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。     

海上注聚油田聚合物强化泡沫驱实验研究与应用

注聚油田进入注聚中后期,形成的聚窜通道会严重降低聚驱效果,而海上油田受开发投资、平台空间等限制,难以实施多轮次调剖减缓聚窜的影响。为进一步提高海上注聚油田化学驱增油效果,以渤海J油田为研究对象,进行了聚合物强化泡沫驱模拟实验,结果表明,聚合物强化泡沫驱油体系能够有效封堵高渗层窜流通道,提高低渗透层的动用程度;增加复合体系注入段塞对高渗层起到更强的封堵作用,改善整体驱油效果;相比于中高含水期,高含水时机下转为聚合物强化泡沫驱,提高采收率幅度更大。     

双高油田复合调驱技术研究及应用

渤海QK油田西高点区块属于高含水、高采出程度的双高油藏,该区块非均质性较强,注水井各层吸水不均,存在注入突进等问题。为此,开展了复合调驱技术研究,该技术运用乳液交联调剖、预交联剂驱油等复合体系,实现调驱结合,改善注水开发效果。矿场单井组试验结果表明:复合调驱体系在双高油田中能够有效封堵水流优势通道,改善油水流度比,扩大波及体积,实现深部调驱,提高剩余储量动用程度,有效改善注水开发效果。2017年4月至12月期间,7口调驱受益井累计增油3 978.2 m~3,目前仍有效果。     

“凝胶/微球”调剖调驱注入参数及组合方式优化

为解决目前渤海油田调剖/调驱组合技术面临的难题,助力渤海油田多轮次调剖/调驱效果提升,以渤中34-2/4储层为模拟对象,在层内非均质岩心上开展了“酚醛凝胶/聚合物微球”调剖调驱注入参数及组合方式优化研究。结果表明,组成为“聚合物（3 g/L）+酚醛树脂类交联剂（3 g/L）+固化剂间苯二酚（3 g/L）”的酚醛凝胶具有较高的成胶强度,可对高渗层产生良好封堵作用,浓度为3 g/L的“超分子型”聚合物微球具有较好的水化膨胀作用,可实现宏观和微观液流转向效果。二者相互促进,最终实现良好的增油降水效果。随岩心非均质性增加,水驱采收率减小,酚醛凝胶/聚合物微球的调剖、调驱采收率增幅呈现“先增后降”趋势。从技术经济角度考虑,调剖、调驱合理注入时机为含水率80%～90%,调剖剂合理段塞尺寸为0.10～0.20 PV,调驱剂合理段塞尺寸为0.20～0.30 PV;与大段塞、整体注入方式相比较,小段塞、多轮次交替注入方式可以减小微球注入端滞留作用和减缓剖面反转速率,进而提高液流转向效果。     

Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱作用机理——以渤海LD10-1油田为例

针对渤海LD10-1油藏减缓吸液剖面反转技术需求,通过层内非均质岩心驱替实验,发现Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入工艺具有较好的增油降水效果,运用并联岩心驱替实验,从驱替过程和驱油效果两方面探讨了交替注入增油机理。结果表明,相比整体凝胶段塞注入工艺,"Cr~(3+)聚合物凝胶+水"交替注入方式具有更好的封堵和驱替效应。凝胶前置段塞对高渗透层实施封堵后,后续水段塞一方面可使弱凝胶分子线团膨胀加强封堵效果,改善后续流体的转向能力,另一方面还可增强驱替效果,减缓吸液剖面反转现象。在实际设计交替轮次数时,应考虑水段塞过多易引起高渗透层突进的问题。     

低渗透裂缝性油藏 CO2驱两级封窜驱油效果研究

为了解决低渗透裂缝性油藏实施CO_2驱油过程中发生的气体窜逸问题,提出了在用改性淀粉凝胶体系调堵裂缝的基础上继续用乙二胺封堵高渗通道的"改性淀粉凝胶+乙二胺"两级封窜驱油技术,即选择改性淀粉凝胶体系(4%改性淀粉+4%丙烯酰胺+0.05%交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺+0.18%成胶控制剂叔丁基邻苯二酚)和乙二胺分别作为裂缝、基质中高渗通道的封堵剂。分别考察了改性淀粉凝胶体系对岩心裂缝、乙二胺对基质中高渗通道的封堵、驱油效果,研究了"改性淀粉凝胶+乙二胺"两级封窜驱油作用。结果表明,45℃下,单独使用改性淀粉凝胶可对渗透率0.65×10~(-3)μm~2岩心的填砂裂缝进行有效封堵,封堵后CO_2气驱时岩心进出口压差基本恒定,凝胶具有良好的封堵强度,气体流速降低81%,采出程度提高25%;单独使用加入乙醇保护段塞的乙二胺体系可对渗透率1.37×10~(-3)μm~2的岩心的相对高渗带形成封堵,气体流速降低85%,采出程度提高5.3%,但是不加乙醇保护段塞的乙二胺很难注入低渗岩心;渗透率4.5×10~(-3)μm~2填砂裂缝岩心在用改性淀粉凝胶体系封堵裂缝的基础上继续用乙二胺封堵高渗通道,注入压力分别高达3.5 MPa和5.6 MPa,注入改性淀粉凝胶后再注入乙二胺后岩心采出程度分别提高29.2%和23.3%,两级封窜驱油效果明显。     

不同渗透率级差下化学驱油体系优选

针对聚合物驱过程中出现的剖面返转现象,选取不同驱油体系(聚合物、微球、凝胶、泡沫),开展了渗透率级差为3、6、10时不同驱油体系单一或交替注入的驱油效果实验对比,结果表明:渗透率级差为3时,浓度为1 400 mg/L和800 mg/L的聚合物交替注入较浓度为1 100 mg/L的聚合物连续注入可提高采出程度3.5个百分点;渗透率级差为6或10时,凝胶和聚合物交替注入效果最好,采出程度较聚合物连续注入可分别提高14.6个百分点或20.3个百分点。对于渗透率级差较小的储层,推荐采用高低浓度聚合物交替注入;对于渗透率级差较大的储层,高低浓度聚合物交替注入失效,采用高黏体系封堵高渗层再注入聚合物的方式能够显著改善吸液剖面。     

海上Q油田聚合物微球在线深部调剖技术研究与应用

本文针对目前渤海海上稠油油田经过长期注水开发,指进现象严重,窜流通道导致注入水低效循环的现状,油田的主要矛盾及对策:由于地层非均质性、油水黏度差异导致主力层注水水窜,波及体积小,油藏采出程度低,注水调驱(扩大水驱波及体积)势在必行。在弱凝胶调驱、氮气泡沫驱和可动凝胶调驱技术的基础上,运用新型纳米微球具有良好注入性和选择性的封堵特性,开展了聚合物微球技术的室内研究和矿场先导试验。结果表明:新型纳米微球技术能有效封堵稠油油田开发中后期疏松砂岩形成的大孔道,改变液流方向,提高注入水利用率,扩大注入水波及体积,显著改善水驱开发效果。新型纳米微球技术的推广应用对海上稠油油田的控水稳油工作的深入开展具有重要意义。     

海外河油田深部调驱开发效果评价

针对海外河油田海1块"高采出程度、高含水率"的问题,实施弱凝胶深部调驱技术。利用聚合物/有机铬凝胶的高黏弹特性改善流度比,扩大波及体积,提高驱油效率。通过注入井注入压力、水驱指数、霍尔指数、驱替特征曲线、含水上升率等指标对调驱效果进行评价。至2013年6月已开展18个井组,累计注入调驱凝胶体系5.13×105m3,注入孔隙体积倍数0.12 PV,累计增油43 kt,综合含水率降低2.6%。     

层内自生CO2提高采收率技术在海上油田的研究及应用

针对海上某油田储层非均质性强、注水强度大,注水突进严重导致储量动用程度低,而常规调剖措施无法有效开展的问题,通过物模驱替实验考察了层内自生CO_2提高采收率技术在该油田的可行性,并对注入量、注入方式、注入速度和稳定剂用量等参数进行优化研究。实验结果表明,层内自生CO_2技术提高采收率的效果显著,储层渗透率在(200～10 000)×10~(-3)μm~2范围内,采收率可在常规水驱基础上提升28.70%～32.29%,原油黏度在10～500 mPa·s范围内,对层内自生CO_2驱油效果基本无影响。技术的最优工艺参数为:注入量1.0 PV,8段塞注入,生气剂和释气剂注入速度比为1∶1,稳定剂用量为0.10 PV。现场试验表明,层内生成CO_2提高采收率技术对渤海油田稳油控水起到了显著效果,措施后井组日产油量最高增加100 m~3,含水率下降12%,有效期内净增油3826 m~3。     

基于熵权法的TOPSIS调驱选层方法在PL油田的研究及应用

PL油田具有含油层段长、油层数多、储层横向变化快的特点,层内生成CO_2调驱技术在实际应用中需要根据各层段的特点进行调驱层的优选。在充分考虑影响调驱层选择的各项因素的基础上,通过确定调驱层决策评价指标集,利用熵值法确定评价指标的权重系数,并将其应用于基于"垂面距离"的改进型TOPSIS多属性决策方法中,建立调驱层选择综合决策模型。经现场应用验证,基于熵权法的TOPSIS调驱选层决策结果可靠,依据此模型在PL油田开展了35井次的层内生成CO_2调驱作业,实现增注41.7×10~4 m~3,增油5.54×10~4 m~3,效果显著,为类似油田采用层内生成CO_2调驱提供了借鉴。     

海上稠油油藏弱凝胶调驱提高采收率技术

针对非常规稠油油田弱凝胶连续注入过程中出现的注入能力逐年变差、增油效果逐年降低的问题,探索了适用于海上非常规稠油的弱凝胶调驱技术。基于室内物理模拟实验和矿场实践,认识到弱凝胶连续注入后剖面反转是必然规律,高、低渗管的阻力系数的变化特征不同是剖面反转的原因;为抑制剖面反转,提出弱凝胶(水)交替注入模式,交替注入开发效果优于继续连续注入,交替注入下低渗层采出程度更高;交替模式在矿场应用后化学剂用量降低50%,注入能力提高20%,日产油提高了149m3/d,含水率下降14个百分点,降水增油效果明显。研究表明,连续注入转弱凝胶(水)交替注入对开发非常规稠油是行之有效的。该项研究为类似稠油油田的高效开发提供了技术借鉴。     

乳液型聚合凝胶调驱体系性能评价

为了提高海上油田的驱油效率、满足海上平台作业要求,通过测定乳液型聚合物溶液和凝胶体系的黏度随时间的变化,得到适合海上油田深部调驱的乳液型聚合物凝胶体系;通过长度为1 m的填砂模型封堵实验和均质岩心驱油实验,研究乳液型聚合物凝胶的封堵性和驱油效果。结果表明,乳液型聚合物的稳定性较好,溶液放置31 d后的黏度保留率为71.15%。由两种酚醛类交联剂和乳液型聚合物组成的聚合物凝胶成胶时间为8 d,成胶黏度为911 mPa·s,稳定性良好。水驱和聚合物驱注入速率为5 m/d时,填砂模型封堵效果相对较好,沿程封堵率均超过90%。岩心驱油实验中,渗透率5000×10~(-3)μm~2岩心的采出程度增幅比渗透率为1000×10~(-3)μm~2和3000×10~(-3)μm~2的岩心高12.46%和3.83%,聚合物凝胶体系可以进入油藏深部实现高渗条件下的深部调驱,改善水驱效果。图4表4参19     

改性淀粉凝胶体系控制二氧化碳窜逸技术研究

针对CO_2驱油过程中发生的窜逸问题,进行改性淀粉凝胶体系控制气窜技术研究。通过非正交实验,对改性淀粉凝胶体系进行了优化,并考察了在一定注入条件下,该体系在闭合裂缝和填砂裂缝中的注入性以及在渗透率级差组合岩心中的选择封堵性能。研究表明:改性淀粉凝胶进入闭合裂缝和填砂裂缝岩心的平均深度为岩心长度的52%和55%,一次气驱基础上平均提高采出程度为12.3和14.5个百分点。在渗透率级差为100和大于1000的并联岩心中注入堵剂后,综合采出程度分别提高了21.5和19.0个百分点。气窜被控制后,可有效启动裂缝以外或岩心低渗部分基质中的剩余油。改性淀粉凝胶体系成交时间可控,注入性能良好,封堵强度合适,具备矿场实施的可行性。     

渤海油田区块整体调驱技术研究及应用

渤海K油田X砂体为3注4采井网,非均质性强,平面渗透率差异大,综合含水率90.8%,含水率上升速度快,注水开发效果逐年变差,因此,有必要开展区块整体稳油控水措施。针对三井同时作业和海上作业空间受限问题,采用了集成式在线调驱注入工艺缩减设备占地面积,开展了“初低黏缓凝凝胶”和“水基微球”的在线调驱体系研究与评价,并介绍了整体调驱设计方法。实验结果表明,在线调驱体系均具备良好的注入性、封堵性和提采能力。矿场应用表明,X砂体区块整体调驱见效良好,作业期间已累计增油9 599 m³,作业后区块整体仍保持良好受效态势,综合含水率下降8.0个百分点,日净增油50.42 m³,井组已持续见效长达11个月降水,增油效果明显。区块整体调驱技术及设计方法可为海上类似区块开展稳油控水措施提供借鉴。     

海上稠油油藏弱凝胶调驱提高采收率技术

针对非常规稠油油田弱凝胶连续注入过程中出现的注入能力逐年变差、增油效果逐年降低的问题,探索了适用于海上非常规稠油的弱凝胶调驱技术。基于室内物理模拟实验和矿场实践,认识到弱凝胶连续注入后剖面反转是必然规律,高、低渗管的阻力系数的变化特征不同是剖面反转的原因;为抑制剖面反转,提出弱凝胶（水）交替注入模式,交替注入开发效果优于继续连续注入,交替注入下低渗层采出程度更高;交替模式在矿场应用后化学剂用量降低50%,注入能力提高20%,日产油提高了149m³/d,含水率下降14个百分点,降水增油效果明显。研究表明,连续注入转弱凝胶（水）交替注入对开发非常规稠油是行之有效的。该项研究为类似稠油油田的高效开发提供了技术借鉴。     

渤海P油田层内生成CO2调驱技术

针对渤海P油田储层非均质性强、注水强度大,注入水突进和无效循环导致水驱开发效率低的问题,开展了层内生成CO₂调驱技术研究。通过生气效率评价试验优选出最优生气体系,并利用Waring-Blender法和填砂管流动试验优选了配套发泡剂和稳定剂。室内试验结果表明:最优生气体系为生气剂A+释气剂D,其生气效率可达96.2%;发泡剂体系为0.2%发泡剂2+0.1%发泡剂5,其发泡体积为740 mL,析液半衰期为219 s;发泡体系中加入稳定剂1,对渗透率2 000～10 000 mD填砂模型的封堵率在90%以上。渤海P油田15个注采井组应用了层内生成CO₂调驱技术,累计增注量69 986 m3,累计增油量33 413 m3,有效率达100%,有效期长达5个月。研究表明,层内生成CO₂调驱技术技术对渤海P油田具有良好的适用性,解决了注水开发存在的问题。      

海上河流相稠油油田纳米微球多轮次调驱效果评价研究

渤海某油田明化镇组具有油层厚度大、平均渗透率高、非均质性较强、原油粘度高的特点.针对稠油油田注水开发容易水窜、含水上升速度快等问题,油田于2009年—2019年开展多轮次纳米微球调驱试验,取得一定的降水增油效果.本文通过建立调驱评价体系,采取注入压力变化、压降曲线和霍尔曲线等方法,对调驱井的注入情况和生产井的见效情况进...     

海上稠油油田复合调驱技术与应用

渤海D油田为中、高孔渗稠油油藏,经过长期注水开发,水窜大孔道发育,单一的调驱措施效果逐渐变差。针对平台作业空间狭小、储层调驱效果弱化的问题,进行"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术研究,开展了复合调驱体系评价室内研究,筛选并优化体系配方,通过非均质岩心驱替实验表明复合技术比单项技术采收率增幅提高10.5%。矿场应用结果表明:"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术有效抑制了注入水延高渗带的突进,井组含水上升趋势得到明显抑制,阶段累计增油超过6×10^3m^3并持续有效,为老油田深部挖潜、提高调驱效果提供了新思路,对海上注水开发油田稳油控水工艺具有示范意义。     

早期可动凝胶调驱注水开发普通稠油油藏

华北油田赵108断块为多层普通稠油油藏，注水开发后产油量递减严重、含水上升速度快、层间矛盾突出、水驱效率低。为了改善油藏开发效果，实施早期周期性可动凝胶调驱，经过4个轮次调驱与注水开发，实现了年产3万t、稳产10年的开发目标。早期可动凝胶多轮次调驱与单纯注水开发（数值模拟结果）开采10年的指标对比表明：油藏采出程度达到21％，提高10．01％；综合含水率为67．6％，降低了25．4％；中、高含水阶段的含水上升率分别为6．93％和2．08％，远低于单纯水驱开发预测的12．06％和6．15％，中低含水期成为原油主要开发阶段。断块采出程度提高，稳产期延长，注入水利用率提高，投资回收期缩短，取得了显著的经济效益。赵108断块开发效果表明，采取早期周期性可动凝胶调驱注水开发可以改善普通稠油油藏开发效果。图6表2参11