大庆油田三元试验区三元驱前后天然岩心,研究三元复合驱后的剩余油赋存状态及分布特点。采用激光共聚焦显微镜定性分析了不同水驱程度和不同强碱三元复合驱程度岩心的微观剩余油类型并进行了三维剩余油重建,确定了微观剩余油赋存状态并给出分布特征。通过冷冻铸体薄片定量分析了不同水驱程度和不同强碱三元复合驱程度岩心的微观剩余油类型和所占的比例。     

用荧光分析方法研究聚合物驱后微观剩余油变化

聚合物驱后微观剩余油分布由驱油的动力和阻力两大因素决定,在这些力的共同作用下,水驱后不同类型的微观剩余油在聚合物驱后的微观分布不同。研究了聚合物驱提高驱油效率的机理,利用荧光分析方法,对比了天然岩心水驱和聚合物驱后的荧光分析图片,统计出了聚合物驱后不同类型微观剩余油的比例,给出了高、中、低不同强度水淹部位的微观剩余油分布规律。     

注水倍数对储层微观孔隙结构影响实验研究

目前针对大庆油田某区块水驱倍数对储层微观孔隙结构特征的研究还不系统,缺少岩心微观孔隙结构参数、孔渗以及矿物含量等参数随不同水驱倍数变化规律的量化研究,严重制约了对储层水驱微观机理的揭示。基于核磁共振技术和压汞相结合的方法,建立了随岩石物性变化而变化的核磁共振转换系数C值的确定方法,充分克服压汞法不能重复利用相同位置样品而造成的误差,以及核磁法不能准确确定转换系数C值的弊端。利用该方法分析了岩心在不同水驱倍数下孔径大小及岩心矿物成分的变化规律。不同物性岩心的孔隙度和渗透率随水驱倍数增加均出现不同程度的增大;岩心原始孔隙度和渗透率越大,岩心孔径增加的幅度越大。水驱后黏土含量降低,高岭石的相对含量降低幅度最大,黏土矿物变化和微粒运移是导致岩石物性和孔径变化的主要原因。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

氮气泡沫微观驱油机理及剩余油类型实验研究

为了认识氮气泡沫微观驱油机理及剩余油分布特征,利用可视化微观刻蚀玻璃模型,开展氮气泡沫驱油室内实验,通过图像采集技术直观的观察了氮气泡沫的驱油过程及剩余油类型。实验结果表明,泡沫体系中的表面活性剂能有效降低油水界面张力,泡沫能乳化原油,分离油膜,并且在微观上具有良好的封堵效果,进而有效扩大波及范围。泡沫主要驱替水驱结束后残留在孔喉中的柱状残余油及油膜,泡沫驱结束后剩余少量的盲端类剩余油或模型边角的剩余油。因此水驱结束后进行泡沫驱能有效提高稠油油藏采收率。     

注水开发中水渗流对固井质量的影响

注水开发可以保持油层产能,但由于长期注水,地下已形成多压力层系,加之地层中流体渗流的冲刷、侵蚀水泥环,严重地影响了水泥环的胶结质量。根据大庆油田地质特点研制了水渗流模拟装置,并利用该装置进行压差和冰渗流对水泥环胶结质量影响的试验研究。试验结果表明,在现场固井中压差应控制在1—9 MPa;水渗流影响固井质量的临界流速为49.76 mm/h;在高含水、高渗透地层中,提高固井质量的措施是调整钻井液性能以及在固井前充分洗井,消除浮泥饼。     

长期冲刷条件下的渗透率变化和微观模型研究

长期的注水开发,使储层的物性参数发生了较大变化,其非均质性较开发初期更加严重,开采难度增加。为了研究长期注水冲刷条件下储层物性参数的变化规律,利用室内岩心驱替实验,分析了在长期冲刷条件下岩心渗透率的变化。实验表明,在长期的注水、注白油驱替下,岩心渗透率降低。根据实验数据,建立了渗透率降低的微观动态模型,并对渗透率降低的原因进行了分析。     

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。     

渤海X油田聚驱后不同化学驱注入段塞优选及剩余油分布研究

渤海X油田自实施聚合物驱以来,含水上升较快,注聚井的吸水剖面反转现象严重,为改善开发效果,模拟地质油藏特征和开发情况,应用三层非均质平板岩心模型,开展了不同类型化学驱室内实验研究和合理段塞注入方式优选,结果表明:聚表二元驱能够有效改善聚合物驱过程中的剖面反转现象,有效扩大波及体积;优选的段塞注入方式为:0.1 PV(0.25%表面活性剂+2 000 mg/L聚合物)+0.3 PV(0.2%表面活性剂+1 500 mg/L聚合物),优选的聚表二元驱段塞注入方式比聚合物驱提高采收率8.6%。     

注水开发油藏油水相对渗透率曲线特征评价

油水相对渗透率曲线是评价油水两相渗流的特征曲线,是油藏工程研究的重要内容。通过大量的岩心驱替实验,在建立油水相对渗透率计算模型的基础上,运用函数的凸凹性将相渗曲线划分为水相凹型、水相凸型、水相直线型3类。评价了相渗曲线类型与储层物性、共渗点、共渗范围、驱替效率、含水率及沉积相之间的关系。分析表明注水开发对相渗曲线变化影响较大,注水可改善水相凹型曲线岩心储层物性、有利于原油开采,而注水对水相凸型曲线岩心储层会产生不利影响。     

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。     

礁灰岩基质与裂缝耦合快速模拟技术研究

珠江口盆地南海东部地区目前在生产油田中多数为砂岩油藏,礁灰岩油藏比例小,但动用储量规模占比高。由于礁灰岩孔缝洞发育的强非均质性强底水稠油油藏的油水运动规律极为复杂,常规模拟与实际动态严重不符。本文以南海东部某一礁灰岩油田为例,基于双重介质建模与数模一体化技术,建立三维基质属性模型,并整合离散裂缝网络模型(DFN)对裂缝三维空间展布规律定量表征,并从渗流机理和表征手段入手,重点开展了基质和裂缝在模型中渗流表征研究,成功实现了裂缝基质系统耦合,并分区进行油藏模拟,以求尽量还原双重介质渗流情况。通过借助INTERSECT模拟器实现快速模拟,高效服务于礁灰岩油田增产措施及调整方案等研究,也为同类型油田的油藏精细模拟提供借鉴参考。