渗透率级差对空气泡沫驱油效果的影响

在华北油田文120区块油藏条件下(温度87℃、矿化度28291 mg/L),用不同目数的石英砂制成4组渗透率级差分别为2.8、6.8、8.9、10.7的填砂管物理模型,研究渗透率级差对空气泡沫驱油效果的影响。结果表明,随着渗透率级差的增大,高、低渗管及双管采收率增幅先增大后减小。渗透率级差由2.8增至8.9时,高渗管采收率增幅由15.13%增至18.56%,低渗管由19.45%增至29.81%,双管由17.24%增至23.43%,泡沫体系对高、低渗层的封堵调剖能力增强,驱油效果变好;渗透率级差为10.7时,高渗管、低渗管、双管采收率增幅分别为13.55%、9.00%、11.74%,泡沫体系对高、低渗层的封堵调剖能力降低,驱油效果变差。     

渗透率级差对渤海非均质储层空气泡沫驱油效果影响

在渤中25-1油田油藏下(温度135℃、矿化度6 556 mg/L),利用石英砂填制不同渗透率级差的填砂模型,考察渗透率级差对渤海非均质储层空气泡沫驱油效果影响。实验结果表明,随着渗透率极差增加,高低渗层填砂模型采收率呈先增加后下降的趋势。渗透率级差从2.6增至8.7时,采收率增加3.00%,空气泡沫体系对高低渗层具有较强的封堵调剖作用。渗透率级差为10.5时,高渗层采收率提高10.98%,低渗层采收率提高10.02%,综合采收率提高10.50%,说明储层非均质性矛盾突出,泡沫体系对高渗透层不能达到完全封堵。     

胜坨油田高温高盐油藏强化聚合物驱油体系的性能评价

胜坨油田地层温度大于80℃、地层水矿化度大于20000 mg/L、地层水钙镁离子大于500 mg/L,非均质性强。根据该油藏特点,室内研制了强化聚合物驱油体系,在超高分疏水缔合型聚丙烯酰胺中加入聚合物强化剂。结果表明,强化剂加量由0增至2500 mg/L,驱油体系的表观黏度由7.8增至42.9 mPa·s,黏性模量由120增至315 mPa,弹性模量由0增至106 mPa。在模拟胜坨油田条件下,强化聚合物驱油体系（超高分缔合聚合物、强化剂质量比4:1）老化60 d的黏度保留率为85.5%,好于改性聚丙烯酰胺（GXPAM）（66.2%）,热稳定性良好。在非均质岩心中注入强化聚合物驱油体系（2500 mg/L）,高渗模型产液百分比由98.5％逐渐降低,最低值为32.7%;低渗模型产液百分比由1.5%逐渐增大,最大值为67.3%;后续水驱1.0 PV时,高渗模型产液百分比为58.5%,低渗模型的为41.5%,岩心非均质性得到明显改善。岩心渗透率级差分别为1:5和1:3时,强化聚合物驱油体系的采收率增幅为26.0%和10.9%,GXPAM的为14.8%和7.1%。强化聚合物驱油体系的驱油效果明显优于GXPAM,并且在高渗透率级差下的驱油效果较好。     

深部液流转向剂与油藏适应性研究——以大庆喇嘛甸油田为例

针对大庆喇嘛甸油田油层厚度大、相带组合复杂多样、层内非均质性严重等特点，利用室内岩心驱替实验方法，开展了深部液流转向剂调驱增油效果影响因素及其与油藏适应性研究。结果表明，转向剂用量、强度以及渗透率变异系数对油藏调驱增油效果均有影响：转向剂用量越大，调驱增油效果越好；采收率增幅随转向剂强度增大呈现先增大后减小的变化趋势；渗透率变异系数越大，调驱增油效果越好。岩心流动实验和仪器检测分析研究表明，只有当转向剂的分子线团尺寸及其拟流动岩心孔道半径中值组成的点落在配伍性区域内时，转向剂才可以在孔隙内流动。由此认为，对于非均质油藏，在设计转向剂强度和段塞尺寸时，必须兼顾高、中、低渗透层的特点以及转向剂分子线团尺寸与储集层岩石孔隙半径中值间的匹配关系，以确保转向剂对中、低渗透层的伤害最小。图5表3参17     

Cr3+聚合物弱凝胶调驱剖面变化规律及改善方法

采用分子内交联为主的Cr³⁺聚合物弱凝胶,通过“分注分采”岩心驱替实验研究调驱剂段塞尺寸、岩石渗透率和原油黏度对储层吸液剖面和产液剖面的影响。针对渤海油田LD10-1区块渐新统东营组进行了“堵/调/驱”实验。研究结果表明：①调驱剂段塞尺寸对注采两端液流转向和剖面返转时机没有影响,但超过0.3 PV后单位体积段塞尺寸Cr³⁺聚合物弱凝胶提高原油采收率增幅减小,随储层渗透率级差和原油黏度增大,注采两端液流转向时机延后,剖面返转时机提前;②“有机/无机”复合凝胶体系封堵高渗透率层、聚合物微球调控微观非均质性和稠油流度改善剂提高驱油效率等3种措施同时实施,可提高聚合物弱凝胶调驱后的采收率;③“堵/调/驱”组合提高采收率机理为：封堵优势渗流通道扩大非均质储层宏观波及体积、聚合物微球在变径孔隙或喉道处发生桥堵实现微观液流转向、高效驱油剂可进入未波及孔喉区域发挥降黏原油、降低油水界面张力和高效驱替等3种作用。     

扩大复合驱波及系数技术对策和方法

在非均质油藏水驱和化学驱油过程中,驱油剂扩大波及体积和提高洗油效率能力在化学驱增油效果中的作用已愈来愈受到石油工作者的重视.针对水驱和化学驱生产中存在的制约驱油效果的主要因素,利用物理模拟和理论分析方法,探讨了复合驱扩大波及体积和提高洗油效率在提高采收率中的作用、液流转向剂与驱油剂联合使用效果、液流转向时机及其与驱油剂段塞组合方式,研究了复合驱扩大波及效率的技术对策和方法.结果表明,对于非均质性(渗透率变异系数在0.6～0.8)比较严重的油藏,当驱油剂黏度相同但界面张力不同时,驱油剂扩大波及体积能力对采收率的贡献率达到70%以上.在药剂费用相同条件下,驱油剂与液流转向剂联合使用可以比单纯化学驱提高采收率3%以上.液流转向剂注入时机愈早,注入体积越大,化学驱增油效果愈好.     

纵向渗透率级差对水驱油特征的影响实验研究

为了研究不同渗透层位渗透率级差对各层驱油特征的影响,开展了不同渗透率级差的岩心并联驱替实验。结果表明,液流速度总是随着驱替压差的增大而增大的,高渗透岩心总是比低渗透岩心增加的更快些;岩心流速级差明显要大于渗透率级差;渗透率级差越大,流速级差和驱油效率级差越大;渗透率级差越大,低渗层启动压力越大,低渗层越难动用。在多油层共同进行开发时,应对高低渗透性层位进行合理的划分,尽量避免将渗透率级差过大的层系划分为统一开发层系进行开采。     

储层非均质性对自生CO2调驱效果的影响

为了研究海上油田储层纵向非均质性对自生CO₂调驱效果的影响规律,分别建立了12组层间非均质物理模型和3组层内非均质物理模型,利用驱油实验考察了自生CO₂调驱对层内非均质性、层间非均质性和渗透率级差等因素的适应性。实验结果表明：在各层渗透率都相同的条件下,自生CO₂调驱技术对层内非均质模型提高采收率的幅度可达27.40%～31.03%,而对层间非均质模型提高采收率的幅度仅为17.38%～22.05%,说明CO₂调驱技术受层间非均质性的影响更大;对于中—低渗透层相同层间非均质模型,渗透率级差越大,自生CO₂调驱提高采收率的效果越好;用渗透率均值来表征层间非均质性的影响,自生CO₂调驱提高采收率的幅度随渗透率均值的增大呈现出先增大后减小的趋势。矿场试验结果表明,自生CO₂调驱技术对海上油田具有良好的增油效果,应用前景广阔。     

低渗透纵向非均质油层水驱波及规律实验研究

多层非均质油藏普遍存在层间矛盾,导致低渗透层动用程度、水驱波及程度及采收率低,纵向非均质性严重影响了低渗透油藏的高效开发.通过单岩心水驱油、岩心组合模型水驱油实验,结合多层非均质油层注水量劈分公式和水驱波及系数计算方法,研究了渗透率级差对水驱波及规律的影响.结果表明:岩心组合模型的吸水量分配符合多层非均质油藏吸水量劈分理论公式,岩心组合模型可以较为准确地反映非均质油藏的水驱波及规律;随着岩心组合模型渗透率级差的增大,高渗透层的吸水量比例逐渐增加,当渗透率级差大于9时,注入水几乎无法波及低渗透层.     

海上油田聚合物驱深部液流转向增效技术

为进一步提升聚合物驱效果,针对渤海典型油田条件提出了聚合物驱深部液流转向增效技术,研究了该技术的核心材料深部液流转向剂的应用性能.实验结果表明,深部液流转向剂具有较好的注入性、较强的选择性封堵能力和的耐冲刷性能,能够运移到油藏深部,实现深部液流转向;同时可以增强聚合物驱效果,进一步提高原油采收率.     

国内堵水调剖的现状及发展趋势

简要叙述了堵水凋剖的意义和中国堵水调剖五十年的发展历程，从堵水调剖的油藏工程研究、化学剂应用、物理模拟实验、施工工艺、效果评价方法、堵水调剖软件的研发等方面总结了国内堵水调剖的现状，列举了水平井、高温深井、底水堵水及合理用量设计、放置技术等当前堵水调剖技术上的难点，指出高含水油藏深部液流转向技术、基于分子设计的延迟膨胀调剖剂技术、具有工业意义的选择性堵水剂技术、简洁实用的堵水调剖设计软件开发等是堵水调剖技术的发展趋势。堵水调剖将成为油藏经营管理的一项重要内容。     

钻、完井过程油层保护技术的研究与应用

大庆油田开发对象逐渐转向二、三次加密井的薄差油层,由于该类油层泥质含量高、油层物性差,因此注重钻完井全过程的油层保护工作就显得格外重要.以薄差油层天然岩心为实验载体,开展了储层敏感性评价、高聚物钻井液与A级固井水泥储层伤害程度评价及伤害原因分析、钻井液屏蔽暂堵剂的优化与评价、射孔完井液清洗剂防膨剂的优选评价以及油层复合保护技术开发等室内实验;在室内实验的基础上,以杏八～十二区过渡带二次加密井为试验区,开展了钻井液屏蔽暂堵剂、洗井液临界密度固井、射孔完井液、热泡沫气举、油层复合保护剂等钻完井全过程油层保护技术现场试验,生产和测试结果均见到了较好的效果.     

油田深部液流转向技术

针对进入高含水阶段的油田,要稳产必须进行大幅度提液和大量注水。地层由于长期注水冲刷形成大孔道窜流,造成注入水严重低效循环,使得采油成本大幅度上升。堵水调剖技术在一定程度上改善了水驱开发效果,但由于其处理半径有限,不能解决油井水窜问题。因而,提出了利用深部液流转向剂改变注入水流场、遏制注入水通过高渗及强水洗部位无效循环的研究思路及作用机理,并结合机械器材使转向剂发挥作用。     

聚合物分子聚集态对液流转向效果影响及其作用机理

对4种调驱剂聚合物纳米球、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液、Cr³⁺聚合物凝胶和聚合物表面活性剂的黏度、分子线团尺寸、微观聚集态、驱油效果及其液流转向效果进行了研究和机理分析。结果表明,浓度相同时,调驱剂的黏度从大到小依次为：聚合物表面活性剂>Cr³⁺聚合物凝胶>HPAM溶液>聚合物纳米球（约2 mPa·s）。水驱至含水40%后转注0.38 PV调驱剂,采收率增幅从大到小依次为：Cr³⁺聚合物凝胶(14.5%)>HPAM溶液(10.2%)>聚合物表面活性剂(6.8%)>聚合物纳米球（-5.1%）。液流转向效果实验结果表明,调驱结束时,Cr³⁺聚合物凝胶、HPAM溶液、聚合物表面活性剂、聚合物纳米球调驱后的低渗透层采收率增幅分别为：24.7%、16.5%、10.3%、3.1%,低渗透层分流率分别为：20.8%、12.4%、9.7%、3.2%。聚合物分子聚集态是影响黏度及液流转向效果的主要因素。聚合物纳米球、HPAM溶液、Cr³⁺聚合物凝胶和聚合物表面活性剂的水动力学半径Rh(0.267、0.066、0.079和0.771 μm)均小于0.46R（R为岩石孔喉半径）,理论上难以形成稳定封堵,其聚集态分别为颗粒状、线网状、局部网状和区域性网状。Cr³⁺聚合物凝胶在岩石孔喉内的滞留量和流动阻力最大。聚合物表面活性剂黏度较高,但与岩石的孔喉配伍性较差,易在注入端面发生堵塞。     

超低渗油藏在线分流酸化增注技术研究与应用

酸化是超低渗油藏最有效的增注措施之一，但由于储层物性差、非均质性强等问题，造成目前常规酸化措施普遍具有施工周期长、有效率低、有效作用距离短等不足，且酸化过程中存在指进现象和储层二次伤害。针对这一问题，选取鄂尔多斯盆地环江油田三叠系超低渗油藏为研究对象，提出了在线分流酸化技术，并配套研制了一种多元缓速螯合酸COA-1S和一种新型的水溶性分流剂COA-1P。通过室内评价实验和在线分流酸化模拟实验，发现该技术在缓速性、配伍性、水溶性、螯合能力和暂堵功能等方面均显著优于常规酸化；现场先导性实验结果表明，酸化后剖面吸水均匀程度从28.5%上升至50.9%，视吸水指数增加2倍左右，降压增注效果显著；同时，该技术还具有“不停井、不泄压、不动管柱、不返排”的特点，简化了常规分流酸化工序、降低了安全环保风险，是一种能够很好地适应超低渗油藏特征的酸化增注技术。     

支撑剂裂缝长期导流能力测量仪的研制

国外的长期导流测量仪器价格昂贵,且售后服务不方便,为此研制了CDLY-2006智能化长期导流能力测量仪。该仪器是按照现代仪器模块化、集成化和网络化思想而设计研制的,其自动压力加载系统采用液压泵快速加载与微量泵自动平衡控制技术,数据采集控制系统采用模块加网络解决方案,自动化程度高,性能稳定可靠。试验及应用情况表明,该仪器能在0～100MPa的闭合压力下,按要求匀速加载到各个设定压力,24～300h精确保载,压力波动范围≤0.5MPa,相同条件下平行样品检测误差≤5%,符合试验检测标准要求。     

水溶性转向剂在注水井多裂缝压裂工艺中的应用

本文对水溶性转向剂用于注水井多裂缝压裂工艺进行了研究,现场试验表明该工艺技术的增注效果是显著的。     

低粘度堵剂在管外窜槽模型中的注入选择性研究

为了研究堵剂在发生管外窜槽井的注入特性,根据管外窜槽模型,分析了低粘度堵剂的注入特性,指出不同渗透率地层的分流情况受窜流通道和地层渗透率的综合影响.在油水层渗透率一定的条件下,窜流通道渗透率越小,水窜层分流率越小;反之,窜流通道对水窜层分流率影响越小,并且最终分流率趋于定值.随着注入速度的增加,水层和油层的压力均增大.在窜流通道和油水层渗透率一定的条件下,若油水层压力不变,则油水层分流率不变.低粘度堵剂注入发生管外窜槽的油水层时,由于油水层压力确定了注入流体的分流率,同时由于油层压力小于水窜层压力,使大量堵剂进入油层,对地层造成严重伤害.因此,建议使用泡沫等具有分流效应的流体,减少对油层的污染.     

缓膨高强度深部液流转向剂实验室研究

基于深部调剖(调驱)液流转向改善水驱技术发展要求,通过材料分子结构设计,在常规吸水体膨网络结构中引入控制吸水速度的高分子网络,形成具备缓膨、高强、性能可调等综合特性的互穿网络结构体系.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法进行了材料微观结构分析,观察到材料互串结构的均匀性.静态吸水体膨实验表明,缓膨颗粒转向剂在水中具有良好的悬浮分散性,完全吸水膨胀时间大于20 d,吸水后弹性模量在104Pa以上,远高于常规体膨颗粒类转向剂.填砂管物理模拟实验证实其具有良好的深部注入性能及吸水体膨封堵性能,可有效克服常规体膨颗粒材料吸水膨胀速度过快、强度较低、进入地层深度有限等不足,为深部液流转向改善水驱(聚驱)技术的实施提供了物质条件.     

泡沫酸配方体系研究及性能评价

泡沫酸与常规土酸相比具有反应速度慢、腐蚀率低、易返排、低伤害等特点,同时对于非均质性储层可较好地实现酸液的转向分流,对低压、低渗、非均质、高含水油气藏的增产改造是一种十分理想的酸液体系。采用搅拌法,以泡沫的半衰期及起泡体积作为主要评价指标,开展了泡沫酸添加剂的评价,并利用正交设计法筛选出高效的泡沫酸配方体系;针对优选的泡沫酸配方开展室内性能评价。结果表明:泡沫酸具有较好的缓速、缓蚀性能,且泡沫质量越高,其缓速、缓蚀性能越好。泡沫酸具有很好的分流效果,过酸之后,并联岩心渗透率均增加,且渗透率差异减小。