高含水油藏注气驱提高采收率技术研究

针对高含水中后期油藏以及注水困难的水敏油藏难以实现高效开发与持续稳产的问题,通过PVT釜高压物性实验与长细管驱替实验进行了注富气与CO_2驱提高采收率室内评价研究。实验对原油进行了PVT高压物性分析,研究了注入不同摩尔分数比例的CO_2和富气时,原油饱和压力、降黏效果和膨胀能力的变化规律,并对比分析采用连续注气与交替注气下,高含水油藏的驱油效果。长细管实验对比分析了注CO_2和富气在原油中的最小混相压力及混相驱替效率,CO_2在原油中的最小混相压力为14.27 MPa,富气在原油中的混相压力为34.74 MPa。对原油物性与驱油效率的分析表明,注富气可以较好地提高轻质油藏原油的采收率。与水驱相比,采用连续注气与交替注入,富气驱均可以提高采收率28%以上,且交替注入的效果更好。     

裂缝性特低渗碳酸盐岩油藏注烃类气驱油室内实验研究

川中大安寨油田属特低孔、低渗并有裂缝的双重介质油藏,目前主要是衰竭式开发,靠自喷原油采收率只能达到3%～5%。室内实验采用人工造缝的方法模拟地层双重介质系统,在此基础上采用长岩心设备开展不同驱油方式的烃类气驱油效果对比研究,并开展注气压力敏感性试验。结果表明在裂缝性低渗油藏中,衰竭式开采原油其采收率低,无论注水还是注气均会产生水窜或气窜;单纯注水可适当提高原油采收率,但驱油效率不高;注烃气虽然不能达到混相,但注入压力越高采收率越高。大安寨油藏在目前地层压力下,注烃气比自然衰竭提高原油采收率6.21%,比注水提高3.91%,效果明显。图3表1参7(郭平摘)     

扎尔则油田泥盆系F4顶层油藏注富气混相驱实验

在扎尔则油田F4顶层油藏开展富气混相驱,具有良好的储层物性和流体性质条件。长细管实验研究了注入富气组成对混相驱效果的影响,确定了目前地层压力、温度条件下注入富气的最小混相组成,并揭示注入富气组成在影响驱油效率的同时,也影响驱油速度,且在近混相驱范围内对富气驱效果的影响更为强烈。长岩心驱替实验表明:开发初期注富气效果要好于水驱后注富气,但水驱后注入最小混相组成流体仍可获得非常高的驱油效率,高含水油藏注富气混相驱有望大幅度提高原油采收率;随着富气注入量的增加,混相驱最终采收率也增加,但存在增幅减缓的"拐点",原因是轻烃组分超越原油流动,使有效驱替容积部分损失,气油比的"台阶"式变化将是经济确定富气注入量的重要标志;在富气注入量较小时,连续注入比气水交替注入效果好,建议扎尔则油田小型先导试验采用连续注气方式。     

油田回注不同产出气类型的驱油效果分析

CO2排放量的增加会导致全球气温上升,若能收集CO2并注入油层,则能通过CO2驱油提高原油采收率。CO2驱分为混相驱和非混相驱,混相驱的采收率可达95%。但是,CO2驱油后期的气体突破会产出大量气体,排放到空气中还会造成污染。如果将产出气分离、提纯为纯净的CO2再注入地层,则会增加经济成本。国内外专家在采用纯CO2驱提高原油采收率方面已建立了非纯CO2的最小混相压力计算模型,但在混有烃类和氮气的产出气对提高原油采收率的影响方面研究较少。因此,研究CO2驱不同组成的产出气对驱油体系的相态、最小混相压力以及驱油效率的影响对设计CO2驱产出气回注方案具有参考价值。     

注空气提高低渗透油藏采收率实验及低温氧化反应特征

空气驱是一种有效提高低渗透油藏采收率的方法。针对目前空气驱油生产特征不明确的问题,采用长岩心驱替实验,研究不同注入压力下的空气驱油效果和低温氧化反应特征。研究发现,空气驱油存在明显的“气窜拐点”。气窜发生前,采出程度随注气量的增加迅速增加,一旦发生气窜,采出程度的增加明显放缓。注气压力越高,“气窜拐点”出现越早,提高采收率效果越差。原油组分分析结果表明：在油藏温度下,随着注气量增加,产出原油中的轻质组分减少,重质组分增加,驱替过程中发生了低温氧化反应;注入压力越高,低温氧化反应越充分,采收率越高;对高含水油藏进行空气驱,低温氧化反应十分微弱,无法形成烟道气驱;水驱达到经济极限后转空气驱,采收率可提高近10百分点。研究成果为低渗透油藏开发后期注空气提高采收率提供了理论依据。     

Laboratory experiment of enriched-gas miscible flooding in top layer of Devonian F4 in Zaraitine Oilfield

在扎尔则油田F4顶层油藏开展富气混相驱,具有良好的储层物性和流体性质条件.长细管实验研究了注入富气组成对混相驱效果的影响,确定了目前地层压力、温度条件下注入富气的最小混相组成,并揭示注入富气组成在影响驱油效率的同时,也影响驱油速度,且在近混相驱范围内对富气驱效果的影响更为强烈.长岩心驱替实验表明:开发初期注富气效果要好于水驱后注富气,但水驱后注入最小混相组成流体仍可获得非常高的驱油效率,高含水油藏注富气混相驱有望大幅度提高原油采收率;随着富气注入量的增加,混相驱最终采收率也增加,但存在增幅减缓的“拐点”,原因是轻烃组分超越原油流动,使有效驱替容积部分损失,气油比的“台阶”式变化将是经济确定富气注入量的重要标志;在富气注入量较小时,连续注入比气水交替注入效果好,建议扎尔则油田小型先导试验采用连续注气方式.     

注气压力对气驱驱油效率影响的实验研究

通过多组细管实验,研究塔里木油田某区块原油在模拟地层温度108℃下注气压力对气驱驱油效率的影响,分析了不同注入压力下气驱驱油效率和气体突破的影响。实验结果证实：随着注气压力、注气体积增加,气驱驱油效率增加且增幅较大,表明提高注气压力可以显著提高驱油效率;且CO2与原油间最小混相压力为35．1MPa。注气压力越大,气体与原油混相程度越高,气驱越接近活塞式驱替,气体突破时间越长。     

混相驱提高原油采收率室内实验研究

详细地叙述了混相驱提高原油采收率室内实验研究所进行的压力－组分实验、细管实验和长岩心驱替实验。通过室内试验筛选了注入溶剂，确定了在一定实验条件下注入溶剂与地层原油形成混相的最小混相压力小混相富化量，获得了注入溶剂在岩心驱替过程中的驱油效率和动态特征等方面的重要成果。     

KKY-X_5~2挥发性油藏注气驱机理及实验效果研究

KKY-X52挥发性油藏的储层物性为低孔低渗,平均孔隙度为12.08%,平均渗透率为13.52×10-3μm2。经过十多年的开采,目前该油藏存在地层压力低,原油脱气明显,采出程度低,剩余储量大等问题。为了研究该油藏注气、注水驱可行性,在室内进行了长岩心驱替实验,得到了不同方案下(原始地层压力下注烃类气、CO2驱,目前地层压力下注水、注烃类气、注CO2驱,压力恢复至20 MPa下注烃类气、CO2驱)提高原油采收率的效果。此外,利用细管实验确定了烃类气和CO2驱替的最小混相压力,这些关键参数对研究都有很大帮助。长岩心驱替实验研究结果表明:从目前地层压力11.4 MPa注CO2提压到20 MPa焖井12小时后,采收率提高了19.46%,注烃类气提高了10.69%。研究结果表明注CO2和注烃类气提压开发可以较大幅度地提高采收率,对现场提高采收率实施方案有一定的指导作用。     

注剂成份和压力对富化烃气驱的影响

本文通过在实验室中进行了油藏条件下相态特性和三次气驱的实验、研究了烃类注剂成份和压力对驱油效率的影响。在较低富化程度或低压下会使注入剂流度降低和降低采收率。然而，对于与油进行了多次接触混相的气体注剂。其驱替效率则较高。实验表明注近混相烃气的方法很有希望，而且在油田中对原驱油效率和近混相气驱效率可以交替进行。     

低渗透挥发性油藏注烃类气驱室内实验研究

通过注烃类气驱实验研究，了解文留油田低渗透挥发性油藏注气开发的一般机理和开发特点。采用PVT分析方法分析地层流体的物理性质、注入溶剂的组份；通过细管实验研究地层流体同注入溶剂在130℃时的最小混相压力；长岩心驱替实验分析气驱、水驱、水气交替注气的采收率、压力的变化规律。细管实验研究表明，最小混相压力为47．1MPa，长岩心注天然气驱替实验表现出近混相的特征。天然气驱注气压力低，采收率高，适合于文南油田低渗透挥发性油藏。     

沙一下油藏CO2混相驱替提高采收率的研究

以沙一下区块油藏为对象,研究了CO2混相驱技术可行性及提高采收率,通过PVT实验和细管模拟实验,确定了油藏原油的最小混相压力为18.41 MPa,原油采收率达90.01%。实验结果表明,注气驱达到混相压力后,注入压力对驱油效率影响不大,而在混相压力以下的近混相区,注入压力对驱油效率影响非常大。通过长岩心驱替模拟实验,对比了水驱和CO2驱替效率,结果表明CO2混相驱提高采收率达40.8%。     

X区块低渗油藏注气可行性研究

为研究X区块低渗油藏注气混相驱油的可行性,通过室内实验探讨了原油相态特征和注入气与地层流体的相态特征,开展细管实验测试了注入气与地层流体的最小混相压力,为X区块低渗油藏注CO2和注伴生气可行性提供基础。实验主要得到以下结论:该区块原始地层压力为31.1 MPa,饱和压力为11.03 MPa;注CO2在保压、降黏膨胀和抽提方面的效果好于注伴生气;两种气体注入与地层流体不能实现一次接触混相驱,可以实现多级接触混相,压力分别为27.85 MPa和29.2 MPa。细管实验的驱替效率在94.2%,确定了CO2与原油的最小混相压力为23.56 MPa,由此可见X区块油藏适合注CO2混相驱油,为目标区块后续注CO2驱油提供了理论依据。     

热作用条件下烟道气与轻质原油混相规律

通过细长管混相驱替实验开展高温高压条件下烟道气与不同类型轻质原油的热混相规律研究。在高温高压条件下烟道气可以与轻质原油实现混相驱替;相同温度条件下,烟道气驱油效率与压力呈近线性关系;相同压力条件下,随温度增加驱油效率先平缓增加,然后急速增加,驱油效率快速达到90%以上,实现混相驱,驱油效率急速增加过程与稀油轻质组分随温度增加发生蒸馏相变有着密切关系;相同压力条件下,原油越轻,烟道气与原油的最小混相温度越低,越容易实现混相,注空气热混相驱替开发效果越好;高温高压条件下轻质原油与烟道气的混相更多体现的是超临界状态的高温相变特征,与常规高压条件下CO₂的接触抽提混相存在较大差异。     

岩心驱替实验法测定低渗透油藏 CO2近混相最小混相压力

CO_2在驱油过程中能否与原油达到混相,直接影响驱油效果和最终采收率。因此需对CO_2在低渗透油藏中与原油的混相条件及近混相区域中最小混相压力进行系统研究。选取YC油田低渗目标区块,以室内油藏物理模拟为基础,通过均质和非均质长方形岩心实验,在评价影响CO_2驱油效果的渗透率、采收率、驱替速度、气油比和渗透率级差的基础上,建立了测定最小混相压力的岩心驱替实验法。结果表明,该方法重复性好,可模拟低渗超低渗孔隙介质以及油藏非均质等性质,在模拟YC目标区块油藏非均质条件下测得CO_2与原油的最小混相压力为18.5 MPa,与数值模拟软件计算结果相同,比传统细管实验测值17.8 MPa高出0.7 MPa。两种方法所测结果基本一致。用岩心驱替实验法可以探究渗透率及其非均质性和驱替速度等不同因素对最小混相压力的影响规律。该岩心驱替实验方法可用于确定CO_2近混相驱最小混相压力,为深化CO_2近混相驱油机理的认识及矿场应用提供技术基础和理论指导。     

南海礁灰岩稠油油藏注富气混相驱实验研究北大核心CSCD

南海东部礁灰岩L油田原油黏度高、裂缝发育复杂、非均质性强、采出程度低,为提高采收率,选取附近高气油比油田H油田的伴生富气开展了混相驱室内实验研究。首先为明确注入气的驱油机理,对配置的实验用注入富气与原油进行了PVT相态物性测试;然后开展了地层温度不同压力下注入1.2 PV的细管驱替实验、原始地层压力下高倍数注入体积(最大4.0 PV)的扩展细管驱替实验。结果表明:注入气具有较好的增容、降黏效果,随着注入量的增加,地层原油的膨胀系数增大了1.25倍,原油黏度由50 mPa·s降低至6.7 mPa·s;在原始地层压力12 MPa下,注入体积大于3.0 PV时可以实现多次接触后缘凝析气驱混相;因此原始地层压力下,H油田具备注伴生富气混相驱的条件。本文研究成果可以为下步长岩心物模、混相数模和矿场实施提供依据。     

温西三块非混相驱细管实验研究

通过温西三区块气藏气和前沿气驱替地层油、气藏气驱替残余油细管实验，分析不同地层压力条件下，气驱油效率变化规律及烃类气体驱油机理。物理模拟气驱油过程中油气组分和气油比变化。实验结果表明，注入气突破时刻，随驱替压力增加而延长，气藏气的最小混相压力为37．00MPa，前沿气的最小混相压力为35．60MPa，高于地层压力，温西三区块只能实现非混相驱替。细管实验油气相渗曲线随压力提高向右移；非混相驱与近混相驱之间，近混相驱与混相驱之间的相渗曲线差异明显；气驱油形式主要是以两相流存在。     

丘陵油田水驱后注气混相驱可行性实验

吐哈盆地丘陵油田地层油为轻质油,油藏的非均质性导致水驱采收率较低,目前已进入高含水期。针对油藏水驱后注气混相驱可行性问题,首先利用细管实验测试了一级分离器气与地层油的混相压力,并优选了能实现混相的混相助剂类型（液化石油气、甲苯、乙二醇丁醚、CO2、富化的天然气）及段塞注入量;其次用油田地层岩心组成的长岩心研究了高含水状态下混相助剂段塞驱+一级分离器气驱+后续水驱的驱油效果。细管实验结果表明,目前地层条件下一级分离器气驱替地层油要实现混相驱需要在注入气前方加入混相助剂段塞。长岩心混相驱油实验结果表明,水驱后气驱可以较大幅度地提高原油采收率,在注入气前方加入混相助剂段塞,驱油效果明显提高,随混相助剂段塞注入量的增加采收率增加;但在地层油中溶解能力稍弱的混相助剂（如CO2、富化的天然气）与溶解能 力强的混相助剂（如LPG）的作用规律不同,且并不是注入量越大越好。     

南海礁灰岩稠油油藏注富气混相驱实验研究

南海东部礁灰岩L油田原油黏度高、裂缝发育复杂、非均质性强、采出程度低,为提高采收率,选取附近高气油比油田H油田的伴生富气开展了混相驱室内实验研究。首先为明确注入气的驱油机理,对配置的实验用注入富气与原油进行了PVT相态物性测试;然后开展了地层温度不同压力下注入1.2 PV的细管驱替实验、原始地层压力下高倍数注入体积(最大4.0 PV)的扩展细管驱替实验。结果表明:注入气具有较好的增容、降黏效果,随着注入量的增加,地层原油的膨胀系数增大了1.25倍,原油黏度由50 mPa·s降低至6.7 mPa·s;在原始地层压力12 MPa下,注入体积大于3.0 PV时可以实现多次接触后缘凝析气驱混相;因此原始地层压力下,H油田具备注伴生富气混相驱的条件。本文研究成果可以为下步长岩心物模、混相数模和矿场实施提供依据。     

挥发性油藏CO2驱动态混相特征

挥发性油藏地层能量充足,原始地层压力高,常规水驱开发难以实施。CO_2驱以其良好的驱油特性在该类油藏中得到了应用,但由于挥发性原油气油比高,溶解气中甲烷含量高,导致CO_2驱混相压力高,使得其驱油效果受到一定的影响。通过室内实验和数值模拟,研究挥发性油藏注CO_2过程中的动态混相特征,并剖析衰竭开发转CO_2驱界限。结果表明:挥发性油藏存在着适度衰竭转CO_2驱"脱气降混"机理,即随着地层压力的降低,原油中甲烷成分部分脱出,有助于CO_2驱最小混相压力的降低。另外,其脱气降混程度与其原油类型和溶解气油比有关,原油越接近于凝析油,气油比越高,混相压力降低程度越大;反之,原油越接近于黑油,气油比越低,混相压力降低程度越小。结合动态混相机理,提出了挥发性油藏衰竭开发转CO_2驱界限,即气油比越高,其转驱界限越低,脱气后CO_2混相驱补充地层能量幅度越小;反之,转驱界限越高,补充地层能量幅度越大。