特低渗透油藏注CO_2驱油注入方式研究

针对特低渗透油藏水相难以有效注入、水气交替难以有效实施的问题,提出采用周期注气来改善特低渗透油藏注CO2驱油效果。首先通过与其他注入方式的对比,分析周期注气的优缺点,指出其比较适合特低渗透油藏。然后采用数值模拟的方法,研究周期注气改善驱油效果的机理,分析认为周期注气能够有效改善流度比,扩大CO2的波及体积,降低粘性指进的影响。最后将周期注气应用到特低渗透油藏芳48和树101区块的方案编制中,数值模拟结果表明,与连续注气相比,周期注气可以有效提高CO2的换油率,减缓油井气窜,最终提高采收率;并且在现场生产过程中,周期注气可以明显降低油井油气比上升速度,改善油藏开发效果。     

低渗透油藏二氧化碳驱油防窜实验研究

低渗透油藏注 CO2驱油技术优势明显,一是注气阻力远小于注水;二是 CO2可有效提高驱油效率,但也存在一定的局限性,其中气窜是影响 CO2驱采收率的重要因素。针对低渗油藏 CO2驱油气窜问题,提出了将石灰水作为防窜剂注入储层,利用石灰水与 CO2的化学反应实现 CO2气体在储层纵向剖面的均匀推进,解决气窜问题。运用核磁共振技术和岩心驱替模拟实验,研究了 CO2气窜的主要机理,对比评价了 CO2驱油过程中石灰水的防窜效果。结果表明：石灰水可以有效防止或延缓气窜,改善 CO2驱油效果,对于低渗油藏注 CO2驱油高效开发具有重要指导意义。     

气水交替改善CO2驱油效果的适应界限*

针对低渗特低渗透油藏CO2驱油效果差、气窜现象严重等特点,开展了CO2驱气水交替注入(WAG)方式改善CO2驱油效果研究,评价了岩心渗透率及其非均质性对气水交替驱油效果的影响;选取天然露头和人造非均质岩心,对气水交替的注入速率、注入参数及注入量进行优选,进行了WAG驱的适应性评价。研究表明,对于0.5×10^-3、1×10^-3和5×10^-3μm^2的低渗特低渗均质岩心,气水交替驱能够实现良好的流度控制作用,延长CO2的窜逸时间,且渗透率越低,气窜时间越晚;渗透率级差为5、10和50的非均质性岩心,渗透率级差越小,气水比越高,提高采收率效果越好。渗透率级差大于10时,气窜时间明显提前,特别是当级差大于50时,气水段塞无法有效启动低渗基质中的剩余油,快速气窜而无经济效益。利用气水交替在适应界限范围内可显著降低CO2流度,延长CO2窜逸时间,启动基质中的剩余油,提高剩余油采收率。图16表2参20。     

特低渗透油层CO2非混相驱油试验及效果评价

特低渗透油藏地层能量低、边底水不活跃、采出程度低,常规水驱开发难度大,如何提高特低渗透油藏的采收率是一项很重要的工作;而特低渗透油田注水开发存在"注入难"的问题,因此注气驱开发特低渗透油藏有显著的优势。与烃类气体相比,CO2有成本低、气源广阔等优势,因此CO2是注气驱优选溶剂之一。介绍了CO2在油藏中增产的驱油机理、条件,完善了预测模型,并分析了CO2驱的现场试验效果。结果表明,虽然在试验区低渗透油藏中CO2驱难以达到混相驱条件,但非混相CO2驱油能使CO2溶入原油后使原油体积膨胀、黏度减低以及降低界面张力、提高驱油效率而达到驱油增产的目的。同时CO2吞吐也在改善中、低渗油藏开发方面展示了广阔的应用前景。     

气体性质对特低渗透油藏气驱效果的影响——以大庆油田芳48断块为例

大庆油田芳48断块为特低渗透油藏，为高效、经济开采该油藏，选择合理的驱替介质，在模拟油藏条件下，进行了水及CO2、N2、天然气3种气体的长岩心驱油室内物理模拟研究，以确定气体类型对开发特低渗透油藏效果的影响，合理的注入气体。实验结果表明，芳48断块低渗透油藏注水能力低，见水早，含水率上升快。在气驱中，同样条件下，CO2、天然气驱采收率、换油率、注气能力明显高于N2驱，而生产气油比低于N2驱。因此，芳48特低渗透油藏气驱开采应优先选择CO2，其次为天然气。但CO2对设备具有腐蚀作用，选择CO2时，应考虑防腐措施．     

特低渗透油藏二氧化碳驱油先导性试验研究

鉴于温室气体对世界大气环境的污染和危害,CO2地质封存及高效利用引起;、们高度关注。向油藏中注入CO2可使部分CO2有效地吸附在油藏的孔隙中,起到碳捕集和地质封存的作用,同时可以有效地补充地层能量,增强原油流动性,有效提高油井产能,提高石油采收率。川口油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部,是典型的特低渗透油田,通过室内储层模拟研究表明：随着注CO2气量的增加,驱油效果越来越好,且CO2水气交替、非固定气液比的注入试验见效快,原油采收率高;同时．矿场CO2驱油先导性试验表明：CO2驱油能显著提高低渗透油藏油井产能,改善开发效果,油层对CO2吸附和埋存量大,利用C02驱油技术开采特低渗油藏是有效可行的。     

特低渗油藏CO_2非混相驱生产特征与气窜规律

基于吉林腰英台油田CO2非混相驱先导试验区生产动态数据、吸水(气)剖面监测、示踪剂监测、原油和地层水组成分析,研究CO2非混相驱油井生产特征和气窜规律。先导试验中较好地利用了CO2的萃取、降黏、膨胀原油体积、增大地层有效孔隙等特点,增油效果较明显。对于特低渗、强非均质性油藏,水驱或气驱过程均存在单层突进、平面指进现象,水气交替注入可有效提高波及体积,有助于缓解气窜,注水转注气后产油量增幅低于注气转注水,水气交替注入过程中注水半周期的调整对气驱开发效果改善起主要作用。腰英台油田油井见气类型包括沿裂缝方向见气、沿高渗条带见气和低渗区域见气。根据建立的油井气窜标准,保持油井见气但不气窜、减缓气油比上升速度是改善非混相驱效果的关键。关停气窜井、调整生产井井底流压、实施水气交替注入是控制气窜的良好措施。     

气体示踪在非均质特低渗透油藏二氧化碳驱气窜监测中的应用

延长靖边油田乔家洼区是CO_2捕集、埋存与提高采收率示范(CCUS)的先导试验区,属于特低渗透油藏,非均质性强,在气驱过程中易发生气窜,降低CO_2驱开发效果。为更好实施气窜监测,掌握气窜特征和规律,文章通过气体示踪剂背景浓度分析及配伍性实验筛选确定采用SF6作为监测示踪剂,同时研究合适的注入用量,通过现场实施,对注采井组连通关系、受效方向、示踪剂突破时间及气驱推进速度进行研究,再利用示踪剂解释对气窜的优势通道即高渗带的厚度、平均渗透率及平均孔道半径等有关参数定量计算。文章形成一套系统的陕北特低渗透油藏CO_2驱气相示踪剂监测方法,为CO_2驱油方案调整提供一定的依据,有助于提高CO_2驱整体开发效果。     

CO2驱油与封存安全监测体系的构建及实践 ——以黄土塬地区特低渗透油藏为例

黄土塬地区地表条件复杂,特低渗透油藏CO2驱井网密度大、注入压力高、易气窜以及为减缓气窜以水气交替开发为主的特点造成CO2泄漏点源多、强度高,以致该区域CO2监测点位布局和监测精度要求高,现有安全监测体系难以适应。通过对黄土塬地区特低渗透油藏CO2泄漏风险进行识别,分析CO2在地质体的空间运移特征,构建了涵盖盖层、井筒、深层和浅层地下水、地表土壤、地表水和大气的立体化多指标CO2安全监测体系,并在此基础上,开展了矿场CO2安全监测实践,进一步建立了CO2封存安全评价体系。安全监测和评价结果表明,CO2注入后各指标未出现异常,试验区未发生CO2地质泄漏,CO2封存安全等级为Ⅰ级。     

注入水的水质对特低渗透油藏开发井网的影响

针对注入水的水质影响特低渗透油藏的开发效果，结合物理模拟实验，用油藏数值模拟的方法，建立不同注入水水质条件下，特低渗透油藏流体流动的数学模型，分析了注入水的水质对特低渗透油藏开发效果的影响，在一定的水质处理条件下，可以通过减小注采井距或压裂措施，地低渗透油藏的动用程度，为特低渗透油藏的注水开发提供理论依据。     

聚合物冻胶＋泡沫复合防窜体系在CO2气驱中的研究

CO2气窜是CO2驱油中的必然过程,一旦发生CO2气窜将影响CO2驱油的效果,降低采收率。因此,控制和延缓CO2气窜是CO2驱油研究的一项重要内容;目前,国内外防止CO2气窜的常用方法有控制注入速度、水气交替注入(WAG)、先调整注气剖面后注入和泡沫驱 CO2驱四种[1],针对苏北溱潼凹陷草舍油田Et油藏埋深大、地温高、低渗、局部发育高渗透带和水敏性较严重的特点,研究形成了适合该油田地质条件的聚合物调剖体系、表面活性剂泡沫调剖体系。     

特低渗油藏CO_2非混相驱水气交替注入见效特征

腰英台油田特低渗、裂缝发育、高含水、含油饱和度低、水驱开发效果差。实施CO_2非混相驱矿场试验后,尤其是气水交替注入后产量递减明显减缓,并有效控制了含水上升趋势,同时减少了松南气田CO_2的排放。31口一线受控油井中CO_2驱见效井25口,见效90井次。试验表明:气驱提高微观驱油效率和水驱提高宏观波及效率两优势互补,产生的协同效应是油井多次见效的根本原因;特低渗油藏水气交替注入,拉大井距对减缓气窜作用明显;增加多向受效率是继续提高气驱效果的关键;优化注气与注水段塞和注气与注水交替周期有利于提高增油有效期;气窜井间歇生产与转注可以有效改变地下CO_2运移方向提高油井见效率。     

控制二氧化碳气窜泡沫配方体系的研制与应用——以宋芳屯油田芳48断块为例

在二氧化碳非混相驱开发过程中,易发生气窜,严重影响注气开发的效果.为了有效地封堵气窜通道,改善吸气及产液剖面,提高注气开发的波及体积和驱油效率,研制了SD-4和SD-5共2套适合大庆油区外围油藏特征及流体性质的耐酸耐油型泡沫配方体系.其中,SD-4体系主要用于注入井的深部封窜;SD-5体系主要用于生产井的反向封堵.现场试验结果表明,这2套泡沫配方体系能有效封堵气窜通道,扩大二氧化碳气体的波及体积,降低无效循环,提高驱油效率,试验井恢复注气后注气压力升高了3.5 MPa,优势吸气方向发生了较明显的变化,气驱面积明显增大.连通油井气油比明显下降,平均有效期为11个月,累积增油量为467t.泡沫配方体系封窜是一项适合大庆油区外围低渗透油田注气开发的高效低成本防封窜技术,将为注气开发特低渗透油藏提供强有力的技术支撑.     

非均质性对低/特低渗透油藏CO_2驱气窜的影响规律及封堵实验研究

非均质性是影响特低渗透油藏注气开发效果的重要因素,为了确定非均质性对特低渗透油藏CO_2驱油过程中气窜的影响规律,通过采用合注分采方式测得不同渗透率级差CO_2驱替实验得到不同阶段见气时间、气窜时间及采出程度的变化规律。实验结果表明,气体的波及体积受储层非均质性影响严重,在渗透率级差较小的情况下,采出程度随渗透率级差的增加而降低,当级差大于100时,采出程度急剧下降,气窜严重,低渗透储层难以波及到,造成总采出程度低。通过优选高性能乙二胺作为高渗层的封窜剂,该封窜剂与CO_2反应生成胺基甲酸盐(白色晶体和黏稠液体,黏度14 000 m Pa·s),突破压力高,能够稳定封堵基质中的相对高渗层的窜流,有效扩大CO_2驱的波及体积,室内提高采收率30%以上。     

特低渗非均质油藏CO2 驱注气速度对采出程度的影响

特低渗非均质油气藏具有低孔、低渗、低饱和度和低产等特征,利用常规水驱开发难度大,采收率低,而CO2 驱油能显著提高特低渗非均质油藏的采出程度。根据特低渗非均质油藏的地质和储层特征,利用双层非均质岩心模拟油藏非均质性, 设计完成了5 种不同注气速度下（1、2、4、8、10 mL/min）的驱替实验,系统分析了CO2 驱油速度对原油采收率的影响。结果表明, CO2 驱提高采收率幅度最大段在CO2 窜流之前,随着注气速度的变大,推进速度变快,突破时间逐渐前移;合理的驱替速度使得CO2 气体与岩心孔隙中水及原油的接触时间变长,采收率提高,从而提高特低渗非均质油藏开发的经济效益。     

鄂尔多斯盆地浅层特低渗透油藏氮气驱实验研究

浅层特低渗透油藏衰竭式开发效果较差,注水开发过程中存在注不进的问题,氮气驱技术为提高特低渗透油藏采收率提供了一种有效手段。结合矿场实际,通过对特低渗透岩心氮气驱开发效果的研究,分析了注入参数对水驱后氮气驱开发效果的影响,对比了单纯氮气驱和氮气与水交替注入时水驱驱替压力的变化,优化了特低渗透岩心氮气驱与水驱段塞比例。人造和天然岩心驱替实验结果表明,水驱后氮气驱可提高浅层特低渗透油藏采收率3%~10%,二次水驱时驱替压力增加,含水率较低时进行氮气驱效果较好;水驱后氮气驱采出程度与气体注入量变化存在阶梯性上升趋势,改变了以往采收率与气驱注入量单调性上升的认识,对于不同油田的注入要求可以选择气体注入量局域性最优值;相对于单纯氮气驱,氮气与水交替注入采收率有所增加,注入压力可明显提高,气水交替注入6轮次时压力最大增加约1.5 MPa,气水段塞优化最佳比例为2∶1。     

胜利油田特低渗透油藏CO2驱技术研究与实践

胜利油田适合CO2驱的特低渗透油藏资源量丰富,但这类资源具有埋藏深、丰度低、非均质性强、混相压力高的特点,特低渗透油藏CO2驱面临混相难、波及系数低等技术难题。综合运用地质学、渗流力学和油藏工程等理论和方法,采用物理模拟和数值模拟相结合的手段,形成了CO2驱提高采收率油藏适应性评价体系、室内实验技术、油藏工程方案设计优化技术系列,配套了CO2驱注采工艺等技术。矿场试验表明,CO2具有较好的注入能力,增油效果明显:高89-1块CO2驱先导试验区CO2累积注入量为30.7×104t,累积增油量为6.9×104t,中心井区采出程度为18.6%,已提高采收率9.7%。樊142-7-X4井组超前CO2注入量为1.9×104t,地层压力由17 MPa恢复至33.7 MPa,实现混相,对应油井自喷生产,单井日产油量稳定在5~6 t/d,远高于注气前的1 t/d。     

三叠系长6油藏二氧化碳驱技术方案优选

针对长庆油田三叠系长6特低渗透油藏物性差、水驱开发采收率低、含水上升快等问题,研究CO2驱在该油藏中的应用。利用油藏数值模拟技术,分别对CO2水气交替驱(CO2-WAG)和CO2连续气驱的注采参数进行了优选,并在此基础上对比了这2种开发方式。得到了最优的技术方案:采用CO2-WAG驱技术,产油速度提高1.5倍,单井平均产油速度为3 m3/d,关井气油比为1×103m3/m3,单井注气速度为1×104m3/d,水气比为1,交替注入6个月。模拟结果表明,20 a预测期内,优选方案的采出程度比水驱增加了9.7%。优化CO2驱方案适合特低渗透油藏的开发。     

濮城油田深层低渗透储层驱替特征实验

产能低、注水开发困难、采收率低是深层低渗油藏开发面临的主要问题。为探索特低渗透油藏有效的开发方式和提高采收率途径,针对濮城油田沙三中油层深层低渗的特点,进行了系列驱替实验。研究了水驱油、气驱油特征及其对采收率的影响,分析了影响驱替特征的因素。研究结果表明,较大的驱替速度和净覆压使驱油效率和采收率降低;特低渗油藏气驱采收率明显高于水驱采收率,采取注气开发可以提高其开发效果和采收率。这一研究成果对濮城油田经济、高效开发低渗透油藏具有重要的指导意义。     

安塞特低渗透油藏微生物驱油矿场试验研究

为解决安塞特低渗透油田开发中后期生产区块综合含水逐年升高、采收率提高难度大的问题,引进了先进的微生物采油技术,通过菌种优选、菌液性能评价以及合理注入参数界限选择,成功地开展了矿场研究和试验,试验结果证实,微生物驱油具有较好的降水增油作用,是特低渗透油藏提高采收率技术的发展方向.