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。     

延长油田致密砂岩油藏CO2驱油机理研究

CO_2驱是提高低渗透油田产量、缓解温室效应的有效途径。针对鄂尔多斯盆地油藏压力系数低、原油轻质组分含量高的特点,通过PVT和最小混相压力等测试分析方法,揭示了低压、低孔、低渗油藏CO_2驱提高采收率主要机理。开展了CO_2注入储层与无机、有机物作用后的沉淀研究,表明CO_2在无机盐溶液中不会形成沉淀堵塞孔隙,CO_2与有机质作用后沉积点高于油藏压力,且注入压力越高,CO_2在地层原油中的溶解能力越强,目标区块CO_2注入后不易形成沥青质沉淀。物模驱替实验结果表明,均质岩心的采出程度明显高于非均质岩心,且随着岩心非均质性的增加,水驱采出程度、气驱采出程度及最终采出程度均明显下降。     

CO2泡沫驱体系筛选与评价

吉林油田CO₂驱油藏物性差,渗透率差异较大,裂缝相对发育,注入CO₂过程中出现气窜,严重影响气驱效果。为此开展CO₂泡沫体系研究,扩大气驱波及体积,提高气驱开发效果。室内建立泡沫体系的性能评价手段,优选一种由阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配而成的CYL泡沫体系,确定现场CYL泡沫体系的最佳加量为0.3%、气液比1:1。物模试验结果表明：裂缝性低渗透岩心中CO₂泡沫驱采收率最高53.67%,CO₂气驱采收率次之（35.74%）,水驱采收率最低（23.42%）。CO₂泡沫驱的效果明显好于水驱、CO₂驱,现场开展CO₂泡沫驱试验,注气压力由措施前的6.0 MPa上升到措施后的8.1 MPa,井组日产油由措施前的7.7 m³增至措施后的10.8 m³,措施效果明显,有效提高气驱开发效果。     

CO2 驱不同注入方式对低渗透储层渗流能力的影响

CO₂ 驱是提高低渗透储层采收率有效的技术手段。CO₂ 与原油接触后使体系中的沥青质以固体形式沉积下来,对储层造成一定堵塞,但同时发生的溶蚀作用整体上提高了储层渗流能力,且不同注入方式下CO2驱对低渗透储层渗流能力的影响具有一定差异。开展了CO₂ 连续注入及CO₂ -水交替注入后有机垢堵塞机理实验、储层润湿性实验及CO₂ -水溶液对岩石的溶蚀评价实验,并对相对渗透率曲线参数变化特征进行评价,定量表征了CO₂ 驱不同注入方式对低渗透储层渗流能力的影响程度。结果表明：CO₂ 驱产生的有机垢会对岩石孔喉造成堵塞,但整体上CO₂ 与绿泥石反应导致的溶蚀作用更强,使得低渗透储层采收率有效提高;且CO₂ -水交替注入比CO₂ 连续注入引起的有机垢堵塞要弱,溶蚀作用效果更好,渗透率损失率更低,能够在中、大孔隙中取得更好的驱油效果,整体上更能增大岩石孔隙空间和渗流通道,使得低渗透储层采收率有效提高。     

低渗透油藏CO2驱注入时机研究

根据吉林油田某区块的油藏条件,运用数值模拟软件,研究CO2不同注入方式下的驱油效果。数模结果显示,与水驱和连续注气方式相比,交替驱能大幅提高原油采收率。衰竭开采后进行气水交替驱时,随着注入时机的推迟,采收率先是快速增加,然后逐渐降低,不过采收率变化幅度较小。注水开发后进行气水交替驱时,随着注入时机的推迟,采收率先是快速降低,然后逐渐增加,采收率降低幅度较大。注水开发后,经过一段时间焖井,再进行气水交替驱,焖井时间与采收率关系比较复杂,最佳焖井时间可以通过数值模拟得到。     

空气和 CO2辅助蒸汽吞吐室内实验研究

为了改善常规蒸汽吞吐中后期的开发效果,通过高温高压物性分析仪测定空气和CO_2对普通稠油的溶胀和降黏作用;开展了空气辅助蒸汽吞吐和CO_2辅助蒸汽吞吐室内物理实验,通过对回采水率、采注比、油层平均温度和采出程度等指标分析,评价了不同吞吐方式的开发效果。研究结果表明,空气和CO_2溶于原油后均能使其黏度降低、体积系数增加,但CO_2的降黏溶胀效果更好。蒸汽波及系数和油层平均温度随着吞吐周期的增加而增大,同周期内气体辅助蒸汽吞吐的波及系数和油层平均温度比常规蒸汽吞吐的高。常规蒸汽吞吐中后期注入空气和CO_2,可明显提高周期回采水率、油汽比和采注比。与常规蒸汽吞吐相比,CO_2辅助蒸汽吞吐和空气辅助蒸汽吞吐均能够大幅度提高采出程度,其中CO_2辅助蒸汽吞吐开发效果最好。     

莺歌海盆地CO2成因及与国内外典型CO2气藏的类比

本文重点阐述了莺歌海盆地浅层CO₂气藏的成因及地质地化特征,并与中国东部、东南亚地区和其它地区典型CO₂气藏进行了类比,找出了其差异性和相同点。在此基础上,指出了本区烃类天然气的勘探方向。     

低渗透油田水平井 CO2复合吞吐技术

为了解决低渗油田水平井因储层非均质性强而发生的注水沿裂缝、高渗条带窜流以及含水高的问题,开展CO_2复合吞吐试验技术研究。首先考察了适合酸性条件下的表面活性剂YQY-1体系的发泡性能和稳泡性能,在获得最佳气液比的基础上开展了水驱-CO_2吞吐-CO_2泡沫复合吞吐动态评价实验,并进行了现场实验。研究结果表明,YQY-1发泡体系在高温高压下具有较好的起泡性能和稳泡性能,在气液比1∶1(交替注入)下,CO_2复合吞吐对比单一CO_2吞吐注入压力上升1.9 MPa,采收率提高11.6%,说明CO_2泡沫复合体系在油藏条件下能够对裂缝、高渗条带起到封堵作用,扩大注气波及体积,启动低渗部位剩余油。现场试验结果表明,CO_2复合吞吐增油控水作用明显。     

油田用于CO2起泡的表面活性剂的研究现状

介绍了油田用CO_2泡沫的发展过程,以及对用作起泡剂的表面活性剂的要求。重点介绍了国内外CO_2泡沫用表面活性剂的发展现状,现场用于CO_2泡沫的水溶性表面活性剂的种类,用于CO_2泡沫的溶于CO_2的表面活性剂的研究现状,并总结了CO_2泡沫在现场的应用情况。     

沥青质沉积对轻质油藏CO2驱的影响

为了解沥青质沉积对轻质油藏CO_2驱的影响,以CO_2及延长轻质原油为介质,在不同压力、不同CO_2与原油物质的量比的实验参数下,研究了CO_2对沥青质的沉积规律以及沥青质沉积对油水界面性质、原油组成、储层渗透率及采收率的影响。研究结果表明:当压力从0 Pa升至20 Pa时,沥青质沉积量从0.17%增至6.27%;沥青质沉积导致的储层渗透率损害程度从1.87%增至13.64%,油水界面张力原来的2.40 mN/m增至16.80 mN/m。压力在25 MPa时原油采收率最大,达到11.83%。     

原位二氧化碳泡沫驱提高采收率实验

原位CO₂ 泡沫驱是一种很有潜力的提高采收率技术。通过原位CO₂ 泡沫驱提高采收率实验,优化了生气体系、泡沫体系以及注入参数,得到了最佳的注入量、注入速度和适用的渗透率级差范围。研究结果表明,在温度 为70℃,地层水矿化度为10000mg/L条件下,得到可以作用于地层深部的原位CO₂ 泡沫体系,其配方为：2.1% 碳酸氢铵+1.6%醋酸+9.5%氯化铵+0.1%α-烯烃磺酸钠AOS+0.1%油酸酰胺丙基甜菜碱DHSB,泡沫体积可达 810 mL,泡沫综合指数为15552mL·min。该体系形成的泡沫在油藏中部具有较高黏度和较大弹性的特性,能够 有效封堵高渗通道,表现出良好的封堵能力。在渗透率级差为6左右时,原位CO₂ 泡沫体系注入速度控制在1.0 mL/min左右,注入段塞量控制在0.3PV,能够发挥最佳的调驱效果。研究还发现,该泡沫体系在渗透率级差为 3.9～13.7的非均质储层中能有效提高采收率,而在渗透率级差为15.6的条件下,虽然未能显著提高低渗层采收率,但在高渗管中仍然有一定的洗油作用。本研究为原位CO₂ 泡沫驱技术的应用和优化提供了重要参考。     

芳48断块CO2驱油试验区脉冲注气数模研究

优选芳48断块的F180-129井组,进行见气后的脉冲注气调剖模拟,采用正交实验设计方法对脉冲注气的注气周期、注气量等参数进行优化。优化得到的最佳方案参数为:注气4个月,停注1个月,周期注入0.02 HCPV。另外在最优方案的基础上进行了脉冲时机优选,结果表明F180-129井组在第1或第2口井见气后实施脉冲注气的效果较好,在采出程度较高的同时最终换油率也较高。     

热CO2驱提高原油采收率技术

热CO2驱采油新技术,将热力采油和溶剂萃取技术相结合,其中混相与黏度降低是关注的焦点.实施过程中,首先要加热CO2,使其温度高于油藏温度,热CO2注入地层后,使原油黏度降低,同时CO2与部分原油混合提高了原油的流动能力,从而达到提高采收率的目的.文中对土耳其Bati Raman稠油油田的常规CO2驱和热CO2驱进行了比较,理论计算结果表明,热CO2驱可提高原油采收率.     

改性硅酮CO2增稠剂对流体流变性和驱油效率的影响

在压裂过程中,液态CO₂压裂液的压裂性能发生了很大的变化。为了改善CO₂压裂效果,提高CO₂对页岩中原油的置换效率,提出合成硅酮CO₂增稠剂的新思路：通过开环聚合和硅氢化反应,将亲CO₂短链引入聚合物主链分子间,形成空间网状结构。研究了CO₂增稠剂对流体黏度、流变特性和驱油效率的影响。结果表明,增稠剂加量和相对分子质量均能显著改善CO₂流体的流变性,其稠度系数随增稠剂加量的增加而增大,而流变性指数呈下降趋势。当体系压力超过12 MPa后,三维网状结构的稳定性加强,表观黏度增加。相比超临界CO₂驱,增稠CO₂流体能提高0.01μm以上孔隙中原油的动用效率,提高驱油效率12.23百分点。研究结果为改进CO₂压裂工艺和CO₂增稠剂的分子设计提供了技术参考。     

致密油层空气泡沫驱油提高驱油效率实验研究

致密油层物性差,孔喉半径小,油藏非均质性严重,水驱驱油效率低,注水开发效果差。针对这些问题,为提高大庆外围龙虎泡油田高台子致密油层的驱油效率,模拟油层条件开展了空气-泡沫液体系驱油实验。结果表明,高台子致密油层水驱驱油效率平均值为48.95%,水驱后继续空气-泡沫液交替驱替的驱油效率为79.63%,驱油效率提高26.92%;小段塞交替驱替的效果好于大段塞驱;气液比过高,突破时间变短,驱油效率较低;用空气-泡沫液段塞驱代替水驱也能达到较好的驱油效果。致密油层水驱后转空气泡沫驱可大幅提高驱油效率,通过空气-泡沫液段塞、周期、气液比等注入参数的优化进一步改善致密油层驱油效果。图6表4参10     

CO2混相驱注气速率对重力超覆的影响规律

CO₂驱可以改善低渗透油藏的开发效果,并通过置换油气等方式实现CO₂地质埋存,但由于油气密度差的存在,会形成CO₂重力超覆而影响驱油效果。为明确油层厚度较大的低渗油藏中CO₂混相驱条件下注气速率对重力超覆程度的影响规律,分别采用室内物理模拟实验和数值模拟等方法进行研究,并通过建立的数值模型和超覆程度表征方法,系统评价注气速率的影响规律,从而对注入量等参数进行优化。结果表明,混相驱条件下仍存在一定程度的重力分异,且随注气速率的增加,重力超覆程度减弱,混相驱采收率提高,但相比非混相条件,超覆程度较低,通过注气速率优化减弱其影响的效果更为明显。针对给定模型的模拟计算结果表明,当注入量大于10 t/d后超覆程度影响减弱,因此,为保证厚油层CO₂混相驱油效果,在不发生气窜的前提下应适当采用较大的注气速率以减弱重力超覆的影响。研究结果对于CO₂驱油现场试验方案设计和注气参数优化具有一定的指导意义。     

纳米材料对CO2泡沫体系的稳定作用及驱油效果评价

泡沫与CO_2交替驱可改善CO_2驱在非均质性油藏中的应用效果,但高温对泡沫稳定性影响较大,降低了泡沫改善CO_2驱的效果。为揭示纳米材料稳泡剂在高温条件下对泡沫性质的影响以及相应的驱油效果,采用高温高压泡沫评价装置(改进型的气流法),研究了不同稳泡剂对起泡剂起泡性能(20~120℃)和驱油效果(95℃)的影响。结果表明,改性纳米材料颗粒的润湿接触角为78°、粒径平均值为29.3 nm;泡沫体积受温度影响较小,泡沫半衰期随温度升高而迅速降低;纳米材料、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和羧甲基纤维素钠(CMC)三种稳泡剂均能改善起泡剂的泡沫稳定性,其中改性纳米材料的效果最理想。驱油实验结果表明,在CO_2驱中加入起泡剂和改性纳米材料稳泡剂可大幅提高采收率,水驱后CO_2驱、泡沫与CO_2交替驱以及添加改性纳米材料泡沫驱的采收率增幅分别为15.51%、26.94%和30.93%,改性纳米材料稳泡剂可进一步提高泡沫的稳定性和CO_2泡沫体系的驱油效果。     

CO2驱油与埋存研究进展

详细介绍了CO2驱油与埋存研究的现状。目前CO2驱油在国外已取得较好的经济效益,在国内正在进行矿场先导试验。而CO2埋存在国内外均处于探索阶段。CO2驱油与埋存研究中存在的问题主要包括提高采收率方面的扩大波及体积等关键问题、CO2埋存介质和方法的选择、CO2驱油对地层的伤害、CO2驱油与埋存的气源问题、CO2驱油与埋存产业协调和整体规划5大方面。指出了该项研究的发展趋势。     

化学驱微观剩余油启动顺序及驱油效果实验研究

化学驱是进一步提高水驱油藏采收率的主要技术手段之一。目前的化学驱油机理研究仅能反映不同驱剂对不同类型剩余油的驱替过程,没有将不同类型剩余油作为一个整体考虑,分析启动不同类型剩余油的顺序和难易程度,更没有考虑孔隙结构的微观非均质性对驱油效果的影响。此文以光刻微观物理模型为研究手段,深入研究了不同类型驱剂启动剩余油的顺序和难易程度。研究结果表明:不同类型驱剂启动不同类型剩余油的顺序和难易程度不同,以聚/表二元体系最易启动剩余油,且基本可以同时启动不同类型剩余油;孔隙结构微观非均质性对驱油效果的影响表现为:相同渗透性的岩心,孔喉比越大驱替效果越差,当孔喉比相同时,配位数越大驱替效果越好。