海上L油田污水回注层位优选及方案优化

随着海上油田开采进行,产出污水不断增加,限于平台污水处理能力,迫切需要将污水回注到地层中,以满足环保要求。文章以海上L油田为例,提出海上油田污水回注层位优选及方案优化方法,即通过静 态分析、油藏工程、数值模拟等方法,优选L8层作为回注层位,并确定其吸水能力,同时综合考虑工艺方面因素 确定回注井数为4口。根据L油田储层特点及目前生产井位确定了回注井位,预测出不同深度的压力和注水量,最终推荐1口定向井、3口大斜度井、2MPa注水压差的回注方案。该方法为海上污水回注提供了层位优选依据,对海上油田污水处理具有借鉴意义。     

水驱气藏污水回注能力评价与指标预测

为避免水驱气藏产出污水排海而引起海洋污染问题,开展了水驱气藏回注能力评价技术研究：以物质平衡为基础,确定不同气水界面和饱和度分布下的可注入总量;建立井筒管流模型,确定不同注入量下的 摩擦阻力、井底流压,预测注入泵压的变化趋势;提出了回注指标优化图版,可快速优化回注井的瞬时注入量。研究成果已初步应用于靶区首次污水回注试验,单井日注水规模达100～250m3,回注总量为1.06×104m3,有效避免了地区的环境污染问题。     

负压闪蒸原油稳定工艺的模拟与运行参数优化

采用原油实沸点蒸馏-天然气组分混合模型对油气混合物进行表征,利用流程模拟软件对联合站的负压闪蒸原油稳定工艺进行模拟,对不同运行参数下的综合效益进行预测及分析,确定优化运行参数。流程模拟中,采用原油实沸点蒸馏实验数据和天然气组分测试数据对稳定塔进料进行表征,利用Aspen HYSYS对实际流程进行模拟,并将模拟结果与现场运行参数进行对比,验证模拟计算的准确性。对不同稳定塔操作压力、压缩机出口压力、气提气流量、进料温度条件下的工艺流程进行了模拟,并对不同条件下的产品产量和能耗进行综合分析,优化分析结果表明:1当稳定塔操作压力为-0.065~-0.06 MPa时,轻烃产量较高;2气提气工艺可有效提高轻烃回收率;3当稳定塔进料温度为75~90℃时,综合效益较高。     

复杂小断块油藏开发中后期相控剩余油分布研究

精细油藏描述和油藏数值模拟是老油田调整挖潜中一项非常有实用价值的研究工作,是老区产能建设、滚动扩边、注采结构调整及剩余油挖潜的基础。为解决复杂小油藏开发中后期存在的油井产液量低、含水上升快、注采受效不明显等问题,以沉积学、储层地质学及测井地质学理论为指导,应用岩心、测录井、试井及生产动态资料在精细地层划分与对比的基础上开展地质再认识、动静结合认识砂体的连通性、注采对应效果与河道砂体之间的关系研究;并开展相控下的精细三维油藏数值模拟,分析剩余油分布状况,总结剩余油分布模式。数值模拟结果准确度较高,为预测剩余油的分布规律及下一步挖潜措施提供了可靠的地质依据、研究方法与思路。     

双水平井SAGD井组开发方式优选研究

为研究双水平井蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage,SAGD)井组开发过程中各因素对开发效果的影响,运用油藏工程原理描述各开发阶段的产能,得出影响SAGD开发注采效率的可控因素,包括:蒸汽干度、注采比和多井组SAGD开发的井组距离等开发因素,并采用数值模拟方法进行优选调控。模拟结果表明:井底蒸汽干度越高,SAGD注采效率越好;注采比影响蒸汽腔的发育范围,优选注采比约为0.9;模拟蒸汽腔的发育极限以确定相邻SAGD井组的干扰范围,优选SAGD井组间距离约为75m。为指导SAGD井位布置,模拟低物性段分布的影响,注采井之间存在低物性段,可以防止汽窜,注汽井上部存在低物性段却阻碍蒸汽腔的发育。     

分层注CO_2井系统模型研究

分层配注CO_2是解决注气提高采收率过程中不同地层间的层间矛盾,实现不同渗透性的地层都能够有效地注入CO_2,维持地层压力,提高气驱动用储量和采收率的重要手段。基于分层配注CO_2的思想,考虑井筒温度和CO_2相态的变化建立了井筒温度压力耦合数学模型,根据注气时段,建立了地层吸气模型,并耦合气嘴嘴损建立了考虑多个注气层的注入井数学模型,提出了相应的数值求解方法。模拟计算结果表明:要提高较差注气能力油层的配注量,井口注气压力需要达到一个临界值,合理地选择井口注气压力和气嘴直径是实现分层配注的关键。该研究成果为分层配注CO_2提供了重要的理论依据。     

红山嘴油田稠油污水回注效果跟踪评价

红山嘴油田于1990年投入注水开发,在注水开发中,由于注入水水质不稳定,注水配伍性差,注水开发过程中注水系统结垢严重,注水井井况恶化,修井频繁,注水井测调合格率低。经过对红浅稠油污水可行性评价及论证,实现了红浅稠油净化污水回注红山嘴油田,污水回注后需对污水回注地层后储层伤害、腐蚀结垢趋势进行动态跟踪评价,确定净化污水对注水指标的影响程度及影响因素。通过对污水回注效果动态跟踪表明,污水回注后红山嘴油田水质得到明显改善,消除了注水系统结垢,污水回注地层后储层伤害得到有效控制,年可节约油田清水用量73万方。不仅如此,还在合理利用外排污水,减少环保压力方面,为稠油污水回注提供技术储备和技术示范奠定良好基础。     

红山嘴油田稠油污水回注效果跟踪评价

红山嘴油田于1990年投入注水开发,在注水开发过程中,由于注水水质不稳定、配伍性差,造成注水系统结垢严重,注水井井况恶化、检配合格率低,修井频繁。文章对稠油净化污水回注开展可行性评价研 究和论证,实现了稠油净化污水回注红山嘴油田,对净化污水回注后储层伤害、腐蚀结垢趋势进行动态跟踪评价,确定了净化污水对注水指标的影响程度及影响因素。动态跟踪结果表明：净化污水回注后,红山嘴油田注 水水质得到明显改善,消除了注水系统的结垢问题,储层伤害得到有效控制,实现外排污水合理利用,可节约油田清水用量73万m3/a,减少环保压力,为稠油净化污水回注技术储备和示范奠定良好基础。     

考虑启动压力和应力敏感效应的低渗、特低渗油藏数值模拟研究

为了综合反映启动压力和应力敏感对低渗透油藏开发规律的影响,首先,通过室内实验研究低渗透岩芯启动压力梯度和应力敏感效应,并建立启动压力梯度和动态渗透率的动力学模型;在此基础上,根据质量守恒定律和渗流力学理论,建立同时考虑启动压力和应力敏感效应的低渗透油藏油水两相渗流数学模型,据此研制低渗透油藏水驱数值模拟软件;然后,利用该软件研究不同特征对渗流场、开发规律的影响以及启动压力和应力敏感对开发效果的影响;最后,研究超前注水、增大注采比、增大注采速度对采收率的影响规律,并优化最佳注入参数。研究结果表明,启动压力梯度是低渗透油藏采收率较低的直接原因,应力敏感通过强化启动压力梯度的方式间接影响采收率;超前注水、增大注采比和增大注采速度均可以提高低渗透油藏采收率,提高幅度为：超前注水＞增大注采比＞增大注采速度;最佳超前注水时间为100 d,最佳注采比为1.1∶1,最佳注入速度为0.00015～0.00025 PV/d。     

川西气田地层水回注选井选层研究

根据川西气田的实际情况,对致密砂岩层回注选井选层技术进行研究,初步建立了致密砂岩层回注选井选层技术,优选出川西气田1、2、3号等5个回注井区.目前,注水规模300 m3/d,累计注水量达75 698.8 m3,节约生产成本约200万元,且有效缓解了高浓度氯离子地层水外排带来的环保压力.现场回注试验表明:致密砂岩层回注高浓度氯离子地层水是可行的,回注选井选层技术具有现场推广应用价值.     

宜宾大塔轻烃回收项目工艺设计及参数优化

宜宾大塔轻烃回收项目是对宜宾大塔浅层油气田气进行处理以回收天然气中的轻烃并联产液化天然气(LNG)的项目。根据油气田天然气组分和项目的特点,轻烃回收工艺采用DHX工艺,天然气液化采用单循环双节流混合冷剂制冷工艺。由于宜宾地区的外输气管网压力已定,需要对典型的DHX工艺进行调整优化。采用HYSYS模拟软件对轻烃回收及天然气液化过程进行模拟、计算和优化,对比不同操作温度下工艺装置运行结果,并从能耗、回收率、经济效益等方面进行比较以确定最优的工艺操作参数。     

海上“三低”油藏CO_2注气开发适应性评价

针对南海西部海域油田"三低"特征(即电阻率低、含油饱和度低和渗透率低),在开发过程中由于束缚水饱和度高和泥质含量高,水敏性强,面临注水困难和地层能量补充的问题。在充分调研国内外CO2驱室内试验研究和注气开发适应性评价的基础上,以油藏为例,完成了CO2注气室内试验和油藏数值模拟研究,并在此基础上进行了CO2注气开发适应性评价。通过数值模拟研究,对衰竭式开发、连续注气和WAG水气交替注入两种驱替方式进行了方案设计和对比分析,结果表明该油田CO2注气开发具有很好的适应性,WAG水气交替注入能进一步提高油田开发的采收率。     

聚合物配注系统能耗节点参数优化

分析聚合物驱油技术从母液的配制到注入过程中各环节能耗点,合理控制配注系统的运行参数,确定系统的最佳运行点,可进一步降低配注系统能耗。配注系统主要由配制和注入两部分组成,优化配制过程中的母液初溶时间、母液熟化时间,调整熟化罐高低液位值和母液外输过程中泵的运行台数,可以降低配制过程中的电量消耗。优化注入过程中注聚泵的运行频率、阀组注入压差,合理确定注入系统的最佳运行点,在保证泵效和注入要求的基础上可以降低注入过程的电能消耗。通过对聚合物配注系统能耗节点参数的优化,可以降低系统10%左右的电能消耗。     

注水井多氢酸解堵技术研究与试验

本文针对沈阳油田沈161块、沈95块等低渗透砂岩油藏特点、储层物性特征、污染等原因导致注水井注水压力升高、注入量下降的现状,开展了多氢酸解堵增注技术的研究与试验。现场应用情况表明,该解堵技术可有效解除地层污染,提高注水井近井地带渗透率,降低注水压力,提高注水量。     

S开发区特高含水开采阶段降本增效的主要做法及效果分析

S开发区块目前处于特高含水开采阶段,综合含水率高达94.97%,剩余油饱和度低且高度分散,弱水洗段与中、强水洗段交错分布,低效无效循环问题十分突出。因此有必要明确S开发区块特高含水开采阶段实现降本增效所需要采取的措施并对其应用效果进行分析。通过分析该区块目前开发效益状态,明确了进一步挖潜方向;综合应用油藏精细描述成果和动态数据资料,识别了优势渗流通道;通过调整优化注采方案、优化调剖注入参数、优化停注聚方式、实施分层配产、优化周期注水方式和停注周期等措施,控制了低效无效注采循环,最终从源头上实现了降本增效的目的。研究结果表明,S开发区块全年节约注水247.22×10~4m~3,节约聚合物干粉1 078 t,无效产液减少58.63×10~4t,成本节约3 000万元,实现了该区块的高效开发。     

惰性气作含水层型地下储气库垫层气数值模拟

针对惰性气体代替天然气作含水层型地下储气库垫层气的情况,研究了惰性气体与天然气的混合问题,建立了气水两相渗流模型及气体扩散模型,建立了二维平面有限元模型,采用部分离散方法对数学模型进行了有限元方程的推导。应用建立的模型进行含水层型地下储气库以惰性气体作为部分垫层气的建库过程和工业运行的数值模拟。通过对单井储气库注采进行数值模拟,分析了在注采过程中对采出气质量影响较大的参数。     

基于响应面法的海上油藏注气参数设计方法

针对海上低渗油藏注气方案设计受平台环境、油藏特征和工艺条件等众多因素影响而复杂烦琐的问题,将响应面方法引入水气交替驱方案的设计中。在确定了少量但具有代表性的气驱方案的基础上,通过对其结果的统计分析,形成了采收率指标与注气时机、水气比、周期注入段塞3个因素之间的预测模型与响应曲面,并在此基础上开展了注气参数优化设计。通过该方法可以对研究范围内的气驱方案进行高效地设计、预测和优化,简洁、直观地确定最佳气驱方案,科学、高效地实现设计目标,提高了海上低渗油藏气驱设计工作的效率和质量。     

含夹层盐岩储气库气体渗透规律研究

 盐岩储气库气体密封性能是储气库的一项重要技术和安全指标,层状盐岩储气库极可能会使天然气沿着岩层逃逸,造成天然气的外部渗漏。含软弱夹层盐岩储气库的气体渗透机制十分复杂,含软弱夹层的渗流力学模型与数值计算方法是解决评估储气库气体渗透范围的关键。考虑夹层与盐岩层之间存在层面,假设软弱夹层和盐岩为多孔介质,建立了等效边界气体渗流模型,该模型既克服了等效介质模型不能正确反映层理面渗流问题,又克服了双孔双渗裂隙介质模型计算量大的缺点。结合金坛储气库建设,数值仿真了储气库在注–采气不同循环压力作用下5 a内围岩气体压力分布;研究了软弱夹层与盐岩的层理面渗透系数、采气速率和腔体群不同时注–采气等工况对储库围岩气体压力分布的影响。研究结果表明：层理面渗透系数对储气库压力分布有着至关重要的影响,溶腔群的采气速率和注–采方法对相邻矿柱的气体压力分布影响明显。研究结果为含夹层废弃盐腔储气库的设计和合理注采参数的确定提供了科学依据。     

清洁生产工艺在呼图壁气田的应用

呼图壁气田针对传统天然气处理过程中产生的污水、富气,以及能耗大等问题,分别对污水处理、富气回收、单井工艺进行优化改造。通过工艺优化和技术改造,该气田实现了污水零排放、富气的完全回收,既节约了能源,又杜绝了污染排放,实现了清洁环保生产,为其它气田提供了有价值的参考。     

气田水回注风险防控对策研究

气田开采的同时将产生大量的气田水,气田水具有成分复杂、矿化度高、氯化物含量高的特点,不能直接排放。目前很多气田采用回注的方式处理气田水,存在注入水外泄,污染地下水、地表水和土壤的潜在风险。根据川西北气矿气田水的水质特点,结合气田水处理现状,对气田水回注过程的环境风险及风险防控措施进行分析。以龙7井的跟踪监测为例,阐明气田水回注监控的预警功效,降低了回注过程中的环境风险。