弱凝胶室内驱油实验的数值模拟

为了搞清渤海旅大油田弱凝胶调驱工作参数,在矿场试验的基础上开展了室内驱油物理模拟实验和数值模拟研究。应用CMG STARS模拟器进行厘米级别岩心的数值模拟,在室内水驱实验、弱凝胶调驱、多轮次凝胶调驱等拟合的基础上,结合旅大油田矿场试验研究成果,获取了描述弱凝胶调驱的重要物化参数。综合给出旅大油田矿场级别数值模拟所需物化参数,提高了拟合精度。     

渤海油田多轮次层内生成CO2调驱效果优化

为解决渤海油田多轮次层内生成CO_2调驱后增油效果逐渐变差的问题,通过岩心驱替实验分析了其原因,并对比了不同封堵体系对调驱效果的改善作用。研究表明:1轮次层内生成CO_2调驱可使原油采出程度在水驱基础上提高25.61百分点,2轮次调驱采出程度在1轮次基础上仅提高0.38百分点,3轮次调驱已无增油效果;在3轮次调驱前注入0.2 PV的聚合物,增油效果提高不明显,而注入同样体积的凝胶体系,采出程度比只进行3轮次层内生成CO_2调驱提高10.19百分点,表明凝胶体系能够有效封堵高渗层,使后续层内生成CO_2调驱溶液转向低渗层,从而显著改善多轮次层内生成CO_2调驱效果。研究结果为在渤海油田强非均质性储层开展多轮次层内生成CO_2调驱提供了参考依据。     

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。     

周期性注入弱凝胶技术研究与应用

弱凝胶调驱是改善和提高注水波及效率的主要手段,但由于弱凝胶的强度较低,导致其有效期较短。为此,提出了周期性注入弱凝胶技术。采用岩心平面模型进行了非周期性注入弱凝胶调驱试验和周期性注入弱凝胶调驱试验,结果表明:非周期性注入弱凝胶调驱可以封堵高渗透层,提高注入压力,降低综合含水率,提高采收率;周期性注入弱凝胶调驱可以进一步改善弱凝胶的调驱效果,延长弱凝胶调驱的有效期,从而使采收率得到进一步提高。赵108断块采用周期性注入弱凝胶技术进行了两期调驱,注入弱凝胶期间和注入以后,注入压力上升,吸水剖面得到调整,油井含水下降,产油量上升。一期调驱有效期1.0 a,二期调驱有效期1.5 a,两期调驱共增油20 500 t。      

聚合物-弱凝胶调驱核磁共振可视化实验

将核磁共振可视化技术和岩心驱替实验相结合,观察了弱凝胶在岩心中的分布特征和运移规律,对不同聚合物-弱凝胶组合方式下的驱油特征进行可视化实验研究。将聚合物和弱凝胶进行组合,设计了3种组合方式:水驱+聚合物驱(方式1),水驱+聚合物驱+弱凝胶驱(方式2),水驱+弱凝胶驱+聚合物驱(方式3)。对不同组合方式在驱替过程中的压力变化、T_2谱特征、核磁共振图像、驱油效率进行了研究。研究表明,核磁共振图像可直观表征弱凝胶在岩心中的形态分布及运移特征,也可反映出残余油的分布特征;T_2谱特征表明聚合物和弱凝胶均具有调剖和驱油作用,组合方式2的调剖效果最明显;3种组合方式中,组合方式2的驱油效率最大,为78.84%,比初次水驱提高了18.33%。     

弱凝胶调驱体系在岩心试验中的行为特性研究

弱凝胶调驱技术指采用接近聚合物驱的溶液浓度,加入少量延缓交联型交联剂,使之在地层内产生缓慢、轻度交联,在某种程度上可看作是将聚合物驱和调剖有机结合的总体技术。研究了弱凝胶在常规岩心中的行为特性,包括已形成的弱凝胶在岩心中的运移行为、弱凝胶在岩心中形成后水驱的行为、弱凝胶选择性调驱作用及双管驱替的整体效果。试验结果表明:弱凝胶在岩心中可发生运移;弱凝胶调驱剂具有较好的渗透率选择性,即优先进入高渗透的大孔道,进入低渗透部位则很少;弱凝胶调驱措施有较好的提高采收率效果。     

稠油油藏弱凝胶调驱增油预测模型研究

为分析稠油油藏注弱凝胶调驱效果的主控因素，定量预测和评价不同矿场条件的弱凝胶调驱采出程度及其增加幅度，以渤海N稠油油藏典型参数为原型，建立数模井组模型，运用正交试验法设计水驱、弱凝胶调驱试验各25组，对影响弱凝胶调驱效果参数进行了多因素交互分析，得到了影响采出程度增加幅度的4个主控因素及其排序，并通过一元和多元非线性回归，得到注弱凝胶采出程度及其增加幅度的多因素预测模型。利用该预测模型对3个井组弱凝胶调驱矿场试验进行了实例计算，预测误差在10%以内，吻合度较高。该研究成果对稠油油藏弱凝胶调驱方案的设计和调整具有一定的借鉴意义。     

边底水驱油藏可动凝胶调驱研究

针对复杂断块边底水驱油藏含水上升快、多轮次调剖费用高的问题提出了可动凝胶调驱技术.通过数值模拟和物理模拟研究,确定了最佳注入井网、注入方式、注入段塞尺寸以及不同开发方式提高采收率潜力与经济效益关系.研究表明,4口井注入井网的见效井较多,提高采收率32.2个百分点,注入相同PV数情况下2口井注入井网见效井较少,提高采收率28.7个百分点;多级段塞注入方式提高采收率幅度高于单段塞注入方式;在非均质严重的油藏,在实施可动凝胶调驱前有必要进行先期调剖,调剖后可动凝胶调驱开发油藏最终提高采收率26.01个百分点,而可动凝胶调驱开发油藏可最终提高采收率23.15个百分点.该技术可提高边底水驱油藏开发效果.     

弱凝胶表面活性剂复合调驱在低渗透断块油藏的适应性

国内油田存在大部分低渗透断块油藏,要求弱凝胶具有良好的选择性进入能力;同时,油藏条件为高温、高矿化度,要求弱凝胶体系和驱油体系具有耐温、耐盐的性能,选择合适的注入时机和合理的注入方式才能保证该技术在油田应用的成功.因此,应从影响弱凝胶选择性进入能力的因素出发,研究弱凝胶体系对低渗透层的伤害;从配方研究中筛选出用于油田的耐温、耐盐弱凝胶体系和驱油体系;对比研究多轮次调驱后注入聚表二元体系与弱凝胶处理后注入聚表二元体系两种时机对提高采收率的影响;从弱凝胶表面活性剂相互作用的研究中提出合理的注入方式.     

弱凝胶与微生物调驱联作技术岩心试验研究

为证实弱凝胶与微生物调驱联作技术的作用效果,利用大直径长管填砂岩心模型,进行了弱凝胶调驱剂与微生物实施调驱联作的可行性和效果研究。试验表明,调驱联作技术明显提高了岩心采收率,为三次采油技术的完善提供了新方法。     

弱凝胶调驱的宏观作用及微观机理认识

为了提高对弱凝胶在"三采"中调驱作用的综合认识,利用微观刻蚀模型和并联岩芯物理模型,从微观和宏观两方面对弱凝胶的调驱机理进行室内实验研究。微观驱替实验结果表明:弱凝胶的调驱机理主要是,弱凝胶能选择性进入大孔道、能使液流改向和黏弹性负压吸油等。并联岩芯物理实验从宏观方面印证了微观驱替实验的结论,并联填砂管在实施调剖后,弱凝胶有选择性地优先进入高渗透水淹层,使低渗透油层得到了十分明显的启动。与此同时,由于弱凝胶是水溶性的,高渗透油层也未发生"堵死"现象。从弱凝胶在孔隙介质中的运移过程和形态变化看,弱凝胶的主要作用是驱,而调只是前期或暂时作用。     

弱凝胶调驱后化学驱油剂合理注入时机

低渗透断块油藏(以国内H油田为例),对低渗透层的低伤害要求弱凝胶具有良好的选择性进入能力.同时,该油藏为高温高矿化度,要求弱凝胶体系和驱油体系具有耐温耐盐的性能.最后,合适的注入时机和合理的注入方式才能保证该技术在H油田应用的成功.从影响弱凝肢选择性进入能力的因素出发,研究弱凝胶体系对低渗透层的伤害;从配方研究得到的认识中筛选出用于H油田的耐温耐盐的弱凝胶体系和驱油体系;对比研究多轮次调驱后注入聚表二元体系与弱凝胶处理后注入聚表二元体系两种时机对提高采收率的影响;并提出合理的注入方式.     

弱凝胶CN-2调驱在乌尔禾S6油藏中的应用

弱凝胶调驱是改善水驱效率的重要方法之一。通过室内实验研究了适合于低温低渗裂缝性油藏的弱凝胶调驱体系CN-2的性能。乌尔禾S6油藏的弱凝胶调驱现场试验结果表明，CN-2调驱可显著地解决提高低渗裂缝性油藏能量与抑制含水上升之间的矛盾，为改善该类型油藏的水驱油动态与提高水驱采收率提供了有效的方法和途径。     

pH值响应性液流转向剂对自生CO2调驱效果优化研究与应用

针对渤海油田多轮次自生CO_2调驱效果逐渐递减的问题,通过室内物理模拟实验分析了原因,并提出一种利用pH值响应性深部液流转向剂优化自生CO_2调驱效果的方法。岩心驱替实验表明:一轮常规自生CO_2调驱采收率可在水驱基础上提高25.61%,二轮调驱已无增油效果;二轮调驱时加入0.1 PV凝胶,采收率可在一轮常规调驱基础上提高6.11%,但驱替压力由0.07 MPa增至0.7 MPa,表明凝胶体系能够改善调驱效果,但注入性差;二轮调驱时加入0.1 PV的pH值响应性堵剂,注入压力在0.05～0.35 MPa波动,最终采收率可在一轮常规调驱基础上增加12.33%,且调驱后注入压力无明显增加,表明堵剂具有良好的注入性,不影响后续注水。2015年和2018年,分别在渤海油田A区块开展了两轮次现场试验,一轮为常规自生CO_2调驱,措施后累计增油1 371 m~3;二轮为自生CO_2优化调驱,措施后累计增油2 317 m~3,较第一轮增油效果明显改善。     

冀东高浅北稠油油藏整体调堵提高采收率室内实验

以注采单元为单位的整体调堵施工措施可进一步改善冀东高浅北稠油油藏多轮次调堵的控水增油效果,为深入研究整体调堵改善注水开发效果的相关机理,借助室内动静态实验开展了泡沫、凝胶的配方体系优选,并评价了体系的调驱和封堵性能.在室内建立了五点法注采井网三维物理模型,开展了泡沫驱和"泡沫+凝胶"整体调堵提高采收率对比实验,评价不同...     

多孔介质性质对弱凝胶深部调驱作用的影响

为了克服常规实验装置的不足，明确多孔介质性质对弱凝胶体系深部调驱作用的影响，研究了弱凝胶体系通过玻璃微珠与石英砂填砂模型时的性能及其深部调驱作用的变化。结果表明，动态条件下2种介质中的弱凝胶体系均可发生交联反应，经过水驱后2种介质中的弱凝胶均呈颗粒状。在玻璃微珠模型中，弱凝胶的动态成胶时间较短，生成的弱凝胶均匀分布于整个孔隙空间，残余阻力系数较大，在水驱作用下弱凝胶能够向深部运移并能在深部再次形成封堵，实现其深部调驱作用；而在石英砂填砂模型中，弱凝胶的动态成胶时间较长，生成的弱凝胶主要集中在近入口端，残余阻力系数较小，在水驱作用下弱凝胶能够向深部运移但被剪碎成细小颗粒，不再具有封堵作用，其深部调驱作用较差。多孔介质的剪切破碎作用是影响弱凝胶性质以及降低其深部调驱作用的主要原因。     

聚合物驱后凝胶与聚合物交替注入参数优化

大庆油田经过聚合物驱后已进入特高含水开发阶段,存在水驱控制程度低、层间矛盾大等问题。为进一步挖潜剩余油,提高采收率,改善大庆油田注采开发现状,在室内实验研究的基础上,针对N5试验区开展了聚合物驱后凝胶与聚合物交替注入参数优化研究。研究结果表明,聚驱后凝胶与聚合物交替注入驱油采用小段塞多轮次的段塞提高采收率效果优于大段塞少轮次的段塞;最佳组合的段塞为凝胶(0.02PV)+聚合物(0.03PV),共计注入11轮次,注入总量为0.55PV;经过凝胶与聚合物交替注入驱油后,其阶段采收率可在聚驱基础上提高10%左右,说明凝胶与聚合物交替注入驱油方法具备进一步开发聚合物驱后剩余油的潜力。     

深部调驱技术研究与试验

结合国内外的弱凝胶深部调驱提高采收率研究结果,本文设计出了弱凝胶深部调驱配方体系、地面工艺流程,并提出动态配方调整思路,有效保障了深部调驱的顺利实施。     

中原高含水油田调剖、调驱技术研究

本论述了高含水油田提高采收率的关键技术“高含水油田分层调剖技术”、“大面积多轮次PI决策技术”、“耐温抗盐低度交联调驱技术”、“预交联颗粒凝胶调驱技术”在中原油田高含水油田的研究应用情况,并提出了进一步攻关的方向。首次提出了利用多次PI决策方法,把PI值变化曲线的拐点位置作为深部调剖、调驱最佳时机的观点。     

柠檬酸铝弱凝胶调驱体系的研制与应用

针对厚油层非均质严重,聚合物驱油层增油降水效果差的问题,研制一种聚合物/柠檬酸铝弱凝胶调驱体系。介绍了柠檬酸铝弱凝胶调驱体系的成胶机理、影响因素、岩心模拟实验及现场试验。试验结果表明:聚驱后进行柠檬酸铝弱凝胶调驱可明显改善吸水剖面,扩大波及体积,使驱替液进入聚合物驱、水驱未波及的含油层(层内或层间),并且可进一步提高聚合物驱油藏的采收率,其作为聚合物驱的配套技术具有广阔的应用前景。