纵向非均质储层凝胶调剖剩余油分布特征实验研究

设计、制作了带有饱和度场监测的含电极两层纵向非均质平板岩心模型,通过电阻率法实现对非均质模型中剩余油分布定量描述,通过模拟正韵律厚油层水驱、聚合物驱、凝胶调剖实验,测试调剖前后剩余油分布,得出不同注入方案、不同驱替阶段下模型内调剖驱替效果及剩余油分布特征。实验结果表明,渗透率级差越大,低渗透层内剩余油越富集,调剖后波及程度提高幅度越大,高渗透层水流优势通道越明显,波及程度越大、洗油效果越好;不同注水量对低渗透层的波及效果没有明显改善,不同方案开发效果基本一致;聚合物注入量越小,调剖时机越早,提高采收率幅度越大;调剖剂用量越大,对高渗透层的封堵半径越大,低渗透层的波及体积大幅度提高,剩余油动用程度越高,油水前缘向生产井推进越远。     

特高含水后期提高采收率物理模拟实验

为了探索特高含水后期剩余油的潜力区和不同驱油方法提高采收率的机理,采用三维大模型物理模拟实验,研究了高倍数水驱、活性剂驱、聚合物驱、二元复合驱、微球-乳化剂驱过程中注入压力、波及系数的变化情况和剩余油饱和度的分布特征。研究结果表明,特高含水后期提高采收率的潜力区为未波及区的剩余油和已波及的弱水洗区和中水洗区,而不是强水洗区;继续高倍数水驱和超低界面张力活性剂驱不能进一步扩大波及系数,提高采收率潜力小,需采用深部调堵+微调驱油相结合的技术。自聚集微球-乳化剂驱具有封堵-驱替-再封堵-再驱替的特点,可扩大波及系数38.6%,提高采收率19.1%,其封堵能力、波及范围和驱油效率均明显高于聚合物驱和二元复合驱,具有良好的应用前景。     

大孔道非均质油藏调堵封窜参数优化模拟研究

注入水沿高渗透大孔道窜流是非均质油藏注水开发后期面临的主要问题之一，多轮次调堵对堵剂注入量、注入位置和剩余油分布的影响缺乏直观描述。为此，设计并加工了不同类型可视化平板模型，系统研究堵剂注入量、注入位置和剩余油分布对规则大孔道地层调堵效果的影响及蚓孔状弯曲大孔道条件下堵剂的最佳注入位置。研究结果表明：对于规则大孔道模型，当堵剂注入量为0.1倍孔隙体积时，其经济效益最佳；且堵剂注入位置越靠近油藏中部，波及改善效果越好；不同剩余油分布情况下堵剂的最佳注入位置不同，当剩余油富集在油井附近时，应优先选择深部堵水；而当剩余油富集在水井附近时，浅部调剖效果更佳；对于蚓孔状弯曲大孔道模型，封堵拐点后端，能较好地发挥高注入压差（流速）与液流转向的协同机理，波及改善效果最好，最终采收率最高。     

特低渗透油藏CO_2驱流度控制技术

为控制CO_2驱优势通道流体流度,选用乙二胺作为调剖剂,并结合延长油田CO_2驱试验区储层物性特征,对调剖剂体系静态、封堵强度、注入性及流度控制性进行了实验评价。结果表明:地层条件下,调剖剂体系黏度稳定于14 000.0m Pa·s,体系强度较高;在一定压力范围内能够抑制气体的窜逸,调剖剂封堵后,CO_2气体突破压力为9.1 MPa;特低渗透储层注入前置段塞+调剖剂体系+保护段塞,体系注入性较好;注入调剖剂体系后可有效封堵优势通道,扩大CO_2驱波及体积,提高原油采收率。     

泡沫在三维大模型孔隙介质中的驱油特征

泡沫流体在多孔介质中运移时具有独特的方式,研究泡沫流体在三维油藏中的运移方式和变化规律对于分析泡沫流体提高油藏采收率的机理及特点具有重要作用.为此,通过三维大模型物理模拟实验装置研究泡沫驱油体系在三维体系中的驱油特性及压力场、饱和度场的变化规律.实验证明泡沫体系具有很好的封堵调剖能力,注入泡沫液以后,地层模型的压力场有了明显的变化;高渗通道被有效地控制,压力场的分布得到了改善,从进口端向出口逐渐降低,波及区域显著扩大;从饱和度场分析,剩余油区域得到明显的波及,主对角线两侧的剩余油在注泡沫以后,获得明显的动用.研究表明,泡沫体系在非均质油藏中具有良好的封堵调剖作用,能够较好地改善流体的驱油剖面,增加波及面积,提高驱油效率.     

砾岩油藏聚驱后剩余油潜力评价

针对七东1区克下组砾岩油藏冲积扇储层宏观非均质性强、微观孔隙结构复杂的特征,综合多维度动态静态测试资料,对七东1区聚驱试验区剩余油进行了研究。研究结果表明,聚驱后8.8%的未波及储量难以动用;13.6%的弱波及储量可以通过提高驱油效率动用;35.7%的储量可以通过扩大波及体积动用;41.9%的储量只能通过高浓度段塞调剖封堵,先扩大波及体积,再提高驱油效率动用。     

次生大孔道地层精细调堵可视化模拟研究

长时间高强度注水开发导致疏松砂岩油藏形成次生大孔道,注入水无效循环,严重影响原油采收率。为此,研究了不同条件下堵剂的封堵规律,开展了精细调堵可视化模拟实验研究。研究结果表明:理论上,等剂量堵剂封堵深度越大波及系数越高,应致力于研发低成本深部调驱体系;剩余油分布对调堵作业效果具有重要影响,若剩余油集中在油井附近,则应进行深部堵水;而剩余油富集在水井附近,则应适当进行近井调剖;堵剂投放量存在一个经济限度,实验条件下封堵段塞长度为井距的10%左右时,封堵时效果最佳,且二次调堵效果优于一次调堵;对于弯曲大孔道地层,应尽可能在弯曲后段的远井地带进行封堵,以充分发挥大孔道高导流能力和井口附近高压力降的协同作用机理。     

稠油化学堵调降黏复合驱油体系构建及驱油机理分析

稠油油藏经过多轮次蒸汽吞吐后,井间存在热连通和高耗热通道,热效率低,开发效果差。化学堵调降黏复合驱作为一种绿色低碳的有效开采接替技术,研究其复合驱油机理对于指导油田现场项目实施具有重要意义。针对试验区油藏特征,筛选化学剂,构建化学堵调降黏复合驱油体系,通过室内实验研究稠油化学堵调降黏复合驱油体系的驱油机理,结果表明高黏度堵调剂降低油水流度比,提高小孔径孔隙剩余油的动用程度,有效抑制黏性指进,起到改善流度、调整流场的作用;降黏剂吸附在原油表面,改善油相流动能力,提高驱油效率,同时乳液液滴卡堵相应尺寸喉道,提高窜流通道的渗流阻力,扩大波及范围,起到乳化降黏、乳液调剖作用;堵调剂降黏剂协同增效,堵调剂提高了降黏剂的乳化能力,促进降黏剂进入低渗透区,提高整体动用,堵调剂动用边部剩余油、降黏剂动用残余油,显著降低剩余油饱和度。     

非均质地层多轮次堵水调剖物理模拟实验研究

通过交联聚合物驱油动态模拟试验装置，模拟在纵向非均质地层条件下的多轮次堵水调剖。利用该装置注入各种不同的堵剂(木钙、交联聚合物、弱凝胶CDG)，实施多轮次水驱，通过试验得出了各种堵剂对岩心的封堵能力、多轮次堵水调剖与采收率的关系、对比了多轮次堵水调剖中堵剂选择对调剖效果的影响。为今后胜坨油田多轮次堵水调剖技术的进一步完善提供了重要的参考依据。     

油水井双向堵调控水挖潜技术室内研究

大庆油田老油层进入高含水期后,通常采用堵水调剖技术来改善注水开发效果。为优化堵调控水挖潜技术方案,利用三维非均质模型分别模拟油井堵水、水井调剖和双向堵调3种控水挖潜方式,研究不同调堵顺序、堵水半径对采收率的影响。结果表明:先调后堵和先堵后调的驱油效果基本一致,但先调后堵比先堵后调见效早;同时调堵的驱油效果优于先调后堵和先堵后调;同时调堵实验结果表明封堵半径越大,封堵效果越好,当封堵距离达到井距的1/10时,再增加堵水半径驱油效果增加不明显,所以推荐最佳堵水半径为井距1/20~1/10倍。     

Cr3+聚合物弱凝胶调驱剖面变化规律及改善方法

采用分子内交联为主的Cr³⁺聚合物弱凝胶,通过“分注分采”岩心驱替实验研究调驱剂段塞尺寸、岩石渗透率和原油黏度对储层吸液剖面和产液剖面的影响。针对渤海油田LD10-1区块渐新统东营组进行了“堵/调/驱”实验。研究结果表明：①调驱剂段塞尺寸对注采两端液流转向和剖面返转时机没有影响,但超过0.3 PV后单位体积段塞尺寸Cr³⁺聚合物弱凝胶提高原油采收率增幅减小,随储层渗透率级差和原油黏度增大,注采两端液流转向时机延后,剖面返转时机提前;②“有机/无机”复合凝胶体系封堵高渗透率层、聚合物微球调控微观非均质性和稠油流度改善剂提高驱油效率等3种措施同时实施,可提高聚合物弱凝胶调驱后的采收率;③“堵/调/驱”组合提高采收率机理为：封堵优势渗流通道扩大非均质储层宏观波及体积、聚合物微球在变径孔隙或喉道处发生桥堵实现微观液流转向、高效驱油剂可进入未波及孔喉区域发挥降黏原油、降低油水界面张力和高效驱替等3种作用。     

潜山油藏微球-天然气驱实验评价

裂缝型潜山油藏储集层非均质性强,油藏开发过程中驱替流体指进和窜流频发,封堵裂缝、大孔道等高渗流通道是提高原油采收率的有效措施。通过岩心流动实验,评价了微球对B1潜山油藏储集层岩心裂缝及大孔道的封堵效果,探究了采用微球-天然气驱提高剩余油动用的有效性。结果表明,单一水驱或天然气驱的驱油效率不显著,采用微球驱,微球进入岩心后的膨胀和封堵作用使得阻力系数、注入压力等显著增大;微球粒径直接影响封堵性能,若粒径太小,达不到封堵的效果,若粒径太大,不易注入;微球注入岩心后的膨胀、封堵、解堵、变形后再封堵及天然气溶解的协同作用,对裂缝型潜山油藏开发过程中的驱替流体指进及窜流有明显抑制作用,微球-天然气驱可大幅提高剩余油采出程度。     

基于核磁共振的天然气驱储集层孔喉动用下限

依据核磁共振原理,推导岩心核磁共振弛豫时间与孔喉半径的关系,结合岩心高压压汞孔喉半径分布,利用数值差值和最小二乘法,将核磁共振T2谱转换为孔喉半径分布。在此基础上,利用岩心驱替过程中含油饱和度和核磁共振信号幅度同步逐渐降低的规律,分析不同注气速度、注气压力和位置下不同孔喉半径的核磁共振信号幅度变化,确定不同开发方式下的孔喉动用下限。研究表明,微米级孔隙中的原油是水驱采收率的主要贡献者,低注气速度下孔喉动用下限为0.04μm,高注气速度下孔喉动用下限为0.01μm;注气压力由5.0 MPa升高到17.0 MPa时,孔喉动用下限从0.05μm下降到0.01μm;注气压力较高时,岩心整体孔喉动用较均匀;随着注气压力的升高,主要动用半径小于0.01μm孔隙内的剩余油。     

基于网络模型的油藏优势通道形成微观机制

基于实际疏松砂岩油藏优势通道发育特征,建立了考虑微粒运移及附加压力损耗的动态孔隙网络模型,对控制优势通道形成的微观因素进行了研究,明确了不同孔喉结构及工作制度下优势通道形成规律。研究结果表明:在常规网络模型基础上,针对孔喉中微粒脱落、运移、堵塞等行为建立数学模型,并考虑由优势通道引起的附加压力损耗,最终建立可模拟优势通道微观发育的网络模型;通过对比所建网络模型与实际优势通道发育特征,验证了网络模型的正确性,初步明确了孔喉半径动态变化与优势通道规模的关系;具有孔喉半径较大、配位数较多、形状因子较大等初始孔喉特征的储层,更易形成优势通道,驱替压差对其也有较大影响,总之,微粒在孔喉中堵塞与疏通所形成的平衡关系对优势通道发育有重要控制作用。该研究可为此类油藏储层伤害研究及注水开发调整提供一定指导。     

长6致密砂岩油藏储层孔隙结构特征及孔缝组合模式

为了研究致密油孔隙结构特征及与石油渗流关系,利用F200场扫描电镜对鄂尔多斯甘谷驿油田致密油样品进行微观分析,建立该样品储层的微观孔隙裂缝体系,进一步通过压汞实验了解孔喉分布及不同孔径孔、缝对渗透率的贡献率,结合样品电镜扫描观察结果推断孔隙、裂缝储集渗流油气有效性。研究结果表明,该区致密油储层主要孔隙有原生孔、粒内溶孔、粒间基质溶蚀孔及晶间孔4种类型,油气主要储存在粒内、粒间溶孔中,原生粒间孔仅为次要储油空间,大量纳米级孔隙成为储油主体。而裂隙主要为微裂缝,由方解石解理缝、溶蚀缝及成岩收缩缝构成,其中方解石解理缝和溶蚀缝构成渗流运移主要通道,微裂缝与人工裂缝结合形成裂缝网络。微孔(小于2 nm)对油气储存有效,对油气渗流则不起作用。因此该区致密油储油渗流孔隙结构总结为“纳米溶孔储油,微裂缝人工压裂缝渗流”。据此将不同孔缝组合划分为3种模式:溶蚀孔缝组合模式、方解石解理缝+溶蚀孔组合模式、裂缝或孔隙单独存在模式。其中溶蚀孔缝组合模式和方解石解理缝+溶蚀孔组合模式流体渗流阻力小,在甜点区选择时应重点关注。     

中高渗储层优势通道定量表征方法初探

中高渗砂岩储层经长期注水开发,在油水井间形成固定水流通道,导致大量的无效水循环。为改善注水效果达到控水稳油目的,必须对优势通道进行封堵。而方便判断优势通道位置和准确计算优势通道特征参数是问题的关键。全面考虑优势通道的特点,将优势通道分为大孔道、强高渗条带、弱高渗条带三类。在分析优势通道的形成控制因素和表现特征基础上,从油水井出发,利用多指标综合评判方法确定各井层的优势通道值。在Petrel建模软件中,建立优势通道场,预测井间优势通道值,依据油水井优势通道值及其连通情况,确定各类优势通道的分布位置和方向。并采用“相控”方法计算各类优势通道的孔隙度、渗透率和孔隙体积等特征参数,从而为油田确定优势通道堵剂用量和封堵颗粒大小提供直接依据。     

陇东地区三叠系长7段页岩油储层孔隙结构特征及成因机制

通过高压压汞、低温氮气吸附和核磁共振等实验,表征了鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系长7段页岩油储层的孔隙结构特征,并探讨了成岩作用对孔隙结构的影响。研究结果表明：①陇东地区三叠系长7段页岩油储层主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,孔隙度平均为7.55%,渗透率平均为0.149 mD,属于典型的特低孔、超低渗储层,储集空间类型以溶蚀孔、残余粒间孔、黏土晶间孔为主,并发育少量微裂缝; ②储层整体排驱压力较高,为0.67～27.54 MPa,平均为5.54 MPa,最大进汞饱和度较低,为33.22%～84.35%,平均为64.71%,且平均喉道半径小,为0.008～0.163 μm,平均为0.277 μm,表现出强非均质性特征;③研究区典型样品的等温线形态均呈反“S”型,属于典型的Ⅳ型等温线,易出现H₃型“滞回环”现象,孔径小于200 nm的孔隙以平行板状为主;④研究区长7段页岩油储层的孔径大多小于30 μm,且随着样品物性的变好,储层内较大尺寸孔隙（大于200 nm）的占比逐渐增多;⑤研究区长7段页岩油储层经历了较强压实、较弱胶结与较弱溶蚀等3种成岩作用,其中胶结作用和压实作用具有负面影响,溶蚀作用对储层品质和孔隙结构的改善具有建设性作用。     

聚合物凝胶颗粒调剖特性评价

基于对聚合物凝肢颗粒封堵窜流通道的机理分析，提出以弹性封堵强度和破碎封堵强度作为吸水膨胀的凝肢颗粒在油藏孔隙中封堵特性的表征参数和评价指标。根据多测点岩心模拟实验得到的封堵系数分布及其动态规律，分析了凝胶颗粒段塞在岩心中的运移特性及其对窜流通道的封堵能力。综合利用上述指标参数和动态特征，可以评价聚合物凝肢颗粒的调剖特性。