枣园油田枣43断块开发试验区油藏地质模型与开发效果

油藏地质模型是油藏描述综合研究成果的集中体现,建立科学、准确、精细油藏地质模型对于预测含油气有利区带、编制开发方案、选择注水方式及增产措施有着极为重要的意义,在综合分析枣园油田地层、构造、沉积、储层特征、流体性质等各项成果的基础上,本文提出了建立油藏地质模型的技术方法,并以枣43断块先导开发试验区为例建立了油藏地质模型并总结了其主要地质特征,通过先导开发试验区前后的开发效果对比,证实所建模型具科学性、准确性和预测性,对开发枣园油田起到指导和预测作用.     

高含水油田精细油藏描述研究进展

油田开发进入到中后期后,油田的含水量不断增大,开发难度也随之增大。精细油藏描述是以油田开发后期剩余油分布研究为核心,以认识剩余油分布特征、规律及其控制因素为目标所进行的油藏多学科综合研究。因此高含水油田的精细油藏描述对油田生产实践和提升开发规律认识具有重要意义。目前国内外关于高含水油田精细油藏描述研究的主要内容包括储集层沉积学研究、储集层原型地质模型研究、定量地质学研究、层序地层学研究、储集层物性和流体性质动态变化规律研究以及剩余油分布规律研究等.进一步深化和发展储集层沉积学研究、开展数字化油藏研究、发展多学科协同研究、大力推广与应用新技术新理论是精细油藏描述技术未来的发展方向。     

序贯指示建模方法在枣南油田储层非均质研究中的应用

我国陆相注水开发油田油藏描述的关键之一是如何建立反映储层非均性的储层地质模型.在枣园油田的油藏描述中,应用地质统计学的序贯指示随机建模技术对枣南Ek~2油组的渗透率进行了研究,研究结果表明序贯指示建模方法不仅比常用的插值方法更能反映储层参数的变化,而且能够描述由于资料的缺乏而引起的模型的不确定性.     

精细油藏描述技术与发展方向

精细油藏描述是以剩余油分布研究为核心，以认识剩余油分布特征、规律及其控制因素为目标所进行的油藏多学科综合研究。目前国内外精细油藏描述研究的主要内容包括井间储集层分布特征及精细储集层地质模型、开发过程中储集层性质和流体性质的动态变化特征、剩余油分布特征等。根据对国内外精细油藏描述技术现状的分析，指出精细油藏描述的关键科学问题包括储集层沉积学研究、储集层原型地质模型研究、定量地质学研究、层序地层学研究、储集层物性和流体性质动态变化规律研究以及剩余油分布规律研究等。进一步深化和发展储集层沉积学研究、开展数字化油藏研究、发展多学科协同研究、大力推广与应用新技术新理论是精细油藏描述技术未来的发展方向。参10     

现代油藏描述技术及其应用

油藏描述就是对油藏的各种参数进行三维空间的定量描述和表征,也就是要建立反映油藏构造、沉积、成岩、流体等特征的三维油藏地质模型.油藏描述技术的发展和应用使我国油藏研究由定性和半定量走向定量化,由传统的油藏地质研究转入多学科一体化综合的系统研究.但是,如何针对不同勘探、开发阶段我国陆相高度非均质复杂油藏进行描述,仍然是对我国石油地质工作者的一种挑战.在近十年的油藏描述实践中,通过对胜利、大港、辽河、中原、华北等油田的油藏进行描述,逐步形成了具有中国陆相油藏特色的油藏描述技术路线,提出了一些新观点、新技术和新方法.并将其用于指导油藏描述研究.实践表明,这些理论、方法和技术,在油田勘探与开发的早期可预测油气的富集区、高产区,降低成本,提高勘探成功率;在油田的开发阶段,则对油田开发先导实验区的选择,开发方案的制定、调整、油田的综合治理具有指导意义,并能从根本上改善油田的开发效果,提高采收率.     

论精细油藏描述

精细油藏描述是指油田进入开发后,以搞清油藏精细地质特征、剩余油分布特征、规律及其控制因素,为油田高效开发和提高采收率提供精细地质及剩余油模型为目标所进行的油藏多学科综合研究。回顾了精细油藏描述的发展历程,认为精细油藏描述在应用的地质理论、针对的研究对象、技术手段和资料的综合应用等方面与常规油藏描述相比有了很大的进步。通过分析精细油藏描述存在的不足后,提出精细油藏描述应该在不断发展单项技术、建立适应不同油藏类型的技术系列和成为数字油田的核心组成部分方面进一步发展。     

精细油藏描述技术对老油田可持续发展的重要意义

精细油藏描述技术是老油田实现可持续发展的有效手段,综合运用多种技术手段,通过对老油田的构造、沉积、储层及流体特征的系统刻画,可以达到充分解剖油藏的目的,实现老油田的增储稳产,提高采收率,从而找到使老油田焕发青春的潜力点。在红星复杂断块区开展的精细油藏描述,发现了浅层和深层的潜力,为有效挖潜与扩大部署提供了可靠依据,使该区块生产能力快速提高。红星地区取得的成果充分表明了精细油藏描述技术对老油田可持续发展的重要意义。     

地质统计学方法在储层描述中的研究与应用

油藏描述过程中,描述地质特征参数是研究的重要内容,其可靠程度直接关系到以后的油藏数值模拟的准确性以及油田井网部署的合理性。区域化变量的广泛应用和随机模拟理论方法的快速发展为精细描述油藏形成了一套先进的技术方法,即地质统计学方法。地质统计学方法为油藏描述建立更为精确的储层模型,并且可以分析确定储层空间的不确定性,为油田开发方案部署以及动态分析提供了合理的参考依据,对进一步深入认识储层分布以及油田剩余油饱和度分布研究具有深厚的指导和参考价值。     

复杂断块油田精细油藏描述

通过对胜利油区多个复杂断块油田的精细油藏描述实践,紧密围绕复杂断块油田的地质特点,运用现代油藏描述技术,针对复杂断块油田开发中后期进人高含水产量递减这一突出矛盾,为了提高采收率、挖潜剩余油,探索出了一套适宜复杂断块油田精细油藏描述的研究内容。主要包括:储层单元的细分对比、自然断块的划分、徽型构造、与地层单元和断块划分紧密结合的沉积微相分析、储层非均质、储层空间封闭单元、精细油藏类型、流体模型、储量复算、油藏地质模型等及其相关技术。在此基础上,总结了复杂断块油田精细油藏描述采用的技术路线,提出了自然断块、储层空间封闭单元、精细油藏类型等关健概念,并从理论到实践阐明了其重要意义。     

数字化精细油藏描述程序方法探讨

针对油田开发中后期油藏描述实现精细化、数字化和一体化问题,在明确数字化精细油藏描述含义的基础上,建立一套数字化精细油藏描述程序方法,包括8个步骤:①沉积背景、沉积环境分析;②等时地层格架与精细构造研究;③细分沉积微相,识别成因单元砂体,确定砂体空间展布形态、叠置模式,建立储集层沉积模型;④确定成因单元砂体规模、发育频率等参数,建立原型模型地质知识库,为井间砂体预测提供定量参数;⑤沉积模式与砂体分布控制的高分辨率地震储集层预测;⑥综合建立砂体成因单元构型模型;⑦储集层物性参数与流体分布规律评价;⑧综合一体化、三维可视化建立储集层地质模型,预测剩余油分布.同时,规范了每一步骤的重点研究内容及关键技术,为数字化精细油藏描述的实现乃至数字油藏的建设提供参考.图4表1参19     

C4-C8轻烃在原油地球化学研究中的应用——以塔里木盆地大宛齐油田凝析油为例

全油样品的GC分析表明,塔里木盆地大宛齐油田不同层位的81个原油样品富含轻烃组分,且部分样品遭受了不同程度的微生物降解。以C₄-C₈轻烃地球化学参数为工具,对原油成熟度和次生蚀变等方面进行地球化学研究。轻烃成熟度参数表明,原油的折算R_c在0.9%左右,处于成熟阶段。对遭受生物降解作用的原油分析发现,随着生物降解作用的增强,其Mango轻烃参数K₁值减小,K₂值明显增大,甲基环己烷指数增大,甲基环戊烷较乙基环戊烷更容易遭受生物降解,表明单烷基环戊烷中烷基取代基越大的烃类越难遭受生物降解作用。结合轻烃参数指示的原油成熟度和母质来源,推测研究区原油为次生凝析油。通过轻烃参数对比研究发现,大宛齐油田凝析油轻烃参数特征与大北和其南部地区正常原油相似。依据塔里木盆地大宛齐油田的地质背景和原油成藏模式可知,研究区原油是大北和南部地区两类原油通过深大断裂运移到大宛齐浅部,通过蒸发分馏作用聚集成藏。     

高含水油藏CO_2驱油机理

CO_2驱油能够有效提高原油采收率,但在高含水油藏中,水能够溶解CO_2,并影响CO_2与原油接触,从而影响驱油效果。针对这一问题,开展了CO_2在油、水中的浓度分配实验,通过建立CO_2在油、水中扩散的数学模型,使用核磁共振研究CO_2驱替实验,探索了CO_2在高含水油藏中的溶解扩散机理以及对综合驱油效果的影响。结果表明,在高含水油藏中,CO_2在水中溶解损失的比例不高,同时CO_2能够快速渗透水膜,与被水屏蔽的剩余油接触,波及水驱未波及区域内的剩余油。由于水膜阻隔了原油与CO_2的直接接触,在CO_2驱替过程中会首先驱出水膜,使油、气直接接触,再驱出剩余油。其宏观表现为注气早期含水率较高、采油速度较低,当CO_2突破后,含水率急剧下降,采油速度升高。研究明确了高含水油藏CO_2驱油机理,解释了其见效特征,并为改善高含水油藏CO_2驱油效果提供了参考。     

酒泉盆地营尔凹陷油—源地质分布关系

在酒泉盆地营尔凹陷白垩系原油基本物性、地球化学特征分析的基础上,主要利用饱和烃中甾、萜烷生物标志化合物指纹特征将原油分为A、B、C和D 4种类型,并明确不同类型原油的空间分布特征及其与烃源岩之间的亲缘关系。A类原油主要分布于中沟组,属于自生自储的未成熟—低熟油。B类原油为下沟组上段自生自储的正常成熟原油。C类和D类原油成熟度高于前两类,其中C类原油来自赤金堡组烃源岩,主要分布于赤金堡组和下沟组下段;D类原油属于赤金堡组和下沟组下段烃源岩生成的原油的混合,主要分布在下沟组下段和中段。不同类型原油平面上分层叠置且靠近断裂沟通位置,原油整体在长沙岭构造带聚集成藏。已发现的不同类型原油的分布明显受烃源岩、古隆起与砂地比分布等因素的控制,总体具有自生自储、汇聚成藏特征,层控特征显著。     

三肇凹陷扶杨油层源断裂的再认识及其对成藏的控制作用

对三肇凹陷青一段源岩生成的油向下伏扶杨油层“倒灌”运移通道类型及分布特征研究表明,三肇凹陷扶杨油层源断裂不是过去认为的从青一段底（T₂）断至嫩三段底的断裂,而应为上部消失于青一段源岩中的T₂断裂。这些断裂主要为坳陷期活动的断裂和断陷期形成、坳陷期继续活动的断裂,在整个凹陷分布广泛。三肇凹陷青一段源岩生成的油向下“倒灌”运移距离主要受青一段源岩古超压值与油“倒灌”运移阻力差的控制,同时还受到被T₂源断裂错断的扶杨油层砂泥组合关系的影响。青一段源岩生成的油向下“倒灌”运移的实际距离可达到300m,高值区主要分布在油田区域内。T₂源断裂对油成藏与分布的控制作用表现在：T₂源断裂发育区控制油聚集区域;T₂源断裂发育程度控制着油“倒灌”运移的距离;T₂源断裂附近高断块圈闭有利于油聚集成藏;距T₂源断裂的距离控制着油井产能。     

地层水对凝析气藏注CO_2相态的影响

常规的凝析气藏衰竭开发和注CO_2开发研究中均忽略了地层水的影响,这与真实情况存在偏差,有可能导致研究结果的不确定性加大。为此,基于CO_2—烃—水相平衡热力学模型,以一个实际近临界凝析气藏为例,通过相态模拟研究了地层水存在对凝析气藏反凝析相态特征和注CO_2相态的影响规律;计算了考虑地层水存在的凝析气定容衰竭反凝析液饱和度和剩余流体组成,以及注CO_2过程中凝析油气相体积分数和CO_2在凝析油气相中体积分数的变化规律。结果表明:1考虑地层水时定容衰竭的反凝析油饱和度更大,剩余流体重组分含量更高;2近临界凝析气藏压力衰竭过程中,由凝析气转变为挥发油的相变发生得更早;3在注CO_2过程中,地层水的存在使得CO_2对凝析油的反蒸发作用降低;4考虑地层水存在时凝析油相体积分数高约14%,CO_2在凝析油中溶解量比不考虑地层水大6%,CO_2含量高和压力较高时差异更明显,同时,地层水的存在也增强了CO_2的溶解封存能力。该研究成果对凝析气藏注CO_2提高采收率和温室气体CO_2埋存评价具有指导意义。     

N2泡沫/CO2复合吞吐提高采收率三维物理模拟试验研究

经CO₂多轮吞吐后,华北某稠油油藏增油效果逐年变差,为进一步改善开发效果,采用N₂泡沫/CO₂复合吞吐提高原油采收率。为明确N₂泡沫/CO₂复合吞吐提高原油采收率机理,通过泡沫体系动、静态性能评价试验,评价了N₂泡沫体系的封堵性能;采用自主研制的三维非均质物理模型开展了N₂泡沫/CO₂复合吞吐室内物理模拟试验,分析了N₂泡沫与CO₂复合提高采收率的效果及其相关机理。试验结果表明,质量分数0.3%的α-烯烃磺酸钠(AOS)和质量分数0.3%的聚丙烯酰胺(HPAM)可形成稳定的泡沫体系,其封堵率达到99.57%,可实现对高渗层的有效封堵。三维试验结果表明,N₂泡沫/CO₂复合吞吐可使采收率提高22.74百分点,吞吐过程中含水率最低可降至2.07%,有效作用期是纯CO₂吞吐的2.5～3.0倍。N₂     

低渗透砂砾岩油藏二氧化碳驱提高采收率

焉耆盆地本布图油田低渗透砂砾岩油藏早期采用注水开发,储集层伤害严重,注水困难,采出程度低,亟需开展转换注驱研究,进一步提高采收率。为确定本布图油田低渗透砂砾岩油藏注CO₂提高采收率的可行性,开展了室内实验研究。结果表明,研究区地层原油膨胀性好,易降黏,易混相;最小混相压力为25 MPa,在目前地层压力下可达到近混相驱,驱油效率较高,具有大幅提高采收率的潜力。利用数值模拟对CO₂驱开发技术进行优化设计,采用五点法井网,连续注气开发,预计提高采收率13.37%,CO₂换油率0.330 t/t,为下一步矿场试验提供了理论依据。     

超低渗透油藏CO2吞吐利用率实验研究

CO₂吞吐技术是开发特低渗透、超低渗透油藏的有效方式,但吞吐过程中CO₂的利用率如何亟待研究。利用长庆油田某超低渗透油藏天然岩心进行了室内CO₂吞吐物理模拟实验,分析了不同注入压力下CO₂吞吐的采收率规律和CO₂利用率。研究发现,CO₂吞吐的累计采收率随着注入压力的升高而增大,并逐渐减缓;CO₂利用率随着吞吐轮次的增加明显降低,前4轮CO₂吞吐中CO₂的利用率较高;提高CO₂注入压力使CO₂-原油体系达到近混相或者混相状态,不仅能够获得更高的采收率,而且不会显著增加CO₂气源方面的成本。研究结果表明,油田应用CO₂吞吐技术时采用近混相或者混相方式进行4个轮次的吞吐,能够取得较好的开发效果和经济效益。      

二氧化碳气体辅助SAGD物理模拟实验

为进一步提高蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的开发效果,针对辽河油田杜84块馆陶组超稠油油藏SAGD开采的现状,采用二维物理模拟技术,开展了通过添加CO2气体改善SAGD开发效果的机理及技术可行性实验。实验研究结果表明:CO2气体辅助SAGD开发杜84块馆陶组超稠油油藏在技术上是可行的,超稠油SAGD过程中添加的CO2气体具有非凝析气和溶剂的双重作用机理;从CO2气体辅助SAGD实验的温度场发育数据来看,CO2气体有利于SAGD蒸汽腔的侧向扩展,增加蒸汽的横向波及体积;添加的CO2气体使SAGD的采收率、油/汽比及采油速度都明显提高。同时,进一步研究了添加的CO2气体量对SAGD开发效果的影响程度,初步优化出CO2气体与蒸汽的最佳注入比例为20%。     

CO2复合驱油分子动力学模拟及微观机理研究

为了探索较大幅度提高高含水期复杂断块油田剩余油采收率,提出了CO₂复合驱方式进行剩余油开采对策并在矿场先导试验井组取得了显著的增油降水效果,但对CO₂复合驱油体系微观增油机理的相关研究较少,亟需开展这方面的基础研究。基于CT扫描结果,结合油藏开发实际,明确了滴状和膜状剩余油为难以动用的2种剩余油类型;构建了溶解油滴模型和剥离油膜模型,利用分子动力学方法进行模拟。溶解油滴模拟结果表明,CO₂扩散至油滴中,增加其体积,然后油滴分子逐渐溶解在驱油体系中;剥离油膜分子动力学模拟结果表明,CO₂在油相中先形成扩散通道,随后CO₂优先通过扩散通道至岩石表面,CO₂在表面上形成氢键而产生吸附。