塔里木盆地东河1油田石炭系油藏注气开发气油比上升问题及对策

自开展注气开发试验以来,塔里木盆地东河1油田石炭系油藏整体呈现出地层压力升、日产油量升、自然递减降、综合含水率降的"两升两降"开发特征.但与此同时,随着油藏向气藏转变、低压向高压转变,注气受效井气油比逐渐上升.为了解决气油比上升引发的诸多问题,基于注气开发机理研究,立足现场试验和应用,从工艺流程、采油方式和注采关系等方...     

东河石炭系油藏注气受效井出砂加剧问题研究

东河石炭系油藏目前已进入开发后期,为控制产量递减速度、实现原油稳产增产,于2014年开展注气开发重大试验。随着注气持续推进,东河石炭系油藏开发效果得到较大改善,伴随地层压力、生产压差和产气量逐步增大,注气受效井出砂问题加剧。在此影响下,机采井严重砂卡、频繁检泵,自喷井产层砂埋、井口装置刺损变形,严重影响产量和现场安全生产。基于注气受效井出砂加剧机理和危害识别,重点从地层、井筒和地面三个方面提出防治一体化措施,源头长效治理出砂,兼以井筒和地面治砂,从而保障油井高效安全生产,助力东河石炭系油藏注气开发提采增产。     

隔夹层对巨厚砂岩油藏注气开发的影响——以塔里木盆地东河1油田石炭系油藏为例

塔里木盆地东河1油田石炭系油藏为巨厚砂岩储层,层内发育的隔夹层对注气开采有重要影响,其对注气的封隔能力决定了注气提高采收率是采用分层动用还是整体动用的开发策略。通过隔夹层岩心物性测试和气体突破压力测试实验,再结合数值模拟计算,研究了注气时隔夹层的封隔能力。实验结果表明:隔夹层渗透率以小于0.01 mD为主,其渗流能力低;干岩心突破压力较低,但一旦被水或油饱和,突破压力大幅度增大,其封隔能力也大幅度增强,岩心的封隔能力则主要受渗透率和隔夹层内流体饱和度的影响。数值计算表明:对渗透率为0.008 mD、厚度为0.2 m的隔夹层,当隔夹层连续时,注气过程中通过隔夹层窜流到临近小层的气窜量不到总注气量的5%,这说明连续隔夹层对注气具有很强的封隔能力;当隔夹层不连续时,隔夹层的展布范围则对其封隔能力有着重要的影响。     

超前注气开发低渗透油藏数值模拟研究

超前注水是近几年发展起来的开发低渗透油藏的一种新方法，其机理主要在于增加油藏压力和减少油藏衰竭开采过程中原油性质变差所造成的储层伤害。通过分析超前注水的增油机理发现通过注气同样可以达到增压和减少物性伤害的目的，而且由于气体的膨胀能力远大于水，再加上气体的抽提一蒸发作用，可以得出超前注气的增油效果应该好于超前注水。为此，进行了一系列的数值模拟研究，得出了与假设一致的结果，即超前注气与超前注水一样可以达到提高低渗透油藏原油采收率的目的，且其效果比超前注水好。     

低压稠油油藏注气开发可行性实验研究

研究目标区块埋藏浅、储层物性差、地层压力低、原油粘度高、单井产量极低,水驱开发试验效果差。研究通过室内实验评价研究证实烟道气和CO2均能够有效降低原油粘度,采用这两种介质的气水段塞驱能够有效改善开发效果,长岩心实验驱油效率可提高至70%左右,是现阶段同类油藏可选择的开发方式,具备进一步开展现场试验的条件。     

潜山油藏注气重力驱高精度数值模拟

雁翎油田雾迷山组潜山油藏为碳酸盐岩底水块状油藏,早期曾开展过井组注氮气现场试验,形成了44 m的油柱,目前油藏已进入可采储量采出程度高和含水率高的双高开发后期,亟需转变开发方式。以室内实验、早期现场井组试注经验、测井解释成果等为基础,通过优化地质模型,搭建数值模拟高性能云计算平台,优化双重介质潜山油藏数值模型,在网格精度为60 m×60 m×3 m,总网格数为97×10 ⁴的模型基础上,开展了注气重力驱高精度数值模拟,编制了雁翎油田潜山油藏注气重力驱方案。方案预测提高采收率11.8%,最终采收率可达43.4%,效果显著,可为同类型油藏的开发方案设计提供借鉴。     

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。     

大型稠油油藏整体数值模拟方法

文章介绍了NUMSIP模型软件的分块计算和区域分解并行计算功能,提供了一套大型整装油藏整体注蒸汽热采数值模拟的方法,包括整理数据、建立模型、拟合代表块确定基础参数、分块计算和整体并行计算等过程。并用该方法研究欢喜岭油田齐40块莲Ⅱ油藏剩余油分布。研究表明,利用NUMSIP模拟软件进行大型整装油藏整体注蒸汽热采模拟的方法已基本成熟,利用该方法可以通过拟合整个油藏的动态历史来获得当前剩余油分布,并且可信度高、费用相对较低,为剩余油的研究开辟了新的途径,对指导生产具有实际意义。     

克拉玛依油田九区稠油油藏蒸汽驱数值模拟

采用美国ＳＳＩ公司的ＴＨＥＲＭ热采模型对克拉玛依油田九区齐古组浅层稠油油藏进行了数值模拟。根据模拟结果结合现场实现提出了地一步改善本区汽驱效果的措施和建议。     

油藏注气混相驱考虑扩散作用的数值模拟研究

考虑扩散作用的油藏数值模拟研究可以较准确地预测非均质油藏注气驱动态。基于反映真实物理扩散程度下的地质模型,采用GEM组分模块中考虑扩散作用的数值模拟方法,从注采井距、注气富化度、注气速度等注气因素入手,对油藏注气混相驱不稳定驱替特征进行了数值模拟研究。结果表明,数值模拟要充分考虑扩散作用,若不考虑扩散作用,计算出的油藏注气混相驱采收率则被高估了6%～10%。在已知物理扩散程度后,选择富化程度适合的注入气、合理的注气速度,以及部署合理注采井网是设计油藏注气方案时要考虑的因素。     

裂缝性底水潜山油藏注气数值模拟研究

碳酸盐岩存在裂缝发育,先期水驱时,裂缝的高导流能力致使注入水充满了大部分裂缝,高含水与高效开发产生了深刻的矛盾。注气能够保持地层压力,波及效率较水驱高。为评价CO2的驱油效果,用正五点法单元井网,应用数值模拟软件,对华北任丘裂缝性底水潜山油藏CO2驱注气参数进行优化,主要包括段塞大小优化、注气速度优化、气水交替中的小段...     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱数值模拟研究

对砂砾岩稠油油藏进行注蒸汽热力采油，在吞吐阶段历史拟合，汽驱阶段跟踪拟合的基础上，进行方案优选，确定该类型油藏吞吐７～８周期为最佳转驱时机，汽驱阶段最佳注汽速度６～８ｔ／ｈ汽驱阶段边角井蒸汽引效能实现较好的开发效果，采用略大于１．０的采注比，按最优方案生产，汽驱阶段采出程度为１７％～１８％。     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱数值模拟研究

对砂砾岩稠油油藏进行注蒸汽热力采油，在吞吐阶段历史拟合、汽驱阶段跟踪拟合的基础上，进行方案优选。确定该类型油藏吞吐７～８周期为最佳转驱时机；汽驱阶段最佳注汽速度为６～８ｔ／ｈ；汽驱阶段边角井蒸汽引效能实现较好的开发效果；采用略大于１．０的采注比，按最优方案生产，汽驱阶段采出程度为１７％～１８％。     

薄互层稠油油藏水平井数值模拟优化研究

建立油藏层面构造模型和属性模型,得到油藏三维精细数据体.利用数值模拟技术对水平井的井位、射孔位置、水平段长度及注采参数进行优化设计研究.根据优化结果.现场应用后取得较理想的开发效果,可以作为指导曙一区杜66块薄互层油藏水平井开发的理论基础.     

稠油冷采泡沫油溶解气驱油藏开发动态数值模拟

稠油注蒸汽等热采开发方式面临着油层出砂、气窜和采油成本高等问题,而稠油冷采过程中形成的泡沫油,则使稠油油藏具有采油速度快、采收率高和生产气油比低等特点。在论述STARS模拟泡沫油机理及模型局限性的基础上,建立了稠油冷采泡沫油溶解气驱油藏模型。模拟结果表明,与常规溶解气驱油藏相比,泡沫油溶解气驱油藏具有生产气油比上升缓慢、累积产油量高等特点;在油相中气泡形成频率一致的情况下,气泡破裂速度越快,生产气油比越大,产油量越低;原油粘度越高,地层渗透率越低,开发效果越好,稳产时间越长。     

注气开发油藏筛选标准

注气是提高成熟油藏原油采收率的重要手段之一，然而一些油藏工程师对该项技术的认识不够深入，因而所选择的目标油藏往往不具备注气开发的条件。文中提出了用于筛选潜在注气油藏的６个参数。利用这些筛选标准对３个油藏进行了评价。评价结果与观察到的提高采收率法采油动态一致。     

稠油注气二次泡沫油形成机理及数值模拟

从油气形成二次泡沫油的角度出发,研究改善稠油油藏冷采后期开发效果的新方法。首先,设计泡沫油非常规注气膨胀实验,验证注气二次泡沫油形成的可行性,揭示其提高采收率机理。在此基础上,通过填砂管实验研究天然气吞吐、连续和间歇气驱过程中二次泡沫油形成过程,并建立考虑泡沫油注气特征的油藏数值模拟模型,模拟注气二次泡沫油形成机理,评价实际油藏中不同注气方式下二次泡沫油提高采收率效果。实验研究表明,注入天然气可以形成二次泡沫油,其主要的提高采收率机理为体积膨胀、粘度降低以及轻组分含量增加。天然气吞吐较衰竭开发提高采出程度7.24%,而连续与间歇气驱导致泡沫油现象减弱或消失,进而使得采出程度低于衰竭开发实验。油藏数值模拟研究表明,由于注气二次泡沫油的形成,平台12口井8轮次天然气吞吐累积产油量较衰竭开发增加14.7%。行列连续、间歇和边部气驱气窜现象严重,无法形成二次泡沫油。     

稠油油藏注蒸汽和烟道气数值模拟研究

为提高克拉玛依油田九6区特稠油蒸汽吞吐后期及转蒸汽驱开发效果,进行了注蒸汽添加锅炉烟道气机理、地质参数敏感性、注采参数优化和经济评价等研究.研究结果表明在适宜的油藏条件下,蒸汽加烟道气吞吐和蒸汽加烟道气驱比单纯的蒸汽吞吐和蒸汽驱效果都有明显的改善.蒸汽吞吐后期加锅炉烟道气可使该区吞吐周期延长2～4轮次,单井产量提高1459 t,采出程度提高7.02%;蒸汽驱过程中添加烟道气可使采出程度提高3.7%.     

稠油油藏尿素辅助蒸汽驱油数值模拟研究

针对河南油田泌浅10块超稠油油藏蒸汽吞吐开发末期地层压力低、回采水效率低、井间剩余油多等特点,根据尿素辅助蒸汽驱油机理,在蒸汽中添加尿素以改善蒸汽驱的开发效果。利用物理模拟方法,建立了尿素分解模型,求取了分解反应动力学参数;利用数值模拟方法,建立了尿素辅助蒸汽驱数值模型,并进行了驱油机理分析。数值模拟结果表明,尿素辅助蒸汽驱是稠油油藏高轮次吞吐后进一步提高采收率的有效技术,可在蒸汽驱基础上提高采收率6.8个百分点。