基于IMPES方法数值模拟新型聚合物调驱技术

为了优化海水介质分散型乳液调驱方案,并预测乳液调驱的效果,建立了海水介质分散型乳液调驱数学模型,并基于IMPES方法对模型进行了求解.该模型考虑了海水介质分散型乳液交联体系在高温高盐油藏中的反应动力学、渗透率下降系数和重力等因素,完善了交联体系的粘度描述.同时,以海洋采油厂馆上段为例,进行了注入参数、油藏参数、组分参数的敏感性分析,优化设计了矿场试验方案.结果表明:随着地层原油粘度增大,纵向横向渗透率差异越大,聚合物浓度越高,渗透率下降越大,不可及孔隙体积越大,段塞体积越大,转驱时机越早,调驱提高采收率的效果越明显;井组日增油18.6 t,综合含水下降5.6%,目前仍有效.     

喇嘛甸油田低成本沥青颗粒调剖技术

针对喇嘛甸油田特高含水期开发特点,研究低成本沥青颗粒调剖技术,提出沥青原材料优选、沥青调质改性、磺化及降温研磨三步加工法.结果表明:沥青颗粒在水溶液中搅拌后静止3min悬浮率大于90%,黏弹域温度在40~60℃可调,粒径在0.02~1.00mm可控;沥青颗粒来源于地层且可在地面合成,在油层高温条件下相互粘结,对地层伤害小;调剖剂成本低,配置质量浓度为3 000mg/L时,每立方米调剖液中颗粒成本在20元以内,具有封堵强度高、增油有效期长等特点,为厚油层挖潜提供经济和有效的技术支持.     

新型颗粒调剖剂及交替调剖的研究与应用

为改善普通聚合物耐温抗盐性差、易高温水解等缺点,通过室内实验制备调剖颗粒聚合物;量取一定质量丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及其他助剂,其中n(AM)/n(AA)/n(AMPS)=9∶4∶1,其他助剂适量,通过氧化还原引发聚合体系反应制得调剖颗粒凝胶。现场应用表明,该调剖颗粒凝胶有较强的耐温抗盐性能,测得45 ℃下、矿化度为3700mg/L的地层水配置2000mg/L该产物黏度为700mPa·s。利用该颗粒调剖聚合物与常规聚合物交替注入进行调剖分析得出:较相同浓度常规聚合物,该颗粒凝胶可起到良好的封堵作用,并能充分发挥常规聚合物的驱油效率。     

非均相复合驱封堵调剖性能及矿场试验

针对聚合物驱后油藏提高采收率的需要,在孤岛中一区Ng3开展非均相复合驱实验和矿场试验,描述非均相复合体系的注入产出特征,评价非均相复合驱的封堵调剖性能和驱油效果.实验和矿场试验表明:黏弹性颗粒驱油剂PPG的阻力因数、封堵效率、非均质剖面调整能力强于聚合物的,适合长期驱替应用;非均相复合驱实验提高聚合物驱后采收率13.6%,高于聚驱后二元驱和聚合物加PPG驱二者之和;矿场动态特征不同于聚合物驱和二元驱,纵向吸水剖面发生交替变化,见效井综合含水率呈台阶式直线下降,具有交替封堵、转向式驱替各小层剩余油的特点;增油倍数和综合含水率下降幅度高于同期聚合物驱和二元驱的,可成为聚合物驱后油藏进一步提高原油采收率的有效方法.     

数值模拟在低渗裂缝油藏调剖中的研究应用

低渗透裂缝性油藏注水后,注入水容易沿裂缝窜进,油藏含水上升快,在较短时间内就进入高含水阶段.针对靖安油田长6油藏低渗透、裂缝性特点,提出了有针对性的稳产技术对策——预交联颗粒+交联聚合物复合深部调剖技术.通过油藏数值模拟,确定了调剖剂用量,预测了封堵半径,并评价了调剖效果.在此基础上,对注采井组进行了深部调剖施工方案的设计,通过复合深部调剖技术的现场应用,取得了较好的增油效果.研究成果为低渗透裂缝性油藏控水增油技术的研究和矿场应用做了有益的探索,具有一定的借鉴指导意义.     

柔性微球颗粒调剖剂的性能表征

针对大庆油田二类油层增产改造的需要,开发柔性微球颗粒调剖剂,通过双管岩心驱替和封堵实验,研究剪切过程对柔性微球颗粒调剖剂性能的影响,以及柔性微球颗粒调剖剂对驱油效率的影响.实验结果表明,柔性微球颗粒调剖剂的初始粒径为18.02μm,能够以任意浓度在水中均匀分散,遇水后缓速膨胀,48h后柔性微球颗粒的粒径增加20%~30%.柔性微球颗粒剂出口粒径为18.13μm,与驱替前颗粒调剖剂的粒径相当,多次剪切后柔性微球颗粒剂的粒径保持不变.岩心封堵后水驱残余阻力因数达到214.低渗沙管的残余油可以被有效地动用,双管岩心驱替整体提高采收率10%以上,增油效果显著,可以有效解决大庆油田二类油层增产改造的问题.     

耐强碱凝胶型深部调剖剂的研制与性能评价

目前大多数调剖剂在强碱性条件下易发生降解,不能满足三元复合驱深部调剖的要求。根据调剖剂的调剖机理和聚合物的交联机理,在强碱性(pH 为12)条件下,采用聚合物作为主剂,离子和非离子化学剂为交联剂,进行了化学剂种类及质量分数的筛选,应用正交实验对其进行了优化,筛选出了最佳的质量分数配比。对研制的调剖剂进行了性能评价、岩心流动性实验和驱油实验。结果表明,该调剖剂应用于三元复合驱中,对界面张力影响较小,成胶黏度随着碱性的增强而降低,但在pH=12条件下仍可满足深部调剖的要求,可以通过加入不同质量分数的缓凝剂来调节成胶时间。耐碱性调剖剂封堵性好,适合于深部调剖;该调剖剂应用于三元复合驱驱中调剖时,能够有效地调整产液剖面,更好地发挥三元复合驱提高驱油效率的作用,它能够在三元复合驱的基础上提高采收率4%左右。耐碱调剖剂段塞组合优化结果表明,为使该调剖剂保持较好的性能,可以在调剖前,加入小尺寸的聚合物段塞,以稀释地层中残余的碱。     

“弱凝胶+水基微球”组合调驱数值模拟量化的表征研究

为优化渤海B油田注水开发油田调驱效果,利用CMG数值模拟软件,围绕“弱凝胶+水基微球”组合调驱提高采收率效果展开了优化研究。根据该油田已知的地质油藏属性,对生产井的历史数据进行历史拟合,建立了实际三维地质模型,对影响单一段塞弱凝胶调驱、单一段塞水基微球调驱以及“弱凝胶+水基微球”组合调驱效果的因素进行分析优化设计,并针对相关生产指标进行了预测。结果表明,“弱凝胶+水基微球”组合调驱效果明显优于单一段塞调驱效果;通过数值模拟优选出调剖剂(弱凝胶)最佳注入工艺参数：质量分数为0.50%,注入量为0.000 11 PV,A2H井、A3H井注入速度分别为240、200 m³/d;通过数值模拟优选出调驱剂(水基微球)最佳注入工艺参数：质量分数为0.30%,注入量为0.003 00 PV,A2H井、A3H井注入速度均为500～600 m³/d。组合调驱方案能有效达到降水增油和提高原油采收率的目的。     

聚合物驱剩余油数值模拟定量描述

针对聚合物驱后剩余油分布更加零散,准确描述剩余油分布难度大,以孤岛油田注聚先导区为研究原型,建立精细地质模型,通过油藏数值模拟方法,对聚合物驱剩余油分布规律及其影响因素进行研究,提出了基于成因分类和形态分类的剩余油分布模式,定量描述了每种类型剩余油饱和度及其相对储量,指出厚油层顶部和压力平衡滞留区是剩余油的主要富集区,储层变异系数、地层原油黏度、夹层分布位置、注聚用量是聚合物驱受效剩余油的主要影响因素.在此基础上模拟了变形井网和水平井与直井组合井网两种开采方式,提出了聚合物驱后进一步改善后续水驱开发效果的技术思路.矿场应用表明,研究结果对聚合物驱剩余油描述与挖潜具有指导意义.     

蒸汽驱参数优化的正交数值试验

蒸汽驱开采效果是注采参数综合作用的结果,其影响机制比较复杂．通过正交设计确定了注采参数的位级取值,利用正交表得到了少量的组合方案,并对方案进行了数值试验;综合考虑技术和经济因素,定义了蒸汽驱开采效果的评价指标,采用直观分析方法确定出最优的参数组合．数值试验表明,正交数值试验法得到的注采参数组合可达到最优的蒸汽驱开采效果．利用方差分析法得到注采参数的显著性排序,从大到小依次为：生产井井底流压〉蒸汽干度〉采注比〉日注汽量〉注汽温度〉注汽压力．正交数值试验结果可为现场蒸汽驱注采参数的优化提供理论指导,具有实际意义．