聚合物驱剖面返转规律及返转机理

利用室内并联岩心物理模拟实验及渗流力学的基本定律,对聚合物驱油过程中的剖面返转规律及返转机理的研究表明,油层非均质性是剖面返转的主要原因,随着渗透率级差的增大及返转时机提前,低渗透层累积吸液比例下降。在固定渗透率级差条件下,随着聚合物分子量及浓度的增大及返转时机提前,低渗透层累积吸液比例下降及聚合物驱波及效率下降。剖面返转的根本原因在于聚合物溶液在高、低渗透层中的动态阻力系数表现规律不同,高渗透层中阻力系数呈对数式上升。低渗透层中阻力系数呈指数式上升。即高、低渗透层中阻力系数变化率不同,高渗透层中阻力系数变化率不断下降,低渗透层阻力系数变化率不断上升,在注聚合物初期,高渗透层中阻力系数变化率大于低渗透层阻力系数变化率,当二者相等的时候,吸水剖面开始发生返转。     

海上稠油聚合物驱交替注入参数优化研究

为进一步有效抑制海上稠油聚合物驱单一段塞连续注入产生的剖面返转,提高驱油效果,通过建立基于多相渗流Buckley-Leverett方程的多层油藏聚合物驱交替注入吸液剖面快速表征数学模型,开展了交替注入参数优化研究。结果表明：交替周期是影响吸液剖面与驱油效果的关键参数,合理的交替周期能够最大程度地抑制剖面返转,使稠油吸液剖面由倒“V”型转变为倒“U”型,可提高低渗层吸液量10%以上;最佳交替周期随渗透率级差升高而增大,随低渗层相对厚度增大而降低,进一步提出了最佳交替周期计算模型,并应用于渤海油田交替注入矿场试验方案设计。该研究成果对海上稠油油田聚合物驱持续高效开发具有重要的指导意义。     

稠油油藏聚合物驱剖面返转现象室内实验

为探讨稠油油藏聚合物驱剖面返转规律,建立了与现场实际相似的非均质物理驱替模型,并用聚合物驱替模拟岩心,来研究油层渗透率级差、注入浓度、注入时机对聚合物驱剖面返转的影响。实验结果表明：渗透率级差越大,剖面返转出现越早,返转程度越大,说明对于级差较大的稠油油藏用聚合物驱油效果较差;聚合物驱油过程中聚合物浓度越大,剖面返转越早,原油采收率升高,但增长速度变缓,说明在聚合物驱油时需要对聚合物的浓度范围进行界定;聚合物驱油注入时机越早,剖面返转出现越早,应结合生产实际情况选择适当注入时机。该研究成果对聚合物驱提高稠油油藏原油采收率具有指导意义。     

聚合物驱剖面返转时机及其影响因素

聚合物驱过程中的剖面返转现象会对提高采收率造成不利影响,为进一步提高聚合物驱效果,通过理论分析和室内物理模拟方法,对聚合物驱油效果和聚合物驱剖面返转时机及其影响因素进行研究。结果表明,随岩心渗透率升高,聚合物驱剖面返转时机延后且延后幅度增大,聚合物溶液浓度C_p=1600 mg/L、渗透率级差为4 时,渗透率大于1200×10^-3μm²后尤为明显;随渗透率级差和小层厚度比（高渗层/低渗层）增大,即地层系数级差增大,剖面返转时机提前,聚合物溶液浓度CP=1600 mg/L、岩心平均渗透率Kg=300×10^-3μm²、地层系数级差10 条件下,剖面返转时机可提前至0.06～0.07 PV。随岩心渗透率升高和地层系数级差增大,采收率增幅呈先增大后减小趋势;聚合物驱剖面返转时机T_p与地层系数级差D_j关系满足方程式T_p=a（D_j-1）^-1,随聚合物溶液浓度升高,返转系数a 值减小,剖面返转时机提前。应用该公式可定量描述剖面返转时机与地层系数关系,及时调整注入参数,提高聚合物驱效果。图3表5 参8     

聚合物驱剖面返转现象形成机理实验研究

在实际注入聚合物的区块中,油层吸水剖面发生返转对于提高采收率是一种不利现象,认识剖面返转发生的机理,可以为治理剖面返转提供理论依据.从渗流力学的基本原理出发,结合物理模拟实验,论证了剖面返转发生的根本原因在于高、低渗透层中阻力系数的动态表现规律不同.在聚合物注入过程中,高、低渗透层的阻力系数都是一直上升的,但是高渗透层的阻力系数变化率是不断下降的,低渗透层的阻力系数变化率是不断上升的,两者变化率相等的点就是吸水剖面开始发生返转的时刻,这种高、低渗透层阻力系数变化率的动态变化通过液流的重新分配来实现,即发生了剖面返转.     

海上稠油油藏早期注聚压力与注聚时机研究

渤海油区属于典型的海上稠油油藏,目前水驱采收率不高,聚合物驱提高采收率潜力较大.鉴于海上油田开发平台寿命的时效性和开发投资的风险性,使得海上稠油油藏早期注聚时机和注聚压力特征不同于陆地油田中后期注聚.利用数值模拟手段和油藏工程方法,研究了渤海油区典型常规稠油油藏早期注聚压力特征、注聚时机及其影响因素;利用中心组合实验设计方法,建立了早期注聚压力变化与其影响因素之间的关系式.结果表明:海上稠油油藏早期注聚压力受5个因素影响,影响程度由大到小依次为聚合物溶液粘度、油藏渗透率、注入速度、注聚时机和原油粘度;注聚时机受原油粘度和油藏渗透率制约,原油粘度越大、油藏渗透率越低,注聚时机则越晚,渤海油区稠油油藏早期注聚的合理时机在含水率大于20％以后,极限注聚时机在含水率为10％.     

外流式流量计在注聚剖面测试中的应用

外流式流量计是根据电磁感应原理研制的高精度井下流量测量仪器,其测量结果不受温度、压力、密度、粘度和导电率等因素影响。文中简要介绍了外流式流量计的工作原理及特点,通过资料对比说明了该仪器的优越性,同时探讨了该仪器在注聚剖面测试中的应用。     

聚合物驱剖面返转类型及变化规律

聚合物驱过程中的注入剖面变化在注聚初期,其吸水剖面与水驱基本相同,聚合物溶液还是主要进入高渗透层,随着高渗透层渗流阻力的增加,聚合物溶液开始进入低渗透层,注入剖面得到改善.随着低渗透层聚合物溶液的不断进入,其渗流阻力增加,导致其吸水比例逐渐下降,吸水剖面出现返转.其吸水变化类型主要有一次返转型、二次或多次返转型和不返转型.通过对现场实际资料的研究表明:①在注聚过程中,各沉积单元相对吸水量往复变化;②注聚过程中,低渗透层剖面返转时机先于中渗透层;③低渗透层注聚剖面第二次返转时相对吸水量峰值低于第一次返转时的峰值;④高渗透层的厚度比例越大,聚合物调整低渗透层吸水剖面能力越差;⑤聚驱全过程中,高渗透层的累积吸水量仍大于中、低渗透层;⑥绝大多数单元的吸水剖面在吸水指数、含水下降期发生初次返转.另外,相对于一类油层聚合物驱,二类油层具有返转出现时间早于一类油层、返转幅度大于一类油层等特点.     

海上稠油油藏早期注聚最佳时机的确定北大核心CSCD

受经济性及平台寿命限制,海上油田开发须在较短时间内尽可能获得最大采出程度和效益。设计了不同孔隙体积注入水转聚实验和不同注水体积微观可视化驱替实验,结果表明水驱前缘突破前注聚合物能够有效扩大波及效率。进一步结合一维贝克莱渗流理论,利用油水/油聚相渗曲线,研究了海上油田转聚时机范围,认为含水快速上升阶段为最佳注聚时机,并且地层原油黏度越大,注聚时机越提前;对于黏度为25.9、70.0、122.8 mPa·s等具有代表性的海上稠油油藏,其最佳转注时机分别为油藏含水饱和度在0.186、0.252、0.354(油藏含水34%、49%、56%)左右。在渤海S稠油油田实施了聚合物驱矿场试验,注聚初期含水率为68%,截至2017年12月累增油量达到464.5万m3,这表明早期注聚能够实现海上油田平台有效期内早拿油、快拿油、多拿油的预期目标。     

海上稠油油藏早期注聚最佳时机的确定北大核心CSCD

受经济性及平台寿命限制,海上油田开发须在较短时间内尽可能获得最大采出程度和效益。设计了不同孔隙体积注入水转聚实验和不同注水体积微观可视化驱替实验,结果表明水驱前缘突破前注聚合物能够有效扩大波及效率。进一步结合一维贝克莱渗流理论,利用油水/油聚相渗曲线,研究了海上油田转聚时机范围,认为含水快速上升阶段为最佳注聚时机,并且地层原油黏度越大,注聚时机越提前;对于黏度为25.9、70.0、122.8 mPa·s等具有代表性的海上稠油油藏,其最佳转注时机分别为油藏含水饱和度在0.186、0.252、0.354(油藏含水34%、49%、56%)左右。在渤海S稠油油田实施了聚合物驱矿场试验,注聚初期含水率为68%,截至2017年12月累增油量达到464.5万m3,这表明早期注聚能够实现海上油田平台有效期内早拿油、快拿油、多拿油的预期目标。     

注蒸汽加气体开采稠油技术室内研究与现场试验应用

为了改善注蒸汽开采稠油的效果，开展了注蒸汽加汽加气体开采稠油技术的室内研究和现场试验应用。室内研究表明：（1）CD2，N2，N2＋CO23种气体高温高压下在草104井稠油中溶解度随压力增大（1－14MPa）而增大，随温度降低（150，100，65℃）而增大，溶解气体的稠油粘度随温度升高，压力增大而显著降低；（2）N80钢试片在35％N2／9％CO2／1％O2／555H2O体系中的腐蚀率，随温度升高而线性增大（40－350℃，压力相应增大或保持恒定），气相无机缓蚀剂GHX－1可有效抑制这种腐蚀；（3）加入CO2，N2＋CO2和N2可极大幅度地提高蒸汽在岩心中的驱油效率。在草桥和单家寺油田8口蒸汽吞吐进行注蒸汽加N2现场试验，油气比，单井日产油量和周期产油时都注蒸汽井大幅度提高。注蒸汽加N2＋CO3现场试验的阶段已见到日产油量急剧上升的良好效果。     

海上稠油油田聚合物驱原油破乳研究Ⅰ破乳剂研制

以渤海某稠油油田原油、采出水和驱油用聚合物为基础,借鉴陆地类似油田产出聚合物的变化情况,结合油田实际产出物,配制了模拟产出物。制备了一种破乳剂,考察了破乳剂、聚合物、水相体积比例、温度、矿化度、pH值、剪切强度、粒子含量、溶剂和其它药剂等因素对破乳性能的影响和电脱水,并进行了现场评价。     

海上稠油油田聚合物驱原油破乳研究Ⅱ破乳辅助剂研制

针对渤海某稠油油田聚合物驱研制的破乳剂,开发了一种配套的辅助剂。考察了辅助剂、破乳剂和聚合物的浓度、温度、矿化度、pH值、剪切强度和其它药剂等对破乳剂与辅助剂构成的复合破乳性能的影响和电脱水试验,测定了污水含油率和悬浮固体含量。结果表明：辅助剂不仅能降低破乳剂的使用浓度。改善破乳剂的性能,而且还能够降低污水含油率和悬浮固体含量,改善污水水质。     

海上稠油油藏用自增稠聚合物的室内性能评价

针对海上稠油油藏用常规聚合物的使用浓度高、黏度损失大、稳定性差等问题,研究了一种盐敏自增稠聚合物YMZC在不同矿化度下的溶解性、在不同条件(矿化度、聚合物浓度、温度和剪切作用)的增黏效果、封堵性能和提高采收率效果,并采用环境扫描电镜(ESEM)直观地探究该体系增稠机理。研究表明,当矿化度为40000数80000 mg/L,聚合物浓度为2500数4000 mg/L,温度为20数80℃时,聚合物增稠效果显著,黏度能够从初始的55 mPa·s左右增至300数2500 mPa·s,并且可以保持较长时间的稳定性。岩心物理模拟实验表明,该体系耐剪切性能优良且具有较强的可逆性;在最优调驱方案条件下,该体系实现采收率增值13.3(OOIP)%,提高采收率效果显著,具有广阔的应用前景。图9表1参22     

化学驱油方法提高稠油油藏采收率实验研究

通过对表面活性剂品种、碱剂与表面活性剂(AS)二元复合体系、表面活性剂与聚合物(SO)二元复合体系的筛选,选出适合NB35-2油田原油性质的最佳化学驱油体系:1.5%表面活性剂17#的一元表面活性剂驱油体系;1.0%Na2CO3+0.3%表面活性剂25#的AS二元复合驱油体系;1.2%表面活性剂17#+0.1%聚合物的...     

注CO2提高采收率机理室内研究

简述了注CO2采油机理的室内研究技术,并对试验结果进行分析,确定了影响注CO2采油机理的因素,为编制方案的和数值模拟提供关键的基础数据.     

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...     

桥口油田天然气驱提高采收率室内实验研究

本实验研究是针对中原桥口油田南八仙浅层桥69-08井注天然气项目进行的。该井油藏温度50℃,原始地层压力10.11 MPa,饱和压力9.43 MPa,脱气原油50℃粘度0.96 mPa.s,20℃密度0.7642 g/cm3,实测油气比200m3/m3。采用PVTsim10.0软件得到模拟油藏相图,表明该油藏为不饱和油藏,在油藏压力下开采时油藏流体以单相渗流,油藏流体临界温度331.6℃,临界压力7.66 MPa。注入气为含甲烷89.3%的油藏深层天然气。用3种方法预测的最小混相压力(MMP)值均大于在CFS-200型混相驱实验装置上通过长1.22 m、内径6.35 mm、渗透率7.5μm2的填砂细管测得的MMP值(18 MPa),偏差在 22.2%~ 77.8%。在细管驱替实验中,随注入压力增大(10.11~22.0 MPa),气体突破体积(0.79~0.86 PV)、突破时采出程度(49.8%~74.0%)、最终采出程度(59.0%~91.0%)均增大,即混相驱与非混相驱相比,见气晚而采出程度高;在混相驱中,注入压力的影响较小。图6表2参6。     

渤海稠油热采隔热管优选和注氮工艺优化

渤海油田热采井已进行多轮次蒸汽吞吐,优化井筒隔热技术已成为热采井注汽中关键的技术之一。目前渤海油田L油田A23井已进行了三轮次的蒸汽吞吐现场作业,其中第三轮次注汽管柱在第二轮次注汽基础上进行了优化改进,采用了4-1/2″气凝胶隔热油管注汽工艺,较A23井二轮次使用的高真空隔热油管,有效降低隔热油管每千米的热损失由14.24%降为10.21%;同时采用了环空井筒间歇注氮工艺,降低井筒环空热损,较上一轮次有效地降低了11.86%的总注氮量。通过使用气凝胶隔热油管及环空间歇注氮工艺,降低了注汽井筒热损失,有效地节约了海上热采井注汽成本。     

液化石油气吞吐开采稠油物理模拟试验研究

以蒸汽吞吐为主的热力采油技术经过多轮次蒸汽吞吐后,采油效果变差,目前急需寻找相应的接替技术,以便大幅度地提高稠油、超稠油的采出程度.为此,开展了液化石油气(LPG)吞吐开采稠油试验研究.介绍了LPG吞吐开采稠油物理模拟的室内研究,利用宏观物理模拟技术,进行LPG吞吐试验,研究了LPG萃取剂的注入方式、注入压力、注入速度以及焖井时间对LPG吞吐提高辽河油田稠油采收率的影响.研究结果表明,LPG吞吐开采稠油效果显著,为稠油开采技术探索了新的途径.