稠油油田空气辅助蒸汽驱现场试验

为考察稠油油田空气辅助蒸汽驱的开采效果,开展了稠油油田空气辅助蒸汽驱现场试验研究工作。在齐40块蒸汽驱试验区选择原油濒临枯竭的、油藏已经发生严重蒸汽窜流和超覆的、亟待改变开发方式的5个井组进行现场试验,结果表明:5个试验井组平均单井组日产油由14.8 t/d升至16.1 t/d,油汽比由0.14升至0.17;油层纵向动用程度明显提高,分析认为是注入的空气在纵向和平面上首先向蒸汽驱优势方向波及,与残余原油发生低温氧化反应使孔隙中沥青质沉积增加,降低油层渗透率,迫使蒸汽转向,扩大蒸汽波及范围。研究认为:空气辅助蒸汽驱宜采用连续式空气/蒸汽注入方式;汽气比接近1: 40可取得较高采收率;70 m井距注入的空气与地下原油发生低温氧化反应,油藏温度有所提高,产出氧气含量可降到安全范围内。现场试验取得成功,利用空气辅助蒸汽驱改善稠油油田蒸汽驱开发效果具有可行性。所选试验井组存在的问题在普通稠油蒸汽驱井组生产后期具有普遍性,因此本文试验方法和相关技术参数可为类似井组开展空气辅助蒸汽驱试验提供参考。     

浅层油藏稠油热水/CO2驱油效率实验模拟研究

新疆油田九_6区齐古组浅层稠油油藏已进入蒸汽开采中后期,油藏开采经历了蒸汽吞吐、加密调整、蒸汽驱过程,采出程度为37%。现阶段单一蒸汽驱效果明显下降,地层亏空严重,蒸汽热利用效率低,吸汽不均,波及程度差异大,油水流度比大,采收率低。热水复合CO_2驱油充分利用热水热效应和发挥CO_2溶解降黏等作用,是提高原油采收率的有效方法。因此,针对九_6区稠油开展不同混合方式热水/CO_2驱油模拟实验,分别研究了纯热水驱、热水与CO_2混注、热水与CO_2段塞的驱油效率。结果表明,纯热水驱累积驱油效率为49.19%,热水/CO_2混注累积驱油效率最大为71.25%,段塞驱累积驱油效率高达85.96%。同时,分析了驱出原油及岩心残余油组分变化。     

The Characterization of Natural Surfactant and Polymer and Their Use in Enhanced Recovery of Oil

Abstract

Studies have been done to examine the applicability of natural surfactant and polymer for enhanced oil recovery. A detailed investigation has been made on interfacial and rheological properties of natural guar gum polymer and surfactant obtained from extracted soapnut shell. Based on the physicochemical properties of the surfactant and polymer solutions, optimum compositions were designed for flooding experiments. Three sets of experiments were performed to study enhanced oil recovery by injecting the same pore volume of polymer, surfactant–polymer, and alkaline–surfactant–polymer slug after brine flooding. Significantly higher additional recovery (~24% original oil in place) was obtained by alkaline–surfactant–polymer flooding compared to the other two methods over waterflooding (~50% original oil in place).     

Evaluation of a new alkaline/microbe/polymer flooding system for enhancing heavy oil recovery

The new alkaline/microbe/polymer (AMP) flooding system was first constructed and evaluated for enhancing oil recovery. The system is composed of 0.3?wt% Na₂CO₃, 2?wt% microbial cultures and 0.2?wt% polymer. Compared with the conventional alkaline/surfactant/polymer (ASP) system, the AMP system exhibits identical displacement properties. Chromatography analysis reveals crude oil is not negatively affected by the microbes in AMP system. Further comparative core flooding experiments using the AMP and ASP systems demonstrate that the AMP system possesses greater potential for enhancing heavy oil recovery, which shows the characteristic of two-stage additional oil increment with total additional oil recovery of 17.11%–19.91%.     

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     

Effect of low-temperature oxidation of light oil on oil recovery during high pressure air injection

In this research, the low-temperature oxidation (LTO) behavior of light oil was evaluated via isothermal oxidation tube experiments. Also, the core model together with nuclear magnetic resonance (NMR) analyzer was implemented to explore the effect of LTO of light oil on oil recovery during high pressure air injection (HPAI). The results indicated that the polycondensation reaction of light components (C₅-C₆) and intermediate ones (C₇-C₁₇) for light oil was the preferred reaction path during LTO process. The oxygen addition was the primary oxidation reaction in LTO, but the LTO reaction presented a more favorable trend for the bond scission with the oxidation degree. Because of the gas flow steering resulting from property variation of light oil and heat release determined by LTO, the total oil recovery yielded by air flooding was 8.82% higher than nitrogen flooding.     

聚合物驱后进一步提高采收率途径的研究

通过聚合物驱前、后钻取的密闭取心井资料,研究聚合物驱后油层剩余油的分布特征,分析其挖潜机理,探索聚合物驱后进一步提高采收率的途径,并研究其注入时机。研究结果表明,聚驱后剩余油饱和度在40％左右,在纵向上主要分布在沉积单元顶部和发育较差部位,在平面上主要分布在主流线两翼;泡沫复合驱和蒸汽驱是聚合物驱后提高采收率的主要途径和方法;水驱后直接泡沫驱或蒸汽驱和水驱后聚合物驱,然后再泡沫驱或蒸汽驱,虽然两者含水变化不一样,但采收率提高值相差无几。     

烟道气强化蒸汽驱提高稠油油藏采收率实验

为了搞清烟道气与蒸汽混合注入稠油油藏进一步提高采收率机理,进行了烟道气强化蒸汽驱模拟实验研究。利用PVT装置研究了不同温度、压力条件下,烟道气在原油中的溶解特性及原油物性变化特征,开展了烟道气强化蒸汽驱一维管式驱替实验与三维物理模拟实验。通过一维驱替实验,可确定不同温度条件下烟道气强化蒸汽驱比单纯蒸汽驱的驱油效率增加值,并优选了最佳注入温度;利用三维物理模拟实验,对比了蒸汽驱转烟道气强化蒸汽驱的生产动态变化规律及温度场扩展特征,分析了厚层油藏内热采过程中不同流体组分的分布特征。基于三维物理模拟实验结果,利用数值模拟方法优化设计了厚层稠油油藏水平井热采开发的布井模式。结果表明:高温降黏助驱、CO_2溶解降黏和N_2分压增容是稠油油藏烟道气强化蒸汽驱提高稠油采收率的机理。     

稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

中深层稠油蒸汽驱开发阶段动态特征

针对中深层稠油蒸汽驱调控对策受开发阶段动态特征参数影响较大、难以明确划分蒸汽驱开发阶段等问题,以齐40块蒸汽驱为例,在分析蒸汽腔变化规律的基础上,综合利用动静态监测资料分析、油藏工程计算、数值模拟等多种手段,明确蒸汽驱不同开发阶段的开采规律,筛选注入孔隙体积、可采储量采出程度、含水率及温度等动态参数作为蒸汽驱阶段划分的界限参数。研究结果表明:齐40块蒸汽驱蒸汽突破时注入孔隙体积与转驱前含油饱和度呈线性关系;注入孔隙体积倍数与可采储量采出程度呈截距为零的二阶函数关系。该研究成果在汽驱开发阶段划分过程中可操作性强,为不同类型蒸汽驱井组制订调控对策提供借鉴。     

油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究

在研究新疆风城稠油性质的基础上,开展了一种油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究。研究表明,在50℃时,该降粘剂的室内净降粘率达80%以上,结合注蒸气工艺,室内提高采收率34.3%。现场试验增效作用明显,显著延长生产周期,提高油汽比和产油量。     

胜利油田超稠油油藏蒸汽驱三维物理模拟与应用

针对胜利油田单56区块油藏条件,利用蒸汽驱三维物理模拟装置,开展了20% 、40% 、60% 蒸汽干度条件下反九点井网超稠油油藏蒸汽驱实验。分析了单井及井组生产动态,并在蒸汽驱的基础上研究了采用氮气泡沫的方式改善超稠油蒸汽驱的开发效果。实验结果表明,超稠油油藏汽窜较为严重,综合含水上升较快,蒸汽腔发育不均匀;边井生产效果较好,角井温度场发育较差,产液量和产油量较低,对井组贡献率较低。通过提高蒸汽干度可以有效提高蒸汽驱阶段的采收率,当注入油藏蒸汽干度从20% 提高到60%,蒸汽驱阶段的采出程度提高19.86%。段塞注入0.093 PV的泡沫体系时,蒸汽汽窜得到有效抑制,边井产液量和综合含水均出现明显下降,角井温度场开始发育,角井产液量和产油量显著增加,阶段综合含水下降7%,提高采收率15% 以上。通过提高蒸汽干度和辅助氮气泡沫调剖工艺,超稠油油藏可以转为蒸汽驱进一步提高采收率。     

中国石化东部老油田提高采收率技术进展及攻关方向

针对中国石化东部老油田的油藏特点和开发矛盾,介绍了水驱、化学驱、稠油热采、CO2驱等不同开发方式下提高采收率技术的主要进展和矿场应用效果.水驱调整以局部注-采关系完善为主,配套工艺采取智能分注分采技术,特低渗油藏开展了压驱注水试验;化学驱形成了无碱二元复合驱和非均相复合驱技术并已工业化推广应用,研发了耐温、耐盐、抗钙镁...     

起泡剂在不同驱油方式下的驱油效果

对起泡剂XHY-4(阴离子表面活性剂)开展了空气泡沫驱和表面活性剂驱两种驱油方法的效果研究。单管岩心驱替实验结果表明,两种驱油方式下,采收率增幅均随起泡剂浓度的增加而增大并逐渐稳定;起泡剂质量分数相同时,空气泡沫驱采收率增幅高于表面活性剂驱;在XHY-4加量为0.1%时,泡沫驱增幅为8.5%,表面活性剂驱为3.4%。双管并联岩心驱替实验结果表明,表面活性剂驱综合采收率增幅为5.47%,高渗管为7.6%,低渗管为3.3%,含水率由99.55%降至94.95%;泡沫驱综合采收率提高16.5%,高渗管为13.82%,低渗管为19.53%,含水率由98.08%降至70.97%。表面活性剂驱以提高洗油效率为主,而空气泡沫驱以提高低渗管波及体积来提高采收率,低渗管累计增液量为0.14 PV。     

自生CO2复合蒸汽吞吐增效技术研究及应用

针对杜813兴隆台油藏蒸汽吞吐中后期的开发现状,研制出一种蒸汽吞吐增效剂,主剂为碳酰二胺,改性磺酸盐FPJ为发泡剂,分析了该增效剂的增效原理,并对其进行了室内性能评价。结果表明,该增效剂体系在地层高温条件下产出CO2和NH3气体,在发泡剂的共同作用下,具有增加驱动能量、扩大蒸汽波及体积、降低原油粘度、稳定粘土矿物的作用。150℃下,增效剂溶液与原油质量比2：8时,原油降粘率达74．3％;增效剂质量分数为0．3％的溶液,静态洗油率可达86．3％。现场试验表明,该增效技术能将原油从油层深部驱替出来,提高原油采收率及降低采油生产综合成本,对同类油藏的开发具有一定的参考意义。     

CO2辅助直井与水平井组合蒸汽驱技术研究

利用物理模拟及数值模拟方法，研究了在蒸汽中添加CO₂改善直井与水平井组合蒸汽驱开发效果的生产机理，主要包括降低原油黏度、使原油体积膨胀、降低油水界面张力等。优选出了CO₂与蒸汽的合理注入方式、注入比例和注入量。模拟结果表明：CO₂辅助直井与水平井组合蒸汽驱是深层稠油油藏高轮次吞吐后进一步提高采收率的有效技术。对于埋深为1300～1700m的稠油油藏，由于井筒热损失大，使井底蒸汽干度降低。而在注蒸汽的同时添加CO₂，不仅可以有效地弥补蒸汽干度低，难以达到蒸汽驱要求的不足，而且还可以缩短蒸汽驱初期的低产期，提高采油速度。     

稠油油藏蒸汽泡沫调驱物理模拟实验——以吉林油田扶北3区块为例

针对稠油油藏蒸汽驱过程中压力维持困难和汽窜导致热效率下降等问题,开展了蒸汽泡沫调驱物理模拟实验.根据吉林油田扶北3区块的地质特点,设计了非均质双管并联驱替模型,将不同调驱方式下的驱油效率和分流量进行了对比.结果表明,在蒸汽混注泡沫调驱的过程中,注入发泡剂或泡沫能在一定程度上封堵高渗透管,启动低渗透管内的剩余油,其驱油效果好于其他驱替方式;蒸汽混注高温气体调驱的驱油效果略好于蒸汽驱,仅提高采收率约1％ ～ 3％.此外,泡沫对双管模型进行了有效的调整分流,使高渗透管和低渗透管的产液量趋于均匀,表明泡沫驱符合非均质地层的驱替要求.综合比较认为蒸汽混注混合气泡沫调驱适用于扶北3区块,其综合驱油效率可达54.8％,比单纯蒸汽驱提高30.7％.     

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.     

稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用

针对河南稠油热采井的汽窜问题,开展了氮气泡沫调剖技术体系的室内实验及参数优化研究,通过发泡剂的静态性能评价和单双管连续驱替实验,确定了最佳发泡剂质量分数和最佳气液比,优选发泡剂质量分数为0.5%,推导出最佳气液比在地面条件下注氮气量与蒸汽量之比约为40:1左右,单井汽窜的泡沫调剖段塞注入量为0.1 PV左右。2007年,经过现场7口井的氮气泡沫调剖试验,措施有效率85.7%,取得了较好的增油效果,措施后平均单井注汽压力与措施前相比上升0.6 MPa,有效封堵了热采井的汽窜通道。     

The Effects of Multi-component Thermal Fluids on the Viscosity of Offshore Heavy Oil

Multi-component thermal fluids stimulation is a feasible way to recover offshore heavy oil reservoir. As a new technology, its mechanism of enhanced oil recovery should be understood through systematic simulation experiments and quantitative analysis. Laboratory experiments were carried out to investigate the effects of temperature, natural gas, and various gases (N₂, CO₂, or N₂+CO₂) on the viscosity of heavy oil from Nanbao block of Bohai offshore oilfield. The results show that in the range of 56°C (reservoir temperature) to 120°C, natural gas saturated and degassed oils are all very sensitive to temperature, and the viscosity is reduced by more than 90% when heated to 120°C; under lower temperature condition, injection of 5MPa N₂, N₂+CO₂, or CO₂ can significantly reduce the viscosity of natural gas saturated heavy oil, with a viscosity reduction ratio of about 20%, 50%, and 80%, respectively, at 56°C. Therefore, heavy oil production by viscosity reduction can be achieved by raising temperature or through gas injection. Taking into account the equipment, heat loss, and cost of steam injection, the technology of moderate heating, auxiliary gas injection is very promising for the recovery of Nanbao heavy oil.