高含水油藏注气驱提高采收率技术研究

针对高含水中后期油藏以及注水困难的水敏油藏难以实现高效开发与持续稳产的问题,通过PVT釜高压物性实验与长细管驱替实验进行了注富气与CO_2驱提高采收率室内评价研究。实验对原油进行了PVT高压物性分析,研究了注入不同摩尔分数比例的CO_2和富气时,原油饱和压力、降黏效果和膨胀能力的变化规律,并对比分析采用连续注气与交替注气下,高含水油藏的驱油效果。长细管实验对比分析了注CO_2和富气在原油中的最小混相压力及混相驱替效率,CO_2在原油中的最小混相压力为14.27 MPa,富气在原油中的混相压力为34.74 MPa。对原油物性与驱油效率的分析表明,注富气可以较好地提高轻质油藏原油的采收率。与水驱相比,采用连续注气与交替注入,富气驱均可以提高采收率28%以上,且交替注入的效果更好。     

注气参数对注气驱非稳态驱替效果的影响

非均质油藏注入气与原油由于受粘性指进、重力和毛管力作用,表现出复杂的非稳态驱替特征.使用标定多相流态的无因次量组,采用组分数值模拟技术研究无因次注气参数(扩散数Nd、重力数Ng)对注气混相驱非稳态驱替效果的影响.结果表明,对于注气混相驱随着扩散数增大,溶剂与原油之间传质效果增强,与原油混相更加充分,驱油效率增大;而对于注气非混相和近混相驱,随着扩散数增大,驱油效率减小,采收率越小.注气速度引发的重力数越小,表现为驱替特征稳定程度由强变弱而最终影响驱油效率;而密度差异造成的重力数越小,驱替前缘越稳定驱油效率越高,控制合理的注气参数可以有效改善注气驱替效果,从而提高采收率.     

华北低渗透油藏烃气驱最小混相压力实验研究

为快速、准确地确定低渗透油藏注烃气驱提高原油采出程度技术的注气压力,进行了最小混相压力测定实验。通过细管实验方法结合华北油田Q区块的实际开发特点,研究了该区块自然衰竭开采效果以及原油在原始地层条件(压力24 MPa,温度74℃)及目前地层条件(压力15MPa低于饱和压力,温度74℃)下与烃气混相的最小压力及气体突破时间,为该区块低渗透油藏烃类气驱注入压力的选择提供依据。实验结果表明:Q区块在目前地层条件下注烃类气驱的最小混相压力(62.75 MPa)要高于原始地层条件下的最小混相压力(54.77 MPa),并且注入压力越高,烃气突破越晚,最终采出程度越高。在目前油藏条件下不能实现混相驱,但适当提高注入压力,可实现烃气与原油近混相,最终达到提高原油采出程度的目的。     

压力对二氧化碳驱油效果影响的实验研究

为研究CO_2注入压力对驱油效果的影响规律,在模拟大庆扶杨油层及恒定注采压差条件下,利用细管法进行CO_2驱油实验。研究结果表明:扶杨油层原油与CO_2的最小混相压力为22.5 MPa,注气压力越高,CO_2突破时注气量及采收率、累计采收率、生产气油比及注入能力越大;达到混相驱后,注气压力对CO_2驱油效果影响非常小,但生产气油比明显高于非混相驱。因此,CO_2非混相驱油时,为取得好的驱油效果,应尽可能提高注入压力;混相驱油时,提高注气压力对增加采收率效果不大。CO_2突破后不宜继续进行CO_2驱,应改用其他的开采方式。该项研究在相同注采压差条件下注入压力对驱油效果影响方面取得了突破。     

低渗透砂岩油藏注CO

着重介绍了细管实验条件对最小混相压力实验确定方法测试结果的影响。通过数值模拟方法发现,当细管长度越长、细管直径越小、驱替速度越大、孔隙度越小,则得到的最小混相压力值也越小。另外,还讨论了油藏温度、注入气组成及原油的组成与性质对混相压力的影响情况。通过对比国内外注CO₂混相驱油藏与流体的条件,说明了中国原油很难实现CO₂混相的原因即地层温度高、地面油粘度大。建议开展降低最小混相压力技术及加强防止气体突破技术的研究,以解决注气过程中气体波及效率低的问题,实现较高的采收率。     

古708区块地层原油烟道气驱细管实验

为了探索大庆外围低渗透油层有效动用方法,以低渗透油藏古708区块为例,进行了烟道气驱地层原油细管实验.结果表明,随着注气量的增加,原油采收率增大,在同样注气量下,注入压力提高,地层原油采收率增高,烟道气驱表现为非混相驱.注气量达到0.3 PV后,气体突破,生产气油比上升明显,注入压力越大,突破后生产气油比上升越快.     

注气压力和注入气体对驱油效率影响的实验研究

在石油的开采中,CO2混相驱是提高采收率的一种行之有效的方法,尤其在气驱的过程中达到混相.针对吉林油田黑59区块低孔低渗油藏,开展了注气驱油效率细管实验.通过多组细管实验,研究了吉林油田油藏在不同注入压力和气体组成下注入气的驱油效率,分析了注入压力和注入气组成对驱油效率的影响.实验结果证实,注入压力对驱油效率影响明显,...     

杂质气体对二氧化碳驱影响模拟研究

二氧化碳驱是一种行之有效的提高采收率的技术,为设计经济可行的二氧化碳驱方案,需要对二氧化碳中的杂质气体对原油相态和驱替效果的影响进行研究。在实验基础上建立了纯二氧化碳——原油体系模型,计算不同杂质气体对该体系的相态影响;采用细管实验和状态方程方法确定最小混相压力,分析杂质气体对最小混相压力的影响;通过拟合长岩心纯二氧化碳驱替实验数据,计算了不同杂质气体对驱替过程的影响。研究结果表明,氮气和甲烷的混入不利于原油降粘和膨胀;最小混相压力随氮气和甲烷摩尔分数的增加而增加,随中间烃组分摩尔分数的增加而降低;中间烃组分能使二氧化碳的驱油效率增加,而氮气和甲烷的存在使驱油效率降低。     

油田回注不同产出气类型的驱油效果分析

CO2排放量的增加会导致全球气温上升,若能收集CO2并注入油层,则能通过CO2驱油提高原油采收率。CO2驱分为混相驱和非混相驱,混相驱的采收率可达95%。但是,CO2驱油后期的气体突破会产出大量气体,排放到空气中还会造成污染。如果将产出气分离、提纯为纯净的CO2再注入地层,则会增加经济成本。国内外专家在采用纯CO2驱提高原油采收率方面已建立了非纯CO2的最小混相压力计算模型,但在混有烃类和氮气的产出气对提高原油采收率的影响方面研究较少。因此,研究CO2驱不同组成的产出气对驱油体系的相态、最小混相压力以及驱油效率的影响对设计CO2驱产出气回注方案具有参考价值。     

挥发性油藏CO2驱动态混相特征

挥发性油藏地层能量充足,原始地层压力高,常规水驱开发难以实施。CO_2驱以其良好的驱油特性在该类油藏中得到了应用,但由于挥发性原油气油比高,溶解气中甲烷含量高,导致CO_2驱混相压力高,使得其驱油效果受到一定的影响。通过室内实验和数值模拟,研究挥发性油藏注CO_2过程中的动态混相特征,并剖析衰竭开发转CO_2驱界限。结果表明:挥发性油藏存在着适度衰竭转CO_2驱"脱气降混"机理,即随着地层压力的降低,原油中甲烷成分部分脱出,有助于CO_2驱最小混相压力的降低。另外,其脱气降混程度与其原油类型和溶解气油比有关,原油越接近于凝析油,气油比越高,混相压力降低程度越大;反之,原油越接近于黑油,气油比越低,混相压力降低程度越小。结合动态混相机理,提出了挥发性油藏衰竭开发转CO_2驱界限,即气油比越高,其转驱界限越低,脱气后CO_2混相驱补充地层能量幅度越小;反之,转驱界限越高,补充地层能量幅度越大。     

X区块低渗油藏注气可行性研究

为研究X区块低渗油藏注气混相驱油的可行性,通过室内实验探讨了原油相态特征和注入气与地层流体的相态特征,开展细管实验测试了注入气与地层流体的最小混相压力,为X区块低渗油藏注CO2和注伴生气可行性提供基础。实验主要得到以下结论:该区块原始地层压力为31.1 MPa,饱和压力为11.03 MPa;注CO2在保压、降黏膨胀和抽提方面的效果好于注伴生气;两种气体注入与地层流体不能实现一次接触混相驱,可以实现多级接触混相,压力分别为27.85 MPa和29.2 MPa。细管实验的驱替效率在94.2%,确定了CO2与原油的最小混相压力为23.56 MPa,由此可见X区块油藏适合注CO2混相驱油,为目标区块后续注CO2驱油提供了理论依据。     

沙一下油藏CO2混相驱替提高采收率的研究

以沙一下区块油藏为对象,研究了CO2混相驱技术可行性及提高采收率,通过PVT实验和细管模拟实验,确定了油藏原油的最小混相压力为18.41 MPa,原油采收率达90.01%。实验结果表明,注气驱达到混相压力后,注入压力对驱油效率影响不大,而在混相压力以下的近混相区,注入压力对驱油效率影响非常大。通过长岩心驱替模拟实验,对比了水驱和CO2驱替效率,结果表明CO2混相驱提高采收率达40.8%。     

富气驱混相判定方法

富气混相驱是目前进一步提高水驱采收率的主要方法之一。由于组成富气的液化石油气价格昂贵,若驱替过程中不是非混相驱或者发生气窜,注入的混合气在地层内没有与油藏剩余油发生混相作用即被采出,将造成巨大浪费;因此,实时监测油藏驱替动态,主动调整,保证驱替始终处于混相驱状态,就显得尤为重要。以北非某油田富气驱为例,研究了判断混相驱较为实用的方法——拟三元相图法、注入组成和油藏条件法、生产气油比和产出气组分法。结果表明：通过相平衡计算绘制的拟三元相图,不仅可清晰地表示驱替中多次接触混相的过程,还可确定最小混相组成和最小混相压力。为了实现富气混相驱替,首先要确保注入端的压力、温度和富气组成等达到混相要求;其次要监测采出端气油比和产出气中的C3,C4中间组分的变化,并以此作为是否混相的主要判断依据,而生产气油比受储集层物性影响,不确定性强,可作为次要判断依据;最后,根据判断结果,再对注入端参数实时加以调整。     

表面活性剂降低CO2驱最小混相压力研究现状

CO2混相驱油技术因其驱油效率高的优势而迅速发展。国内多数油藏原油与CO2混相压力过高,无法实现混相驱替。鉴于此,降低CO2与原油最小混相压力是突破方向。目前主要是寻找合适的表面活性剂等添加剂来降低CO2气相与油相的界面张力,进而降低二者间的最小混相压力。其中,研发新型的CO2-原油两亲性表面活性剂极为关键。     

两种介质注入对原油物性的影响

注入介质对原油高压物性影响的研究是注气提高采收率的室内评价手段之一,注富烃气和氮气后原油高压物性参数变化规律的研究是分析注气后沿混相及前沿混相和非混相驱替过程室内评价的基础。在对一实际轻质原油高压物性分析的基础上,分别进行了富烃气注入和氮气注入实验及多次接触实验,对比研究了注入这两种气体后轻质原油的相态、饱和压力、粘度、容胀特性、气油比和脱气原油密度等特性的变化规律,分析了氮气抽提作用对原油PVT特性的影响。结果表明,在一次接触混相条件下,注富烃气和氮气后轻质原油的高压物性参数具有相似变化规律,但是氮气对原油粘度、体积系数、密度等参数的改善不如富烃气注入明显,氮气将引起原油饱和压力急剧上升;在氮气驱过程中后沿地层原油很快变重,若不能达到和保持前沿混相,氮气驱效果将很差。     

文72沙三中注天然气驱油藏数值模拟

针对文72沙三中油藏的特点，进行了注天然气驱油藏数值模拟。利用长岩心驱替实验模拟．对地层流体参数进行了校正；通过油藏数值模拟显示．注富化气可以降低原油的混相压力；应用数值模拟技术．对不同的层位、注入量、注入时间和注入方式进行了混相驱和非混相驱研究；数模结果证实．天然气驱能提高采收率15．98%。     

中原油田注空气驱油试验研究

在分析中原油田开发特点的基础上，对已应用的提高采收率技术进行了分析，指出了存在的问题，提出应用注空气驱技术可进一步提高油藏采收率。介绍了空气驱低温氧化机理，建立了室内试验装置。针对胡12块油藏原油，研究了不同压力、温度下注空气动态驱油情况。分析了压力、温度等因素对气体突破时间、突破时气体含氧量和驱油效率的影响。试验结果表明：注入温度一定时，随着无因次压力的增加，气体突破时间缩短，突破气体含氧量增加，气体突破时驱油效率降低；无因次压力一定时，随着温度的升高，气体突破时间缩短，突破气体含氧量降低，气体突破时驱油效率增加。该试验对中原油田安全、有效地应用注空气驱油技术具有重要的指导意义。     

X油藏注气混相驱可行性实验研究

针对X底水油藏油井注水后综合含水上升过快的问题,利用HB70/300型高压物性分析仪开展了该区块原油相态特征实验、注气相态特征实验,并运用细管法开展了注CO₂最小混相压力实验。对比分析了CO₂和N₂两种性质气体注入前后原油的相态特征变化,确定了该区块原油注CO₂最小混相压力,为X油藏注气提高采收率可行性提出依据。实验结果表明,X油藏原始地层压力为46.01 MPa,原油饱和压力为11.06 MPa,注N₂后饱和压力上升迅速,在原始地层条件下难以实现混相,表现出典型的非混相特征;注CO₂后饱和压力上升较平缓,细管法测得的最小混相压力为28.03 MPa,说明利用CO₂可实现CO₂的混相驱替,而且最终的驱替效果比较理想。说明该油藏可开展注CO₂混相驱,为进一步的开发方案调整提供了依据和合理的建议。      

涠洲12-1油田注伴生气近混相驱替机理实验及模拟研究

近混相驱可以在降低注入压力的同时尽可能使驱替效果达到与混相驱相同的低界面张力驱替效果。以涠西南油田群外输气回注涠洲12-1油田地层原油的互溶性膨胀试验和多次接触过程PVT实验数据为基础,结合PVT物性参数及相态特征的模拟计算,分析了涠洲12-1油田注伴生气膨胀特征和多次接触非混相驱和近混相驱特征。研究表明,涠洲12-1油田地层原油在目前地层压力(20.47~20.77 MPa)下,当注入气摩尔比例达到0.68左右时,体系达到理论上的一次接触混相状态,对应的理论混相压力在39.45 MPa以上。注涠洲12-1油田外输气形成的驱油机理为多次接触动态非混相驱和较弱的近混相驱,要达到明显的近混相驱和混相驱,则需要把注入压力提高到40 MPa以上。     

非离子低分子表面活性剂优选及驱油效率研究

目前国内外对低渗透油藏开发的主要趋势为注气开发,又以CO2混相驱居多。我国低渗油藏以陆上沉积为主,储量大且非均质性严重,油质较重黏度高一般不易达到CO2混相。为了降低驱油混相压力,在尽量少增加成本的情况下提高驱油效率,找到了一类不溶于水但溶于超临界CO2及原油中的非离子低分子表面活性剂,通过研制复配及溶解性与降黏评价实验,找到了2种表活剂CAE、CAF。以细管实验为载体,采用高温高压配样器配置地层油进行驱油效率评价,筛选确定了一种表活剂CAE。进行溶解式驱替及段塞式驱替以确定表活剂CAE的最佳注入方式;进行不同浓度的驱替实验确定表活剂CAE的最佳注入浓度。研究表明:段塞式驱替为该活性剂的最佳注入方式,最佳浓度为0.2%;表活剂CAE在最佳驱替方式下与纯CO2相比可以提高驱油效率约13.13百分点。该研究为国内低渗透油藏相对有效地降低混相压力、提高驱油效率找到了途径,是我国低渗油藏注气开发研究中值得探索和尝试的方法之一。