应用核磁成像技术进行聚合物驱油的实验研究

通过应用核磁共振成像技术，在人造非均质物理模型上研究了聚合物驱油机理和聚合物驱之后剩余油分布规律。这对于认识非均质油层聚合物驱油之后剩余油分布规律以及进一步提高采收率措施的选择具有实际意义。     

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。     

聚合物驱与多元驱替微观实验对比与机理研究

利用非均质微观刻蚀可视化玻璃模型,模拟油层不同驱替剂(聚合物P体系、表面活性剂-聚合物SP体系,以及碱-表面活性剂-聚合物ASP体系)的驱油效果,观察不同注入体系引起的油层油滴的变化及运移、再分布动态,研究不同注入体系对剩余油分布的影响,进一步根据剩余油分布及微观模型基本参数得到地层油采出程度和采收率,P驱、SP二元驱及ASP三元驱微观驱替的采收率分别为43%、59%和92%。聚合物的调剖作用、表面活性剂的乳化降黏作用、碱引起的超低界面张力、润湿反转及形成油膜等现象均在实验过程中得到验证并详细解释和分析。综合对比分析实验结果认为,碱/表面活性剂/聚合物ASP三元驱替仍将是化学驱提高采收率的重要措施。     

聚合物驱后注气稳定重力复合驱数值模拟

聚合物驱后剩余油分布高度零散、顶部油层剩余油难以动用,而聚驱后的主导技术尚无明确方法。在原油受力分析的基础上,提出了油藏顶部注气、底部三元复合驱的思路。针对大庆聚合物驱后区块,进行了不同驱替方式的预测对比研究。结果表明,注气稳定重力复合驱效果最好,提高采收率幅度达到了13.53%。对比不同驱替方式的顶部油层剩余油饱和度,注气稳定重力复合驱能够将顶部低渗透油层有效动用,剩余油大幅减少。分析不同时间点的纵向剩余油饱和度分布,顶部注气后利用纵向压差驱替剩余油向下运移,底部实施三元复合驱利用平面压差驱替剩余油,实现了立体驱替。注气稳定重力复合驱技术为聚驱后提高采收率技术的发展提供了新思路。     

非均质油层聚合物驱后粘弹性支化预交联凝胶颗粒驱提高采收率技术

为研究非均质油层聚合物驱后粘弹性支化预交联凝胶颗粒（B-PPG）进一步提高剩余油采收率机理及驱油效果,设计了非均质微观玻璃刻蚀网络模型驱油实验、可视化平板夹砂模型驱油实验和非均质平行双填砂管调驱实验。结果表明,非均质微观玻璃刻蚀网络模型驱油实验中,聚合物驱后剩余油主要分布在未波及到的低渗透区及高渗透区的边角区域,聚合物波及孔道中的剩余油主要以油膜和油珠的形式存在。B-PPG颗粒在不同孔径的孔道以阻塞—变形方式运移,致使驱替液不断发生转向,从而提高波及系数;B-PPG颗粒能有效地改善油层的非均质性,并有利于解决聚合物驱后水窜问题,可视化平板夹砂模型驱油实验较聚合物驱可提高采收率为21.7%。非均质平行双填砂管调驱实验中,注聚合物段塞调驱效果有限,转注B-PPG颗粒悬浮液段塞后可有效地改善非均质油层吸水剖面,使低渗透油层得以开发,非均质平行双填砂管调驱实验较聚合物驱可提高采收率为22.9%。     

聚驱后强水洗油层微观剩余油量化分布及挖潜研究

聚驱后油层剩余油分布高度零散,水洗程度严重且分布比例逐年增大,如何挖潜聚驱后强水洗油层剩余油对于聚驱后进一步提高采收率至关重要。此文通过统计聚驱前后密闭取心井和二类上返井水淹层解释资料,深化了聚驱后强水洗层剩余储量潜力认识及微观剩余油量化分布特征。利用现代物理模拟和激光共聚焦扫描显微分析等方法,在前期统计聚驱后剩余油饱和度数据为基础建立强水洗天然岩心模型,开展聚驱后不同驱油体系对微观剩余油的动用效果室内实验。结果表明:聚驱后强水洗层段自由态、束缚态微观剩余油比例相差不大,以颗粒吸附状、粒间吸附状、簇状、孔表薄膜状为主。中水洗层段自由态较强水洗层高3.7%;聚驱后强水洗岩心弱碱三元复合驱降低束缚态剩余油能力强于高浓度聚驱,多降低7.1%,降低孔表薄膜状剩余油效果明显,最终采收率增幅较高浓度聚合物驱多提高4.7%。     

海上厚层油藏早期聚合物驱剩余油分布特征实验研究

渤海海域LD油田为典型的厚层油藏,采用大套多层合采的开发方式,为了提高油田采收率,该油田开展了早期聚合物驱矿场试验,厚油层开发受重力影响以及在聚合物驱等因素的共同作用下,在中、高含水期油藏剩余油分布较为复杂。为进一步研究聚合物驱后油藏剩余油分布状况,开展了室内岩心驱替实验。结合油藏属性,根据相似原则设计物理模拟参数,研究了不同韵律地层对早期聚合物驱剩余油分布规律以及生产动态的影响。研究结果表明:均质韵律条件下受到重力分异作用,油层为底部水淹,而早期聚合物驱能在一定程度上减缓重力分异作用,剩余油主要富集在生产井附近储层顶部;正韵律条件下受到重力分异和储层非均质性的共同影响,底部高渗透层水淹,剩余油主要分布在顶部低渗透层中,早期聚合物驱能有效动用中、低渗透层中的剩余油,而剩余油主要分布在靠近采油井的低渗透层;反韵律条件下,水驱波及程度较均匀,剩余油主要富集在局部未波及区域,早期聚合物驱能进一步扩大波及程度;复合韵律条件下,水驱和注聚合物驱与均质韵律驱替状况类似,剩余油主要分布在靠近生产井的低渗透层。     

喇南上返萨三组油层驱油试验数值模拟

为了研究含油饱和度分布,预测区块最终采收率,编制聚合物驱油方案,评价上返萨三组试验效果并进行接替潜力研究,对喇嘛甸油田南块上返萨三组油层试验区进行了水驱和聚合物驱数值模拟研究.借助精细地质研究和产量劈分方法研究,建立了合理的地质模型,对区块进行了较细致的历史拟合;进行了剩余油的定性及量化研究,明确了剩余储量分布状况,并进行了多种聚合物驱油方案的预测和优化.模拟结果表明,上返萨三组油层试验区注入聚合物后,最终采收率较水驱提高9.9％左右.     

大庆油田三类油层聚合物驱数值模拟研究

大庆油田萨北开发区三类油层动用状况较差,采出程度低,是进一步增储上产的潜力所在。通过开展三类油层聚合物驱分阶段开采对象潜力及界限研究,在分析大庆油田三类油层地质特征的基础上,以及对大庆油田正在开展的三类油层注聚合物试验区开发状况分析,应用数值模拟方法,分析萨北开发区北二东研究区三类油层剩余油分布规律和注聚合物最佳组合开发模式等。结果表明：三类油层注聚合物开发,采用一期射开有效厚度小于O．5m油层聚合物驱,二期补开有效厚度大于0．5m油层聚合物驱,提高采收率幅度及含水率下降幅度最大,能有效地挖潜油藏剩余油,提高采收率。     

聚驱后剩余油综合挖潜技术研究成果

进一步提高采收率技术措施的选择依赖于聚合物驱后剩余油分布特征.为了进一步探索聚驱后剩余油的分布规律和识别方法,开辟了一个九注十六采试验区,在充分研究油层沉积特点和目前聚驱后剩余油研究成果基础上,结合二类油层新进资料,提出了研究聚驱后剩余油分布规律的新思路,发展储层描技术,由宏观到微观,由二维到三维,由半空量到数字化.     

萨中开发区二类油层三元复合驱试验效果及认识

大庆油田随着主力油层聚合物驱开发潜力的减小,需要在二类油层开展注聚和三元复合驱以实现产量接替。在矿场试验研究的基础上,确定了萨中二类油层三元复合驱井网井距、注入参数,对其见效特征有了明确认识,并形成了二类油层三元复合驱配套的增产、增注措施技术。实践表明,二类油层三元复合驱是可行的,可提高采收率20个百分点以上,为油田可持续发展提供更有效的接替技术支撑。     

以部分水解聚丙烯酰胺和原油为营养源的微生物筛选及性能评价

在大庆油田,聚合物驱工业化推广应用取得了显著的经济效果,比水驱提高采收率10%以上,目前产油量已突破10⁷t/a,成为油田可持续发展的重大技术措施。尽管如此,聚合物驱后油层中仍剩有50%的原油未被采出。针对大庆油田聚合物驱后油层的物化环境,筛选出了以聚合物和原油为营养源增油的菌种。并对其性能进行了系统的评价。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后单独微生物驱可提高采收率5%,微生物驱与化学驱结合可提高采收率16%。     

梁家楼油田开发后期的不稳定注水方式

通过对梁家楼浊积油藏储层复合韵律特征及其开发特征的认识与研究，结果表明该油田特高含水期同样蕴藏着可观的可动剩余油潜力，其剩余油控制因素为静态遮挡与动态水势，富集区主要分布于正韵律油层的顶部、正向微构造、物性相变带及井间势平衡滞流区等；据剩余油分布形式、富集程度及现实开发技术等，确定不稳定注水为进一步开发该类可动剩余油的方式，由此通过微观水驱油实验与数模分析等确定不稳定注水参数的研究基础上，针对不同类型的区块实施了不同形式的不稳定注水方式，均取得了显著的增油降水效果，提高了梁家楼油田的采收率与可采储量。     

大庆油藏本源微生物生态分布规律的研究

调查了大庆油田本源菌的分布状态,进行了激活油藏本源微生物的研究。实验表明,水驱后和聚合物驱后的油藏中生长着好氧性烃氧化菌、厌氧或兼性厌氧的硫酸盐还原菌、石油烃降解菌、腐生菌、铁细菌、发酵菌、硫细菌、产乙酸盐菌、产甲烷菌、糖蜜菌、反硝化菌等11种本源微生物。同时,水驱后的油藏中总菌数比聚合物驱后的油藏高2个数量级,本源微生物之间的生长具有相关性,存在协同代谢作用,而且油藏经多年注水开发已经形成了较稳定的微生物菌群,适合采用激活本源微生物采油技术。     

应用测井资料研究聚合物驱后剩余油分布

大庆油田在聚合物驱后区块仍然有40%以上的剩余储量,准确预测聚驱后剩余油分布是挖潜这部分储量的关键。根据大量代表水驱后期和聚驱后期开发状况的测井资料,计算对比了单井垂向采出程度;通过绘制不同微相剩余油饱和度概率分布曲线和将井点所属饱和度区间标注在沉积微相图上,研究了聚合物驱后平面剩余油分布。结果表明:聚驱后,垂向上驱替趋于均匀,但油层上部剩余油比例较高,在垂向上,厚度小、渗透率低的油层部位,聚驱后剩余油基本没有变化,厚度大的油层部位,聚驱后剩余油剖面趋于均匀,但上部剩余油仍较多;在平面上,河道砂微相聚驱效果明显好于非河道砂微相,剩余油主要分布在相带尖灭、两相分界处以及渗透率变差部位和注采关系不完善的区域。该研究为进一步挖潜这部分剩余油提供了依据。     

基于非均质大模型的特高含水油藏提高采收率方法研究

针对特高含水开发阶段水油比急剧上升、注水量大幅增加和现有技术适应性差等问题,采用非均质物理大模型探索了进一步提高水驱后和聚合物驱后特高含水油藏采收率的方法。研究了聚合物驱-井网调整、自聚集微球-活性剂驱等不同驱替阶段含油饱和度的分布特征,分析了试验过程中注入压力、采收率的变化情况。研究发现,采用井网调整改变流线方向结合聚合物驱扩大波及系数的方法,可使水驱后处于特高含水期油藏的采收率提高26.0%;自主研发的自聚集微球能够运移至油层深部封堵优势渗流通道,迫使后续驱油剂发生液流转向,进入剩余油潜力区,从而提高聚合物驱后特高含水期油藏的驱油效率,自聚集微球-活性剂体系的残余阻力系数是聚合物的1.5~1.6倍,可使聚合物驱后特高含水油藏的采收率提高5%以上。研究结果表明,水驱后特高含水期油藏可采取井网调整结合聚合物驱的方法提高其采收率,而对于高波及系数和高采出程度的聚合物驱后油藏,可采用微球活性剂相结合的深部调堵驱油方法提高其采收率。      

聚合物驱后利用微生物进一步提高采收率的可行性

大庆油田聚合物驱工业化推广应用取得了显的经济效果,比水驱提高采收率10％(OOIP)以上。目前年产油量已突破千万吨,成为油田可持续发展的重大技术措施。尽管如此,聚合物驱后油层中仍剩有50％左右的原油未被采出,如何开采这部分剩余油是油田开发面临的主要问题之一。为此,针对大庆油田聚合物驱后油藏的物化环境,筛选出了以聚合物和原油为营养源的菌种,并对其性能进行了系统的评价。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后单独微生物驱可提高采收率5％,微生物与化学驱结合可提高采收率16％。     

大庆油田聚合物驱后微观剩余油分布规律

聚驱后微观剩余油分布规律是进行聚驱后剩余油预测和挖潜的基础。利用冷冻制片、紫外荧光和激光共聚焦扫描显微分析方法,对大庆油田聚合物驱后不同水洗程度岩样微观剩余油分布规律进行研究。分析认为,聚驱后弱水洗岩样剩余油以簇状和粒间吸附状自由态剩余油类型为主,中水洗样品束缚态剩余油所占比例达到42.9%,强水洗样品的剩余油以颗粒表面薄油膜状的束缚态分布为主。聚驱后随着驱油程度增加,轻质组分比例减少明显,而重质组分比例增加,重质组分呈连片型分布在岩石颗粒表面,轻质组分则呈小片状和较为连续的整体零散、局部富集的状态分布在粒间孔隙中。粒内微孔和粒间微小喉道处黏土矿物与轻质组分共存,在颗粒内被黏土矿物完全充填的粒内裂隙和微孔中没有原油分布。     

多维非均质砂岩油藏聚合物驱后剩余油分布规律

应用大庆油田开发的相控建模软件（ISGR）建立了四种河流相非均质砂岩油藏概念模型：辫状河、曲流河、低弯曲分流河、顺直分流河。应用全隐式聚驱油藏数值模拟软件对这四种模型进行了从水驱到聚驱的整个驱油过程的模拟,使用ECLIPSE的FLOVIZE插件对驱油过程进行了三维显示。并对水驱后聚合物驱对剩余油分布的影响进行了初步的分析,研究了模型中的沉积微相、废弃河道、水平夹层、侧积夹层、韵律等因素对剩余油分布规律的影响。     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。