碳酸盐岩缝洞型油藏氮气驱提高采收率的影响因素

碳酸盐岩缝洞型油藏在开发过程中地层能量衰竭明显,氮气驱可以有效地补充地层能量,并增强采出能力;但只有合适的注入速度、注入时机和注入方式等才能使氮气驱达到最好的驱替效果。利用地质构造和生产动态资料建立缝洞型油藏的二维可视化地层仿真剖面模型,在室内底水能量不足时,进行了氮气驱注入速度、注入时机和注入方式等因素对采收率的影响程度研究,结果表明,氮气驱注入速度对波及范围和气窜控制有较大的影响,过大过小都会使最终采收率偏低;氮气驱注入时机的早晚影响水驱效果,进而影响采收率,注入时机过早水驱效果差,注入时机过晚气驱效果差;连续氮气驱、氮气—水交替、氮气—活性水交替等注入方式可以将采收率从20%分别提高到47.09%,60.08%和61.45%。     

缝洞型碳酸盐岩油藏岩溶储集体注氮气提高采收率实验

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多样,形态复杂,在水驱过程中容易形成阁楼油和绕流油,采用气驱能够有效补充地层能量,提高剩余油的采出程度。为观察缝洞型油藏中注入气体的驱油动态,根据塔河油田实际地质资料和注采特征,依据相似性原则,设计制作二维缝洞型油藏可视化物理模型,开展缝洞型油藏岩溶储集体模型注气提高采收率实验研究。结果表明:以注气速度分别为20和5 mL/min进行驱替,宏观油水界面特征基本相似,在氮气驱替过程中会出现明显的气水同锥现象和气水协同效应;注气速度为20 mL/min下的最终采出程度约为70.5%,注气速度为5 mL/min下的最终采出程度约为78.9%,注气速度高易发生气窜,低注气速度可以延长注氮气时间,防止气体过早发生气窜,但是由于速度低,驱动能量低,氮气只能进入阻力相对较小的溶洞和裂缝中。因此,合理控制注气速度能够充分发挥气驱提高采收率的潜能。     

碳酸盐岩缝洞型油藏注氮气驱后剩余油可视化研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开采后,仍残留有大量阁楼油、绕流油。利用氮气密度小,重力分异作用显著等特点将部分剩余油驱出,充分认识气驱之后剩余油的分布,对优化气驱设计方案具有借鉴意义。通过设计、制作物理可视化模型进行气驱模拟实验,直观展示缝洞型油藏气驱后剩余油的分布情况,并探讨相关影响因素。实验结果发现:氮气驱能有效地提高缝洞型油藏水驱后剩余油的采收率,但仍有部分残留油,如因气体气窜、底水能量不足而残留溶洞中部的窜流油,因气体洗油效率低而残留在裂缝中的油膜和小油段塞等;同时,注入方式、注入井别和注入速度等人为因素对气驱效果也有影响。研究成果为注气提高水驱后剩余油开采以及气驱后再次提高采收率提供了实验依据,认为采用水气交替等不稳定注气方式、复杂区域注气以及适中的注入速度可提高气驱效果,也认识到了溶洞形状、缝洞分布等客观因素应作为后续深化研究的重点。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏提高采收率技术途径

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要储集空间,其非均质性极强,且多种流动方式共存,勘探开发属于世界级难题。综合分析了塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏的开发历程,确定油井过早出水、储量动用能力低、天然能量不足是天然能量开发阶段采收率低的主要原因;水驱效率低是注水开发阶段采收率低的主要原因。同时分析了目前缝洞型碳酸盐岩油藏提高采收率面临的主要问题,初步探索了缝洞型油蔵提高采收率的途径,提出了天然能量开发阶段以"整体控水压锥、提高油井平面和纵向上储量动用能力",补充能量阶段以"优化、改善注水开发为主,注气、稠化水驱等扩大波及体积的方法为辅"的提高采收率技术思路,对塔河油田进一步提高采收率具有重要的意义。     

缝洞型碳酸盐岩油藏氮气驱效果影响因素

缝洞型碳酸盐岩油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要的储集空间,具有非均质性强、缝洞结构复杂的特点,气驱是该类油藏重要的开发方式之一。为探索缝洞型碳酸盐岩油藏气驱动态特征、驱油效果的影响因素及规律,建立二维典型缝洞可视化模型,研究不同类型剩余油启动效果,并结合氮气驱物理模拟驱油效果定量对比,分析氮气驱效果的影响因素。研究结果表明:氮气驱可进一步启动水驱未波及区域的剩余油;氮气驱效果及油、气、水流动特征受到溶洞充填方式、原油粘度和底水能量等因素影响,溶洞充填方式主要影响流体的渗流特征,在一定程度上有利于扩大氮气驱波及范围;原油粘度和底水能量影响氮气和底水的相互作用,改变压力场的分布;在强底水作用下,水窜更为明显,但能改善氮气驱效果,提高采收率。     

塔河油田缝洞型油藏单井注氮气采油机理及实践

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏储集层类型特殊、开发难度大,前期通过实施单井及单元注水,在一定程度上取得了良好的增油效果;随着注水量增加,开发效果逐渐变差,大量剩余油富集在缝洞单元高部位,注水无法波及。针对此类剩余油,开展了注氮气吞吐驱油实验研究,结合数值模拟技术,论证了注氮气能有效动用这部分剩余油。注入地层中的氮气与原油混合并发生重力分异,将高部位剩余油向下置换并采出,注入氮气在原油中溶解也能起到一定的降低原油黏度、补充地层能量的作用。该项技术2012年开始在塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏开展现场试验,已投产试验井123口,累计产油16.13×104 t,增油效果显著,验证了缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐置换剩余油是一项可行的提高采收率技术。     

碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率关键技术

中国碳酸盐岩缝洞型油资源量丰富,探明石油地质储量达29.3×10⁸ t,已经成为中国油气勘探开发和油气增储上产的重要领域。由于深埋5 500 m碳酸盐岩缝洞体的描述精度低、流动模式多样、模拟预测难度大,注水窜流易造成油井暴性水淹,导致采收率低仅为15.9%,此类油藏开发是世界级难题。经过多年的研究与实践,形成地球物理描述、地质建模、注水注气和酸压改造等提高采收率系列技术,单元应用后储量动用率提高了42%,同时已提高采收率2.3%,对同类深层、超深层强非均质性油藏开发具有借鉴作用。     

缝洞型碳酸盐岩油藏周期注水驱油机理

针对在缝洞型碳酸盐岩油藏中能否实施周期注水的问题,在分析缝洞型油藏不同岩溶背景注采关系特征的基础上,利用CFD流体力学软件建立缝洞组合机理模型,开展了周期注水驱油模拟,并运用类比法总结了缝洞型油藏周期注水驱油机理:通过周期性地改变注水量和注入压力引起大尺度缝洞连通体中流体流动状态的变化(段塞流、管流),在重力及浮力以及流动压差综合作用下,使管道盲端、微裂缝、相连溶洞、孔洞中的剩余油得到动用,实现扩大注水波及体积的目的。缝洞型油藏周期注水驱油机理的初步明确,为矿场不同岩溶背景下注水方式的优选和注采参数的确定提供了理论依据。     

缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气泡沫可行性及影响因素

为了研究缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气泡沫可行性及影响因素,研制了缝洞型碳酸盐岩油藏细观物理模型和宏观剖面可视化物理模型,可由细观到宏观对缝洞型油藏注泡沫可行性及其影响因素进行室内物理模拟。细观物理模型实验结果表明:水驱后,剩余油主要以封闭孔洞内剩余油、阁楼油、绕流油和油膜的形式存在;氮气泡沫能通过重力分异及阻力效应启动阁楼油与绕流油并剥离油膜。在宏观剖面可视化物理模型上进行了注泡沫影响因素研究。实验结果表明:在含油饱和度较低时,以低部位井注、高部位井采(低注高采)的方式注泡沫效果更好,注泡沫时机不宜过早,宜在充分水驱的基础上转注泡沫;底水能量过强则不利于注泡沫,同时存在一个最优的泡沫注入量。对于碳酸盐岩缝洞型油藏开采中后期,注泡沫开采能够有效维持高效开发,提高原油采收率。     

塔河缝洞型油藏水驱后期开发方式研究

塔河碳酸盐岩油藏储集空间以孤立溶洞和溶蚀裂缝为主,三维空间展布极其复杂,针对缝洞型油藏单元注气驱油规律认识不清、常规物模研究方法适用性较差的问题,设计制作了缝洞型可视化模型,开展不同驱替方式驱油规律研究。实验结果表明：“阁楼油”是缝洞型油藏水驱开发后期剩余油的重要存在形式;N₂在高部位流动,作用于构造顶部“阁楼油”,水在低部位流动,驱替低部位剩余油,泡沫在高、低部位均可流动,波及面积最大;对比不同注入方式提高采收率程度,泡沫驱最高达38.0%,其次为气水混注,提高采收率19.7%。实验研究揭示了缝洞型油藏注N₂驱油规律,为后续段塞组合优化、注采参数设计和现场试验提供了技术支持。     

河南稠油水驱油藏氮气泡沫调驱体系的研究及应用

河南油田稠油水驱油藏具有"浅、薄、稠"的特点,油层连通性较好,非均质性强,经过20多年的注水开发,含水上升快,为提高采收率开展了氮气泡沫调驱技术研究。通过配方实验和物模实验,研制了适合河南油田稠油水驱油藏地层条件的强化泡沫驱油体系,通过合注分采情况下对10倍和20倍级差岩心驱油实验,采出程度提高了30.2%和24.7%,证实复合泡沫调驱体系具有较好的调剖、驱油效果。研制的氮气泡沫调驱体系在古城和王集油田进行了3口井的矿场试验,见到了明显的增油降水效果。     

氮气泡沫驱注入参数优化试验研究

为提高高温高矿化度中渗油藏注水开发后期的油藏原油采收率,研究优选了发泡剂浓度、气液比、注入量、注入方式、设备注入性和泡沫的封窜能力等工艺参数。实验结果表明:最佳气液比为2:1;最佳发泡剂浓度为0.5%;在气液比为2:1和发泡剂浓度0.5%的条件下,氮气泡沫注入量由0.11 PV增加到0.54 PV,采收率由20.6%增大到68.6%;水段塞与氮气泡沫段塞体积比为1:2～1:3时,最终采收率较高;在2.0 mL/min范围内,注入速度的变化对提高原油采收率的影响不明显。试注试验表明:注气设备额定压力在35 MPa以上可以满足试验区注入要求;水气交替注氮气易发生气窜;泡沫具有明显的封堵气窜和调剖作用。     

渤海稠油油田氮气泡沫调驱室内实验研究

为了拓宽海上油田提高采收率技术的选择范围,有效开发海上稠油油田,选取满足泡沫调驱技术油藏筛选条件的QHD32-6油田北区开展了氮气泡沫调驱室内实验研究。在考虑海上平台空间有限的情况下,评价和研究了较低气液比(1∶2)氮气泡沫在岩心中的流动特点。实验结果表明:海上稠油油田氮气泡沫驱的合理气液比为1∶2~2∶1,最佳泡沫剂质量分数为0.3%~0.5%;气液比为1∶2时,氮气泡沫调驱能够较好地改善水驱效果,提高原油采收率幅度在26%左右。     

常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术研究

通过室内实验优选出发泡能力最佳的发泡剂,并对其浓度进行了优选实验,研究了岩心渗透率、岩心含油饱和度及气液比对泡沫阻力因子的影响。利用数值模拟方法,研究了用氮气泡沫控制底水锥进技术。在水锥锥进的生产井中,用高压注入氮气和发泡剂溶液,然后关井焖井一段时间后再开井生产,进行多轮次的氮气泡沫吞吐。利用数值模拟方法,对常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术的开发方式、焖井时间、日排液量、注入方式以及转注时机进行了优化。     

塔河油田AT2井区层状边水油藏氮气泡沫驱可行性研究

边底水油藏开发过程中由于边底水侵入导致垂向矛盾与平面矛盾。氮气泡沫驱因具有气源广泛、价廉经济等优点,是目前泡沫驱中矿场应用最普遍的一种。将氮气泡沫注入底水锥进的油井可发挥明显的压锥效应。塔河油田AT2井区注入水波及体积小,水驱效率低,为改善塔河油田AT2井区三叠系上油组开发效果,利用油藏数值模拟技术开展了氮气泡沫驱可行性研究。     

蚂蚁追踪技术在缝洞型油藏裂缝预测中的应用

以塔河油田主体区缝洞型油藏为研究对象,应用先进的蚂蚁追踪技术,实现了断裂内幕裂缝及低级序断层结构的精细刻画.通过裂缝发育程度与油气富集程度、水淹程度及注采关系的分析,认为裂缝发育相对较差的井区仍有较高的剩余储量丰度,并明确了剩余油分布的潜力区.该技术的应用取得了很好的地质效果,为油藏后期剩余油挖潜及开发调整提供了依据,也为类似油藏的裂缝预测提供了借鉴.     

边底水稠油油藏营13断块开发技术与应用

东辛油田营13断块为具有边底水的复杂断块岩性-构造普通稠油油藏,由于生产压差较大、含水较高,直井冷采产能低。通过技术论证,决定改善该区块的开发方式,在构造高部位优化部署四口水平井进行热采,并对配套技术进行了优化,形成了HDNS技术,即水平井技术、油溶性降粘剂、氮气泡沫、蒸汽吞吐的组合。应用新技术后营13断块取得了很好的开发效果。     

海上稠油油藏“调驱+热采”提高采收率实验研究

渤海稠油油藏具有原油黏度高、油层渗透率高和非均质性严重等特点,常规注水开采时油井产能低,开发效果差,亟待采取强化措施来改善水驱开发效果。以油藏工程、物理化学和热力学等理论为指导,以仪器分析、化学分析和物理模拟等为技术手段,以渤海NB35-2油藏储层地质和流体为实验平台,开展了调驱、热力采油和"调驱+热力"联合作业增油效果实验研究和机理分析。结果表明,与采用蒸汽发生器向岩心内注入高温高压蒸汽的实验方法相比,通过在岩心中不同区域饱和不同黏度原油来模拟热流体注入即热采过程,不仅能够更好地模拟热采过程中储层内原油黏度分布,而且技术简单。与单独热采或调驱措施相比较,"调驱+热采"联合作业增油效果较好,并且采收率增幅大于二者之和,产生了协同效应。"调驱+热采"联合作业优化工艺参数:Cr~(3+)聚合物凝胶段塞尺寸范围为0.025PV~0.075 PV,C_P为1 200~1 600 mg/L,m(聚):m(Cr~(3+))=(180:1)~(270:1)。热流体作用范围小于3/10注采井距,作用范围内原油黏度50~120mPa·s。     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏定量化注水技术研究

利用蚂蚁体追踪技术和井间干扰试验,实现缝洞关联关系的精细描述和连通性的定量化表征,逐步建立了缝洞型油藏定量化注采井网构建技术,极大的提高了注水有效率。根据不同岩溶背景区储层发育特征,构建了风化壳区多维井网、暗河区立体结构井网和断溶体背景线状井网,形成了差异化井网构建技术。在矢量化井网构建的基础上,利用弹性驱+水压复合驱水侵计算模型,初步实现底水油藏注水强度定量化;利用注采对应曲线,初步实现了封闭弹性驱油藏注水强度定量化;通过分析示踪剂响应特征曲线,实现了注水周期定量化;通过综合分析能量变化曲线和物质平衡方法,实现各向分水率定量化计算。实例应用表明,上述技术可有效提高水驱采收率。     

注水开发稠油油藏氮气泡沫调驱技术

辽河油田稠油油藏大部分采取注水开发方式生产,现已进入高含水开发阶段。随着弱凝胶调剖堵水施工轮次的增加,开发效果呈递减趋势。为改善油田注水开发效果和提高采收率,进行了氮气泡沫调驱技术研究。室内对比了3种起泡剂的表面张力和半衰期,研究了交替段塞的大小、气液比及段塞组合对泡沫体系的阻力特性的影响。室内实验结果表明,实施泡沫调驱后,采收率提高9%。在海外河油田的2口注水井进行了矿场试验,见到了明显的增油降水效果。