致密油藏CO2吞吐驱油和封存注采参数敏感性分析——以鄂尔多斯盆地延长组长7段致密油藏典型储集层为例

致密油藏CO₂吞吐开发具有提高原油采收率和封存CO₂的双重效果。目前,对致密油藏CO₂吞吐驱油和封存研究中,鲜有学者将CO₂封存量相关参数作为评价指标。以鄂尔多斯盆地延长组长7段某致密油藏典型储集层为例,利用数值模拟技术分别选取吞吐时机、注气速度、注气时间、焖井时间、生产时间和吞吐轮次为注采参数,以换油率、CO₂滞留系数及驱油-封存协同综合系数为评价指标,采用单因素控制变量法和多因素正交试验设计,结合极差分析方法,分析了6个注采参数对3个评价指标的敏感性。结果表明：当注重CO₂驱油时,建议注气时间为30～60 d,注气速度为0.001 0～0.003 0 PV/d,吞吐时机小于0.5年;当注重CO₂封存时,建议生产时间为30～230 d,注气速度为0.0075～0.010 0 PV/d,注气时间为145～180 d;当CO₂驱油和封存协同优化时,建议注气时间为30～65 d,吞吐时机为6个月前,焖井时间为10～2...     

CO2在地层水中溶解对驱油过程的影响

利用CO₂-烃-地层水相平衡热力学模型模拟计算了CO₂在地层水中的溶解规律。建立了考虑CO₂在地层水中溶解的一维长岩心数值模拟模型,模拟计算了注CO₂驱替过程中原油采出程度、气油比、油气水饱和度剖面、CO₂在地层油和地层水中摩尔分数剖面的变化规律。研究表明：CO₂在地层水中的溶解量随着压力的升高而增加,随着温度的升高而降低;当温度达到100℃以上或压力达到20 MPa以上时,压力和温度对CO₂在水中溶解量影响变小。注气初期,考虑CO₂溶解时采出程度比不考虑溶解时低,注气突破时间更迟,油墙向生产井端推进速度更慢。含水饱和度越高,影响程度越大。当含水饱和度为0.67、注入1.0倍烃孔隙体积CO₂时,考虑CO₂溶解采出程度比不考虑CO₂溶解低约6%。CO₂在地层水中溶解可导致CO₂的损失,使得CO₂驱油见效时间滞后。     

苏北盆地溱潼凹陷草舍油田CO2混相驱技术研究

苏北盆地溱潼凹陷草舍油田泰州组油藏是一个复杂断块油藏,边界断层遮挡性较好,内部小断层则基本不封闭,储层连通性较好。室内实验注入CO₂对泰州组地层原油起到了明显的膨胀降粘作用,满足CO₂混相驱的要求。注气前泰州组油藏水驱井网存在开发层系划分较粗、层间矛盾严重、局部地区井网不完善、平面开采不均衡、纵向油层动用程度差异等问题,注入CO₂后的动态监测表明,注气井吸气剖面得到明显改善,地层达到最小混相压力,原油重质组分被动用,整个区块产量稳定并初步见效。      

注CO2重力驱技术在海拉尔油田高倾角断块油藏的适用性

海拉尔油田高倾角油藏石油探明地质储量规模大,地层倾角超过10°以上的储量占总探明地质储量的68.6%。受构造高差的影响,常规注水开发难以实现构造顶底部位油井均衡驱替,边底部油井含水率上升快,构造高部位油井受效差,整体开发效果不理想。针对海拉尔油田高倾角断块油藏水驱开发效果差的问题,以注CO₂重力驱油实验为基础,以油藏数值模拟为手段,开展注CO₂重力驱油机理、影响因素及适用性研究。结果表明：当以原始地层压力10.57 MPa注入1.2 PV的CO₂时,CO₂驱油效率可达55.9%,能大幅度提高高倾角断块油藏的采收率;地层倾角、储层渗透率、注气速度是影响注CO₂重力驱效果的主要因素;海拉尔油田有4 411.35×104 t石油探明地质储量适合开展注CO₂重力驱开发,注CO₂重力驱技术在海拉尔油田具有广阔的应用前景。     

低渗透CO2驱注入井注入困难原因分析与防治对策

CO₂的平稳注入是低渗透油藏CO₂驱扩大波及体积与提高采收率的保障,针对CO₂驱注入井、水、气交替过程中陆续出现的油管缩径、油管堵塞、近井油层堵塞等引起的注入困难问题,依托注水管线冲洗、连续油管冲洗返吐等方式,对储层、井筒、井口、管线等重要节点,开展了岩心、水质、固体沉积物、堵塞物取样分析,结果表明：由于注入水水质不合格,含油、机杂以及FeCO3、FeS、CaCO3等腐蚀结垢产物的二次污染是引起注入困难的主要原因。根据不同堵塞位置,优选设计了连续油管热洗+钻磨、连续油管旋转喷射+解堵液等解堵治理技术与措施,有效解除了井筒及近井地带堵塞现象。同时,针对欠注原因,优选了防腐药剂体系,配套了接力加药工艺与井口过滤器,形成了日常防控技术措施,保障了地面管线内防腐效果与入井流体合格,减少了管线、井筒、地层二次污染。通过防治技术相结合,保障了CO₂驱注入系统高效、平稳注入。     

基于裂缝径向流物理模型的CO2驱注入方式研究

针对水驱后CO₂驱不同注入方式优选问题,基于裂缝径向流物理模型,开展一注四采五点法井网单一裂缝和复杂裂缝CO₂复合驱油室内实验,研究了低渗透裂缝性油藏水驱后不同注入工艺下CO₂驱效果。结果表明:单一裂缝模型水驱后,依次实施CO₂连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入等不同注入工艺,油藏阶段采出程度呈现先增加后降低的趋势,最终可在单一水驱基础上提高采收率65.7个百分点;复杂裂缝模型水驱后,依次实施CO₂连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入、水气交替等不同注入工艺,水气交替驱油效果最好,最终可在单一水驱基础上提高采收率28.89个百分点。研究成果对低渗透裂缝性油藏水驱后CO₂驱具有重要指导意义。     

水驱转CO2混相驱渗流机理及传质特征

CO₂混相驱作为三次采油技术一般在注水开发之后实施,其需要考虑水驱后残留在孔隙中的注入水对CO₂混相驱的影响。基于常规PVT多次接触实验,采用带多点取样孔的长填砂管,在不同含水阶段分别开展注气驱替实验和气水交替驱实验,研究多孔介质中可动水参与下的多相多组分渗流规律以及不同含水率对油、气两相组分传质的影响。研究结果表明：在不同含水率下CO₂与原油仍能发生混相,CO₂的注入形成了新的渗流通道,扩大了水驱波及体积。但高含水率对油相和气相间组分传质有一定的抑制作用。此外,不同含水率下转CO₂驱会在储层中形成不同的油、气、水三相渗流和分布特征,从而影响采出程度,而气驱最终采收率主要受注气驱油效率和水驱波及体积共同作用的影响。     

考虑流体非均质性的低渗透油藏CO2驱试井分析

CO₂ 驱是提高低渗透油藏采收率的一种重要方式,但目前对驱替过程中压力响应动态的认识不足。CO₂ 的注入使地层流体性质发生改变,形成CO₂ 区、CO₂ -原油过渡区和未波及原油区。基于复合油藏渗流理论,引入幂律型公式和牛顿插值公式来描述CO₂ -原油过渡区内流体非均质性的变化特征,建立了低渗透油藏CO₂ 驱试井模型,并采用数值方法进行求解。对CO₂ -原油过渡区内2 种流体非均质性变化形式下的试井曲线特征进行了分析。结果表明：当CO₂ -原油过渡区内流体黏度与综合压缩系数均呈幂律型变化时,其变化指数均增大,CO₂ 区与CO₂ -原油过渡区流度比和导压系数比均增加,压力导数曲线斜率增大;当CO₂ -原油过渡区综合压缩系数呈非连续性变化时,压力导数曲线因CO₂ 区与CO₂ -原油过渡区导压系数比的增加而呈现下凹趋势。最后,通过实例应用提出了CO₂ 驱试井解释方法。     

低渗油藏CO2 驱合理技术注采井距探讨

目前低渗CO₂驱油藏合理技术注采井距计算公式尚未综合考虑地层条件下CO₂相态特征、井网类型等因素,文章以CO₂在油藏状态下的物化特征分析为基础,应用渗流力学基本理论,综合考虑井网类型、注采量、启动压力梯度等因素的影响,推导注CO₂气井与采油井之间的压力梯度分布公式,表征驱动压力梯度随井距的变化关系。研究结果表明,当最小驱动压力梯度达到最大启动压力梯度时,注采井距即为油层有效动用的最大技术注采井距,以此为基础指导确定低渗CO₂驱油藏合理注采井距。实例表明!所述方法简单实用,较先前采用的注采井距计算方法更为合理。该项研究对其它低渗注气驱油藏合理井距确定具有一定的借鉴意义。     

CO2注入方式对芳48油藏开发效果的影响

大庆油田芳48断块为特低渗透油藏,对该油藏进行了水驱、CO₂驱、CO₂吞吐、CO₂转水驱、水驱转CO₂驱等开采方式室内物理模拟研究。实验结果表明,该区块水驱见水早、含水率上升快、注水能力低。在上述5种气驱方式中,CO₂吞吐后气驱的累积采收率最高,然后依次为水驱转CO₂驱、气驱、CO₂驱转水驱,CO₂吞吐的累积采收率最低。从累积气油比来看,CO₂吞吐累积气油比最高,其次为CO₂驱,而水驱转气驱、气驱转水驱、吞吐转气驱的累积气油比较低。从气体注入能力来看,气驱的注入能力最高,而水驱转气驱、气驱转水驱的注入能力比较低。考虑开采效果和气体注入能力,芳48特低渗透油藏开采应优先选择CO₂吞吐后气驱,其次为水驱转CO₂驱。     

深水钻井溢流井控期间水合物生成主控因素

目前多数学者都是基于热力学特征进行水合物生成的判断,但更准确的判断需要考虑分子动力学的特征。井筒中水合物形成的速度较慢,即使达到了水合物形成的热力学条件,还需要经过水合物的成核、生长2个过程。基于深水钻井溢流井控期间井筒多相流动规律,依据水合物热力学和动力学特征,结合水合物膜微孔板理论,对溢流井控期间循环、关井和压井期间水合物的生成机理进行了研究,并分析了不同流型对水合物生成的影响。研究结果表明,深水钻井溢流发生时,循环期间井口安装有节流装置不会生成水合物;关井期间泡状流情况下不会形成水合物堵塞,段塞流情况下井口处可能会形成水合物堵塞;压井期间水合物生成不会对井筒产生较大危害。     

低渗透油藏生产井关井测压时间的计算与应用

低渗透油藏的生产井压裂后，在单井试油试采过程中，压力恢复测试关井时间不同，其中有些井压力恢复曲线不能出现边界反应段，渗流不能反映地层中真实流动特征。针对这种情况，基于长庆绥靖油田塞39井区长：低渗透油藏大量试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究合理关井时间的界限及其计算方法。结果表明，当油井关井测压时间达到3倍地层径向流开始出现的时间后，利用此时的压力数据解释地层参数和地层压力，其结果的误差小于5％，同时能较准确地判断边界类型。计算的理论曲线和霍纳法解释值非常接近，对于塞39井区，若预先知道某生产井地层有效渗透率值，可从理论曲线查出压力恢复试井的关井时间，否则，建议按照该井区地层有效渗透率（大约在6mD左右），将不稳定试井测试时间控制在25d以上为宜。图4表3参14     

小断块稠油油藏水平井蒸汽吞吐开采技术策略研究

冀东油田蚕2X1小断块稠油油藏埋藏深、边底水较活跃,为此提出以热采作为该块的开发手段。运用数值模拟方法对比分析了天然能量开采与蒸汽吞吐开采的效果,确定了油藏合理开发方式——水平井蒸汽吞吐开发。以油藏开发经济收益为前提,研究了水平井蒸汽吞吐注采工艺参数对开采效果的影响,优化了该油藏水平井蒸汽吞吐开采的合理工作制度,并提出了相应的技术经济界限。研究结果表明,对蚕2X1断块进行开发时,采用高干度、高注汽强度、高注汽速度、短焖井时间的水平井蒸汽吞吐注采工艺,才能获得较好的经济收益。     

低渗透油藏CO2驱注入时机研究

根据吉林油田某区块的油藏条件,运用数值模拟软件,研究CO2不同注入方式下的驱油效果。数模结果显示,与水驱和连续注气方式相比,交替驱能大幅提高原油采收率。衰竭开采后进行气水交替驱时,随着注入时机的推迟,采收率先是快速增加,然后逐渐降低,不过采收率变化幅度较小。注水开发后进行气水交替驱时,随着注入时机的推迟,采收率先是快速降低,然后逐渐增加,采收率降低幅度较大。注水开发后,经过一段时间焖井,再进行气水交替驱,焖井时间与采收率关系比较复杂,最佳焖井时间可以通过数值模拟得到。     

气流量对水合物堵塞影响的试验研究

天然气在生产过程中容易生成水合物使气井停产,确定流动情况下水合物生成条件是防止水合物生成堵塞管线技术的主要参数.采用自研的动态水合物试验装置对天然气水合物在流动条件下进行了动态试验,并与静态试验数据进行对比分析.结果表明,水合物动态堵塞温度点比静态生成温度点低,气流量越高,水合物生成堵塞温度点越低,越不易堵塞.     

油井经济极限含水的确定

胜利油田目前大多数油田已进入高含水后期和特高含水期开发阶段,水油比急剧上升导致生产成本逐年增加,部分油田开发单位和部分油井已经出现不经济生产,为了适应市场经济对油田开发的要求,确保油田开发获得较好的经济效益,在分析开采规律的基础上,对油区不同类型油藏的经济极限含水进行研究。     

杜32断块区兴隆台油层蒸汽吞吐参数优化数值模拟研究

方法　利用数值模拟方法研究杜 32块兴隆台油层蒸汽吞吐的主要注采参数及射孔参数。目的　选择合理的注采参数 ,最大限度地改善其蒸汽吞吐开发效果。结果　数值模拟结果表明 :注汽强度以 70～ 80 t/ m为宜 ;注汽速度为 16 0～ 2 0 0t/ d;井底蒸汽干度为 40 % ;焖井时间为 3～ 5 d,可使注入热量得到最大限度的热利用率。为避免出砂 ,采液速度应控制在 40～5 0 t/ d,射孔厚度为 2 0 m,可有效提高热利用率 ;为防止底水锥进 ,渗透层避射底水厚度应大于 15 m,而低渗物性隔层应大于 5m。结论　数值模拟研究得出的注采参数及射孔原则 ,在杜 32块兴隆台油层实施后 ,取得了很好的效果。     

关井时机对页岩气井返排率和产能的影响

页岩气井压后返排率普遍较低,大量的压裂液永久赋存于储层中,对页岩气井的生产有可能造成不利影响。为此,以实际生产数据为基础,分析了页岩气井早期生产返排特征,并根据典型数据建立相应的数值模型,研究了不同时机关井持续时间、生产制度对页岩气井返排率和产能的影响。结果表明:①在返排前关井期间,极窄的相渗曲线共渗区急剧降低压裂液在储层中的渗吸运移速度,关井100 d后移动距离小于3 m,随着关井持续时间增加,压裂液返排率呈指数降低,开井的初始产气量先减小后增大,对长期产气量的影响则恰好相反,因此,并不能简单得出关井时间越长,越有利于生产的结论 ;②而在生产返排后关井期间,随着关井持续时间增加,返排率减小,开井的初始产气量增大,长期产气量则会减小,但相比之下,返排后关井效应弱于返排前;③对于生产制度而言,生产压差增大会掩盖应力敏感导致的渗透率降低效应,最终表现为累计产气量、累计产水量都增加,同时,高生产压差人工缝底部积液,而低压差含水饱和度则几乎为0。该研究成果为认识压裂液的滤失机理及其在储层中的赋存方式、确定页岩气多段压裂水平井的最佳关井时间与生产制度,提供了技术支撑。     

稠油油藏CO_2吞吐参数优选室内实验

L油田属普通稠油油藏,由于油水粘度差异,油藏非均质性强等因素影响,水驱开发效果差。而CO2吞吐技术主要是通过原油降粘和体积膨胀来达到提高采收率的目的。为提高L油田开发效果,通过室内物理模拟实验,分析了CO2吞吐技术在L油田应用的可行性,对影响CO2吞吐效果的影响因素进行总结分析。实验结果表明,CO2注入量、循环周期、注入速度及关井时间等是影响CO2吞吐作业提高采收率的主要影响因素。在选用合理的注入工艺参数条件下,利用CO2吞吐技术可以有效改善L油田开发效果。     

边水断块油藏水平井组CO2协同吞吐注入量优化实验研究

针对边水断块油藏单口水平井CO2吞吐过程中气体波及体积小、有效期短等问题,采用室内物理模拟实验方法,研究并优化了水平井组CO2协同吞吐注入量,分析边水断块油藏CO2吞吐控水增油效果。采用自行设计的三维水平井组开发物理模型,进行水平井组CO2吞吐实验,分析不同注入量的吞吐闷井压力变化以及开井的生产动态,并结合CO2气体本身物理性质以及其与原油的高温高压物性分析结果,明确了注入量对边水断块油藏水平井组CO2吞吐的影响机理,优化了实验条件下的注入量。实验结果表明:当CO2注入量由0.07 PV增至0.14 PV时,井组综合含水率降幅由0.72%扩大至5.93%,增油量由31.4 mL增至148.7 mL,增加注入量对水平井组CO2吞吐的控水增油效果促进明显;当CO2注入量增至0.14 PV时,采出程度增幅虽达22.36%,标况下累积产气量却高达8 050 mL,气体利用率降低。CO2控水增油的主要机理为:一定压力条件下,CO2的压缩系数降低,注入过程中能量损失小,促进气体进入地层,增加了气体波及范围;原油中CO2组分增加,原油流动性增强;增加注气量,提高注入气的波及效率。