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。     

稠油油藏尿素泡沫辅助蒸汽驱三维物理模拟实验

稠油油藏蒸汽驱过程中,经常出现蒸汽超覆和窜流等现象,导致蒸汽波及系数小,原油采收率低。为此,利用三维驱替实验系统,分别进行纯蒸汽驱、蒸汽驱转尿素辅助蒸汽驱和蒸汽驱转尿素泡沫辅助蒸汽驱3组实验。结果表明:纯蒸汽驱驱替效果不理想,而蒸汽驱转尿素辅助蒸汽驱和蒸汽驱转尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱替效果要好于纯蒸汽驱。蒸汽驱转尿素辅助蒸汽驱和蒸汽驱转尿素泡沫辅助蒸汽驱实验在转驱点后,瞬时油汽比分别提高0.24和0.27,采出程度分别提高9.56%和16.29%,进出口压差最大提高0.18和0.33 MPa,瞬时含水率分别降低15.77%和36.80%;从三维温度场变化可知,尿素辅助蒸汽驱可扩大蒸汽波及区域,但效果不明显,而尿素泡沫辅助蒸汽驱可以有效抑制蒸汽超覆和窜流,提高蒸汽波及系数和原油动用程度。综合对比指标可知,尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱替效果最好。     

稀油油藏注蒸汽热采提高开采效果

探讨了3类稀油油藏注蒸汽热采的经济和技术可行性。对于含蜡低渗透油藏，通过物理模拟和数值模拟研究了注蒸汽提高开采效果的可行性，在大庆油田外围朝阳沟低渗透油藏2口生产井进行的蒸汽吞吐现场试验结果表明，蒸汽吞吐是有效的增产措施；对于吉林油田扶余水驱稀油油藏，用油藏工程方法研究其转蒸汽驱的可行性，对1个井组的开发指标和经济效益预测结果表明，水驱稀油油藏转蒸汽驱可提高采收率20％以上；对大庆油田聚合物驱油藏转蒸汽驱的可行性进行了物理模拟和数值模拟研究，对比分析了蒸汽驱与聚合物驱提高采收率的不同机理，初步研究表明，这类油藏转蒸汽驱后可提高采收率10％以上。图1表4参10     

尿素在稠油油藏注蒸汽开发中的实验研究及应用

对稠油注蒸汽添加尿素及泡沫剂开采技术的机理进行了研究,并在河南油田进行现场应用.研究表明:尿素水溶液可降低油-水界面张力,使原油粘度大幅度下降;蒸汽添加尿素驱、尿素及泡沫辅助蒸汽驱技术不仅能改善蒸汽的波及体积,提高采收率,而且还能明显提高采油速度.现场试验效果表明,该技术可使阶段油汽比提高114%,采注比提高116%,并且成功率达100%,累计增油17 003.34 t,获得了较高的经济效益.该技术可在蒸汽吞吐后期不适宜转蒸汽驱的边际油藏及蒸汽驱效果不理想的稠油油藏考虑应用.     

泡沫辅助蒸汽驱矿场试验及效果

蒸汽驱易发生汽窜,且蒸汽波及效率低,开发效果不理想,为探索稠油油藏提高采收率的新途径,在胜利油区孤岛中二北Ng5稠油单元开展泡沫辅助蒸汽驱矿场试验。针对蒸汽驱高温特点,研发适用于蒸汽驱的耐高温泡沫剂DHF-1,该泡沫剂具有良好的耐温和封堵性能,300℃以下阻力因子始终大于20;室内驱替实验结果表明,泡沫辅助蒸汽驱可有效改善蒸汽波及状况,提高驱油效率。2010年10月开始泡沫辅助蒸汽驱矿场试验,注汽井注汽压力平均上升1.6 MPa,油井全部见效,示踪剂监测平面驱替更均衡,密闭取心井岩心分析平均驱油效率达62.4%,说明泡沫辅助蒸汽驱可提高蒸汽前缘的稳定性,抑制蒸汽突进,明显改善开发效果;截至2016年6月,试验区已累积产油23.6×10~4t,采出程度为52.1%,较蒸汽吞吐已提高采收率16.8%。     

中深层稠油油藏化学辅助蒸汽驱三维物理模拟与应用

胜利油田稠油油藏由于埋深和边底水的影响,油藏压力无法降低到5 MPa以下再进行蒸汽驱,一般转驱压力为7 MPa。为进一步提高蒸汽驱的实施效果,利用室内实验研究了化学辅助驱方式进一步提高采收率。以胜利油田孤岛油田Ng5层位直井反九点井网为原型开展物理模拟研究。通过对比单纯蒸汽驱、化学辅助蒸汽驱等不同方式提高采收率的幅度,对泡沫剂、驱油剂不同注入方式进行对比分析,并确定现场实施方式。室内实验研究结果表明：采用“先调后驱”的化学辅助蒸汽驱方式,可以在蒸汽驱的基础上进一步提高采收率;高温驱油剂的主要作用是提高蒸汽前沿热水带洗油效率,高温泡沫的主要作用是调整蒸汽剖面,增加波及体积,提高热利用率。现场实际应用表明,化学辅助蒸汽驱是高压稠油油藏转蒸汽驱可行的开发方式。     

克拉玛依油田九_6区注蒸汽加烟道气数值模拟

利用先进的CMG的STARS模型热采数值模拟软件,研究了克拉玛依油田九6区注蒸汽加烟道气开采方式,优化了注采参数。结果表明：在蒸汽吞吐后期添加锅炉烟道气可大幅度地提高蒸汽吞吐开采效果,烟道气辅助蒸汽吞吐可延长吞吐2～4周期,提高蒸汽吞吐采收率7．02个百分点;蒸汽驱中加烟道气可以提高蒸汽驱开发效果,提高汽驱采收率3．7个百分点;蒸汽烟道气吞吐4个周期转蒸汽烟道气段塞驱是九6区油藏最佳开采方式,最终采收率可达48．3％．     

海上多元热流体吞吐与蒸汽吞吐开采效果对比

多元热流体（热水、Ｎ２、ＣＯ２ 的混合物） 热采技术作为近年来兴起的海上开采新技术,加热范围和吞吐效果与蒸汽不同。利用物理模拟实验方法定量研究Ｎ２ 和ＣＯ２ 的溶解降黏作用,根据海上油田实际地质油藏参数建立水平井单井数模模型,通过蒸汽和多元热流体注入热焓相同和注入热水量相同２ 种方案,对水平井吞吐加热半径和最终采收率进行研究。结果表明：多元热流体吞吐比蒸汽吞吐提高采收率的幅度大,提高多元热流体中蒸汽的干度,可最大限度发挥Ｎ２ 和ＣＯ２ 的增产作用。现场应用显示,产能提高１􀆰 ６ 倍,数模预测井控储量采收率可在冷采基础上提高近１０ 个百分点,为渤海油田数亿吨非常规稠油寻找到有效开发方向。     

克拉玛依油田九6区注蒸汽加烟道气数值模拟

利用先进的CMG的STARS模型热采数值模拟软件,研究了克拉玛依油田九6区注蒸汽加烟道气开采方式,优化了注采参数。结果表明,在蒸汽吞吐后期添加锅炉烟道气可大幅度地提高蒸汽吞吐开采效果,烟道气辅助蒸汽吞吐可延长吞吐2－4周期,提高蒸汽吞吐采收率7．02个百分点;蒸汽驱中加烟道气可以提高蒸汽驱开发效果,提高汽驱采收率3．7个百分点;蒸汽烟道气吞吐4个周期传蒸汽烟道气段塞驱是九6区油藏最佳开采方式,最终采收率可达48．3％。     

化学蒸汽驱提高驱油效率机理研究

化学蒸汽驱的目的是解决胜利油区中深层稠油油藏因油层压力高导致蒸汽驱采收率低的技术瓶颈。采用室内物理模拟实验,以数值模拟技术为手段,通过研究高温泡沫剂一高温驱油剂一原油组分的相互作用机制及温度、油水界面张力对驱油效率的影响,对比高温泡沫剂辅助蒸汽驱、高温驱油剂辅助蒸汽驱、高温泡沫剂与高温驱油剂辅助蒸汽驱提高采收率的幅度,揭示了化学剂与蒸汽复合作用提高采收率机理。结果表明,高温驱油剂的油水界面张力达到10^-3mN/m数量级,才能取得较好的驱油效果,可提高驱油效率5.1%;高温泡沫剂的临界含油饱和度为0.25～0.3,可提高驱油效率8.1%;与蒸汽驱相比,化学蒸汽驱可发挥高温驱油剂和泡沫剂的协同作用,提高驱油效率14.6%,具有明显的技术优势。     

热力泡沫改善稠油油藏蒸汽驱开发效果

稠油油藏蒸汽驱开发过程中存在蒸汽窜流及蒸汽超覆等现象,大幅降低了蒸汽的利用率,影响了蒸汽驱开发效果。利用二维可视化物理模拟装置,分析稠油油藏注蒸汽开发过程中的汽窜现象、泡沫封堵性能与改善微观波及体积的效果。研究表明：稠油油藏注蒸汽过程中,注采井间容易形成窜流通道;蒸汽在油层中产生明显的黏性指进现象,降低有效波及系数,窜流通道两侧滞留大量的剩余油;注入的泡沫流体进入并存在于窜流通道内,由于叠加的贾敏效应对窜流通道具有较好的封堵作用,使注入蒸汽及冷凝水进入含油饱和度较高的未波及区域,进一步驱替油藏内的剩余油。蒸汽驱开发的最终采收率为48.48%,热力泡沫辅助蒸汽驱的最终采收率可达到59.95%,最终采收率明显提高。该研究为稠油油藏蒸汽驱开发提供了借鉴。     

稠油油藏蒸汽驱后期CO_2辅助蒸汽驱技术

为了进一步提高稠油油藏蒸汽驱后期采收率和开发效益,以新疆油田J6区块为研究对象,通过室内三维物理模拟实验,分别对全射孔条件下蒸汽驱、CO_2辅助蒸汽驱、CO_2泡沫辅助蒸汽驱和射开下部油层下半部分条件下蒸汽驱、CO_2辅助蒸汽驱进行了实验研究,提出了蒸汽驱后期CO_2辅助蒸汽驱开发技术。室内实验表明:蒸汽驱后期调整射孔后的CO_2辅助蒸汽驱形成了注汽井中下部蒸汽腔侧向扩展、生产井顶层蒸汽腔超覆重力泄油的开发模式,高温水、油、CO_2能够形成稳定的低黏拟单相乳化流体,且CO_2在顶部的蒸汽腔起到隔热作用,在蒸汽腔内部降低了蒸汽分压,有效提高了注入蒸汽热效率。根据新疆油田J6区块CO_2辅助蒸汽驱设计和应用效果,调整射孔后,与蒸汽驱相比,CO_2辅助蒸汽驱将油汽比从0.12提高到0.16,增长34.0%,阶段采出程度从16.1%提高到21.5%,最终采收率可以达到66.5%。图7表4参39     

尿素泡沫辅助蒸汽驱物理模拟实验研究

针对Ⅱ类稠油油藏(具有边底水、埋藏较深、黏度大等)蒸汽吞吐开采基本进入中后期,但目前尚未找到其它有效接替技术的难题,本文利用热采物理模拟技术,开展了尿素泡沫辅助蒸汽驱开采机理及技术可行性研究。在驱替实验中,尿素溶液的质量分数为25%,泡沫剂GFPA-4B溶液和降黏剂DVB-107溶液的质量分数均为0.5%,填砂管模型的水测渗透率1.83~2.16μm~2,驱替流速为3.6 mL/min。结果表明:尿素泡沫辅助蒸汽驱可以大幅度提高驱油效率,热水+尿素驱、热水+尿素+泡沫剂驱、热水+尿素+泡沫剂+降黏剂驱的累积采收率比纯热水驱的分别提高了8.13%、16.67%和21.27%;蒸汽+尿素驱、蒸汽+尿素+泡沫剂驱、蒸汽+尿素+泡沫剂+降黏剂驱的累积采收率比纯蒸汽驱的分别提高了3.49%、5.31%和9.41%。此外对尿素泡沫辅助蒸汽驱的驱油机理进行了探讨。     

蒸汽驱在低渗透裂缝性轻质油藏中的应用

在过去的 4 0年里 ,人们一直在研究稠油油藏注蒸汽的机理 ,而对轻质油藏注蒸汽则研究得很少 ,对这一过程的机理和作用还不太了解 ,对于向裂缝性轻质油藏中注蒸汽的机理更是知之甚少。本研究利用热组分模拟检验低渗透裂缝油藏的热效率。岩石模型采用硅藻岩。油相由相对较轻的具有轻质油相似特征的三种拟组分代替。与水驱相比 ,平面及垂向采收率都有了很大提高。采收率的增加值取决于渗透率的分布 ,均质油藏采收率提高幅度最大。机理方面的研究表明 ,在蒸汽驱早期 ,烃类流体的热膨胀作用对采收率的作用最大 ,采收率的增加值约占总增加值的 5 0 % ;注入孔隙体积的 4 0 %以后 (在水驱基础上 ) ,提高采收率的机理为热膨胀作用、蒸馏作用以及原油降黏作用 ;当蒸汽带突破至生产井时 ,油井的生产动态受蒸馏作用影响。由于注入蒸汽的影响 ,在注采井间形成三个彼此相互独立的流体带 :冷水带、热水和蒸汽混合带以及蒸汽前缘。因而 ,轻质油藏蒸汽驱油机理完全不同于稠油油藏。在稠油油藏 ,蒸汽驱油机理主要是原油降黏作用和重力分离作用。虽然本次实验采用的是硅藻岩和流体模型 ,但其机理同样适用于一次采油以及水驱采收率极低的低渗透、裂缝性油藏。对这些油藏 ,主要是通过实施蒸汽驱来提高采收率。     

稠油油藏水驱转热采开发经济技术界限

稠油油藏水驱采收率低,因其原油粘度高,不适合转化学驱,但转热采可大幅度提高采收率.以孤岛油田孤六区东3-34井区为例,运用数值模拟手段,分析稠油油藏水驱采收率的主要影响因素和转热采后的效果,论证了转注蒸汽热采的可行性.在此基础上,通过对水驱后转热采影响因素的定量分析,研究了转热采时机、油层有效厚度及原油粘度与转热采提高采收率的关系,结合经济评价,建立了水驱转蒸汽吞吐和蒸汽驱的开发经济技术界限公式.研究表明,低效水驱稠油油藏通过转热采可大幅度提高采收率,符合条件的油藏应及早转热采,仅转蒸汽吞吐就可提高采收率10%左右,转蒸汽驱后还能提高采收率10%以上,转热采可以作为水驱稠油油藏提高采收率的主要接替开发方式.     

胜利单56超稠油油藏蒸汽驱先导性试验

目前稠油油藏主要采用蒸汽吞吐的方式开发,吞吐采收率低.为了提高热采稠油油藏的采收率,从2008年起,胜利油田开展了中深层稠油油藏蒸汽驱配套技术的研究和攻关,在对超稠油不同汽驱方式数值模拟的基础上,开展了超稠油油藏蒸汽驱先导性试验.通过单56超稠油油藏4个井组的矿场先导性试验表明,蒸汽驱有利于提高超稠油油藏蒸汽波及系数和...     

辽河油田中深层超稠油SAGD开发技术

正蒸汽驱辅助重力泄油(SAGD)技术是超稠油油藏吞吐后大幅度提高采收率核心技术。创新建立蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD联动相似准则,深化驱泄复合作用机理,创新多种驱泄复合井网开发模式,发展多介质组合SAGD技术,实施厚度界限由15m降至12m,预计最终采收率可达70%以上,较蒸汽吞吐提高30%～45%,建成国内最大超稠油SAGD生产基地。     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱先导试验效果分析

方法结合矿场实验，应用油藏工程方法及数值模拟技术，研究砂砾岩稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱的开采规律及其效果。目的改善稠油油藏的热采效果，进一步提高采收率。结果砂砾岩稠油油藏按照优选的注采参数实施蒸汽驱，除遵循一般的蒸汽驱开采规律外，还表现为：蒸汽驱受效过程较温和，反映在采油井上，蒸汽驱有效期长，蒸汽突破晚；转驱后，初期对采油井适时吞吐引效，中期开展蒸汽泡沫调剖，后期关汽窜采油井等一系列配套措施，对改善汽驱效果均是有效的。结论适时转蒸汽驱预计可比一直吞吐到底提高采收率１０％左右，经济上可行；选择合理的转驱时机、井网井距和注采参数是提高汽驱效果的关键；采取一系列的调整措施是改善汽驱效果的保证     

氮气泡沫辅助蒸汽驱提高稠油采收率技术研究

泡沫辅助蒸汽驱能够有效抑制蒸汽"超覆"和气窜现象,提高热能的利用率,从而进一步提高稠油油藏的采收率。利用物理模拟和数值模拟技术,研究了泡沫辅助蒸汽驱的开采特征和开发效果。研究结果表明:泡沫能够有效封堵高渗岩心,使得后续蒸汽更多的进入低渗岩心,改善蒸汽的驱油效率;泡沫有效抑制了蒸汽的气窜,使得蒸汽更多的进入油层中部和下部,改善了吸汽剖面,提高了热能的利用率,提高了油藏的最终采收率。     

近临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用

针对大庆朝阳沟低渗透油田在注水开发过程中注采能力差等问题,应用室内实验、油藏工程分析及数值模拟手段,研究了低渗透油藏蒸汽驱提高采收率机理、不同注入介质的注采能力、裂缝系统对蒸汽驱波及效果的影响,以及适合该低渗透裂缝性油藏蒸汽驱的最优井网、井距及蒸汽驱注采参数.研究表明,与稠油蒸汽驱不同,低渗透油藏蒸汽驱过程中,注入蒸汽是一种近临界状态的高温、高压、高热焓、低比容、低干度的蒸汽,注入蒸汽显著降低了原油黏度、改变了岩石的润湿性、提高了原油蒸馏率、降低了启动压力梯度,大幅度提高了开发效果.目前该油田已开展了3个井组的注蒸汽矿场试验,开发效果显著.