气水交替比和流速对一次接触混相气水交替驱的影响试验研究

混相气水交替注入已在世界上很多油田实施，同时开展了大量的数值模拟来研究速度、重力、段塞尺寸、非均质性对气水交替的影响。但是关于气水交替驱油效率的实验室研究还没有见到文献报道。本文报道了在玻璃珠人造岩心的模型上进行了一系列气水交替驱替试验的研究结果，目的在于：(1)研究一次接触混相气水交替注入法对原油采收率的影响；(2)阐明驱替过程的驱油机理；(3)为有效开展油藏数值模拟提供基准数据系列。研究中使用玻璃珠人造岩心而不用岩心是为了使我们首次直观地观察每个气水交替试验过程中流体的相互作用。一系列的间接混相气水交替驱油试验是按气水比分别为1：1、4：1、1：4进行的。在一定的流速范围内完成这些试验以研究毛管数对驱油效率的影响，并把它们的驱替动态与水驱和简单的混相驱试验相比较。结果表明：驱油效率是速度和气水比的函数，还发现模拟用油-水和溶剂-水相对渗透率是不同的，尽管事实上油和溶剂是一次接触混相。如果这一结论对油藏流体成立的话，则清楚地表明一次接触混相将影响气水交替驱油效率的预测。     

马36长岩心气水交替驱替试验数值模拟研究

马36井区长岩心气（氮）水交替非混相驱替试验主要用于对比和确定注水、注气（氮）交替驱替方式下的驱油效率和驱油效果。在完成油藏流体相态拟合之后，利用多组分模型软件^[1-3]，对马36井区的2组长岩心气水交替驱替试验数据进行了数值模拟研究，取得了良好的拟合效果。数值模拟研究的主要目的是根据试验数据，对相对渗透曲线和毛管压力曲线^[4]等参数进行修正，并为油藏数值模拟研究提供符合实际的基本渗流特征数据。     

长岩心注CO_2气水交替驱试验模拟研究

为了进一步提升水驱油藏生产潜力,G 94416井区开展了室内岩心注气(CO2)驱替试验研究。长岩心注气(CO2)驱替试验相对于短岩心注气(CO2)驱替试验能更准确反映渗流参数,所以室内试验进行了长岩心注水驱替和注气(CO2)水交替驱替方式下驱油效率的对比。试验验证了注入CO2气体可降低原油界面张力,增强原油流动性并有效补充地层能量。而长岩心驱替试验数值模拟研究的主要目的是根据实验数据,对相对渗透率曲线、毛管压力曲线等数据进行修正,为油藏数值模拟研究提供符合实际的基本渗流特征参数。在完成G 94416井油藏流体相态拟合之后,利用多组分模型软件对长岩心气水交替驱替实验数据进行了数值模拟研究,取得了良好的拟合效果。     

仑16块泡沫辅助混气水驱先导性试验研究

百色盆地子寅油田仑16块砂岩油藏已进入特高含水开发后期,水驱剩余可采储量少,注水开发效果差。为提高区块采收率和开发效果,借鉴百色油田灰岩裂缝性油藏空气泡沫驱的成功经验,开展了泡沫辅助混气水驱先导性试验。试验结果表明,在地层温度49·5℃的低温轻质油藏中,注入的空气与地层残余油可以发生低温氧化(LTO)反应,产出气中氧含量低于2·6%,未出现气窜现象;对应油井产油上升、含水下降,预计最终采收率将提高10%左右,投入产出比大于1∶3·2。该试验的成功对砂岩油藏注水开发后期提高采收率具有重要的指导意义。     

葡北油田气水交替驱提高采收率矿场试验研究

气水交替驱作为提高油田采收率的主体技术之一，在我国该项技术尚处于矿场试验阶段。葡北油田是我国第一个气水交替驱矿场试验基地。以葡北油田为例，结合葡北油田气水交替注入过程中出现的注水转注气无法实施的实际问题，进行多因素分析，通过大量室内基础实验、现场试验和机理研究，最终成功解决注入井气水切换问题，确保了注气混相驱的顺利实施。同时，还针对葡北油田的开发效果进行详细的分析和评价。从而为我国在低渗透油田实施气水交替驱技术、提高原油采收率奠定理论基础和提供现场实践经验。     

水气交替注入对CO_2驱油效果的影响

延长油田靖边203区块是典型的低孔低渗油藏,该区块正在进行CO_2驱先导性试验。水气交替注入(WAG)能有效控制驱替前缘流度,抑制气窜并延长见气时间,从而改善CO_2驱油效果。通过与连续气驱对比实验,研究了WAG对CO_2驱油效果的影响,并探讨了注气速度、段塞尺寸和气水比等注入参数对CO_2驱油效果的影响规律。结果表明:对于非均质性油藏,WAG比连续气驱具有更明显的优势;渗透率级差为10~30时,WAG能有效地抑制气窜,改善驱油效果;渗透率级差过大或存在裂缝时,WAG驱油效果变差;WAG的注气速度、段塞尺寸和气水比分别为50 m L/min,0.10 PV和1∶1时,驱油效果最佳,采出程度在水驱基础上提高了20.95百分点,最终采出程度为44.70%。     

不同三次采油注气方法的试验研究（一）

水气交替(WAG)注入被广泛用于提高轻油采收率。在本项试验研究中，通过进行三次采油混相和非混相岩心驱替试验将WAG工艺与连续注气(CGI)工艺进行了比较。     

基于多次接触特性曲线的二氧化碳驱最小混相压力预测方法

二氧化碳驱是提高采收率的有效方法之一,二氧化碳混相驱可以更大程度地提高原油采收率。最小混相压力是评定二氧化碳驱能否实现混相的关键参数。通过二氧化碳与原油多次接触过程,得到多次接触特性曲线,并对二氧化碳驱混相过程的多次接触特性曲线特征进行分析;综合温度和原油组成等因素的影响,建立了多次接触特性曲线最小值预测的关联公式,进而提出预测最小混相压力的新方法,即通过二氧化碳驱多次接触特性曲线最小值的确定过程来获得最小混相压力。采用该方法对二氧化碳驱的最小混相压力进行预测,其结果与细管实验法预测结果的相对误差小于8%。基于多次接触特性曲线的最小混相压力预测方法,无须确定关键系线,避免了系线分析法和混合单元格法中计算关键系线的算法收敛的不稳定性,并且克服了经验法未考虑多次接触过程的缺点,因此更为实用、准确。     

杂质气体对二氧化碳驱最小混相压力和原油物性的影响

注入二氧化碳中混有的杂质气体会不同程度地影响二氧化碳驱最小混相压力和原油物性。研究杂质气体含量对二氧化碳驱的影响对制定合理有效的开发方案具有重要意义。利用数值模拟方法,在原油PVT数据拟合的基础上,研究了甲烷与氮气这2种杂质气体的含量对二氧化碳驱最小混相压力的影响,分析了杂质气体对二氧化碳驱原油物性的影响。结果表明,甲烷与氮气会不同程度地增大二氧化碳驱最小混相压力,且氮气对最小混相压力的影响更显著。当注入气的摩尔分数为60%时,纯二氧化碳气体可使原油粘度降低71.9%,体积膨胀系数达1.42;含30%摩尔分数的甲烷注入气使原油粘度降低69.72%,体积膨胀系数为1.41;而含30%摩尔分数氮气的注入气使原油粘度降低65.92%,体积膨胀系数为1.36。对于目标区块,注入二氧化碳中甲烷的临界摩尔分数为5.6%,氮气的临界摩尔分数为2%。     

对CO2驱油过程中油气混相特征的再认识

利用理论分析与组分模型数值模拟计算发现,由于油田开发以后油藏不同部位地层压力变化很大,CO2与原油在注入井附近为混相状态,在生产井附近为非混相状态,在井间一定范围内为半混相状态,过去那种简单的混相驱或者非混相驱的概念存在很大局限性.为此,定义了混相体积系数、半混相体积系数和非混相体积系数描述CO2驱混相情况,给出了相应的计算方法,对大庆油田芳48区块和树101区块进行了实例计算.由于大庆油田原油重质含量较高,导致全混相体积系数较低,而非混相体积系数较高,是否大规模开展CO2驱还要通过现场试验及技术经济指标综合评价才能得出结论.     

文13西块富气混相驱提高采收率室内试验研究

文13西块富气最小混相富化量以注入溶剂的拟临界温度表示为235．8K,长岩心驱替试验中水／富气交替注入比水驱采收率提高34．9个百分点,数值模拟研究结果为富气驱比同期水驱提高采收率11．33～16．95个百分点。室内试验研究表明,该区块通过注天然气驱开发采收率有较大幅度的提高,这一结果为中原油田富气混相驱提高原油采收率做好了技术准备。     

岩心封堵率与返排解堵率影响因素的试验研究

影响岩心封堵率和返排解堵率的因素很多,分别以低渗、中渗和高渗岩心作为岩样,评价了岩心原始渗透率对岩心封堵率和返排解堵率的影响.另外还对正压差、温度和剪切速率对岩心封堵率和返排解堵率的影响进行了试验研究.试验结果表明:岩心原始渗透率不同时,岩心封堵率和返排解堵率均相差较大,钻井液中的固相颗粒与储层孔隙尺寸配伍性好,储层损害深度就小,岩心封堵率和返排解堵率均较高;正压差增大时,岩心封堵率先增大后减小,而返排解堵率先减小后增大;温度升高时,岩心封堵率变化不大,返排解堵率呈明显上升趋势;剪切速率增大时,岩心封堵率呈下降趋势,而返排解堵率先减小后增大.     

The Evaluation of CO2 Miscible Displacement and Storage Effect in Mature Oil Fields

CO₂ displacement and storage technology is a feasible technology for developing countries to relieve energy supply and control climate change. Based on the fractional flow theory, considering comprehensive key factors affect CO₂ flow in reservoir, including viscous fingering, gravity separation, and reservoir heterogeneity, to establish CO₂ miscible displacement mathematical model and develop evaluation software CS-EOR. Aiming at the concrete reservoir, the oil displacement and CO₂ storage efficiency assessment were carried out, and the CO₂ utilization coefficients were quantified. The results will provide important theoretical foundation and reliable tool for further the evaluation of CO₂ injection project in mature oil reservoir around the word.     

葡北油田气水交替混相驱数值模拟研究

根据新疆葡北油田的地质特征和气水交替混相驱开发生产历史，利用多组分模型软件。在完成三维地质模型的建立和油田开发生产历史拟合之后，研究其剩余油分布规律。在动态预测方案中，模拟计算4个气水交替混相驱开发方案，在分析对比了各个开发方案的主要开发动态指标之后，建议该油田继续保持注气2-3a之后，将注气井转为注水井，可望得到较为满意的开发效果。     

多孔介质注气混相驱考虑一维物理扩散的驱替特征及应用

考虑一维物理扩散效应建立了多孔介质注气混相驱的一维无因次对流-扩散方程,并用Matlab程序进行了解析求解.描述了多孔介质中考虑物理扩散作用的注气混相驱动态特征,讨论了考虑物理扩散作用后对选取最佳注入段塞尺寸所造成的影响.研究表明,在进行注入混相剂段塞优选时有必要充分考虑混合带物理扩散的影响.     

采出液流速对流动状态的影响

大港油田沈家铺区块，官１９５区及官三北沙一区块原油粘度在２０００ｍＰａ·ｓ左右，个别油井的原油粘度达１５０００ｍＰａ·ｓ，造成抽油机负荷大，地面管线回压高，给采油及集输生产带来了很大的困难。通过掺水、加降粘剂等措施来改变油水流动形态，使其成为低粘度的水包油乳状液。１．采出液流速对流动状态的影响采出液在地面管线中随着流速变化，有以下６种形态：①层流ＳＴ；②界面处有混合的层流ＳＴ＆ＭＩ；③水层上方油分散在水中的分散流ＤＯ／Ｗ＆Ｗ；④油包水乳状液分散流Ｗ／Ｏ；⑤双向分散流ＤＷ／Ｏ，ＤＯ／Ｗ；⑥水包油乳…     

稠油乳化驱油机理及室内效果评价

渤海L油田属于稠油油藏,存在水驱开发程度较低的问题。为了改善油水差异的问题,开展了稠油乳化剂与储层岩石润湿能力、原油之间乳化能力、界面张力和降黏效果实验及机理研究。结果表明,稠油乳化剂一方面可以使亲油岩石转变为亲水岩石,另一方面降低亲水岩石的亲水性,有利于将原油与岩石分离,达到提高洗油效率的目的。当"油:水"低于"4:6"时,稠油乳化剂溶液与原油可形成W/O/W型乳状液,大幅度降低稠油黏度,达到改善稠油储层内流动性和扩大宏观波及体积的目的。稠油乳化剂与原油在多孔介质内接触并发生乳化作用,乳状液通过吼道时存在"贾敏效应",致使局部渗流阻力增加和微观波及效果提高。     

CDG深部调驱剂的室内评价与应用

根据胜坨油田高含水期提高原油采收率的要求，针对其高温、高矿化度、非均质性严重等油藏地质特点，在探讨弱凝胶调驱技术原理的基础上，制备了以部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂XE—1为主剂的CDG深部调驱剂体系。确定了CDG深部调驱剂体系最佳配方：HPAM浓度为l500～2000mg／L，有机铬交联剂XE-1浓度为800—1000mg／L，稳定剂浓度为300mg／L。利用SCDS-2型堵剂封堵能力评价仪，对CDG选择性、岩芯封堵率、运移性能等进行了评价，室内评价试验表明，CDG岩芯封堵率大于95％，适用于油田大剂量深部调驱作业，在胜坨油田试验应用14口井，调驱效果显著。     

部分交联聚丙烯酰胺驱油剂的渗流、驱油特性及其耐老化性能

将合成的一种部分交联结构的聚丙烯酰胺聚合物B-PPG与线性部分水解聚丙烯酰胺HPAM作对比,在相同条件下研究了其流变特性、渗流特性、驱油效率以及老化性能。研究结果表明,与HPAM相比,B-PPG的渗流平衡压力及压力传递的能力显著提高;同时通过双管平行渗流试验,可以观察到"液流转向"的现象,表明B-PPG可以对非均质地层孔道起到调整剖面的作用。微观可视驱油实验证明,B-PPG可以显著提高驱油效率。通过温度老化实验评价了B-PPG的耐老化性能,证明B-PPG在85℃下的老化过程是由弹性逐渐向黏性转变的过程,揭示了B-PPG能够较长时间保持良好的弹性并具有优良渗流性能的原理。     

非牛顿流体偏心环空紊流流动及顶替机理

对石油钻井工程中颇有实用价值的非牛顿流体紊流流场进行了理论研究。首先推导出普遍适用的非牛顿流体紊动微分方程式。在此基础上,导出了适用于偏心环空紊流的运动微分方程式。据此研究了偏心环空非牛顿流体紊流流场及紊流顶替规律。