特低渗透油藏驱替及开采特征的影响因素

应用非达西渗流理论和非线性弹性渗流理论，分析了影响特低渗透油藏驱替及开采特征的主要因素。研究结果表明，启动压力梯度和毛细管压力是影响特低渗透油藏驱替特征的主要因素；而影响特低渗透油藏开采特征的主要因素是储层的弹塑性，即储层的压力敏感性。在特低渗透油藏的开发中应适当缩小注采井距提高驱替压力梯度，采取整体压裂措施减小启动压力梯度，通过气驱或活性水驱油减小毛细管压力，及时补充地层能量以减少压力敏感性对储层的伤害。     

特低渗透砂岩微观模型水驱油实验影响驱油效率因素

通过鄂尔多斯盆地延长组特低渗透砂岩微观模型水驱油实验,探讨了驱油效率的控制因素。研究发现,特低渗透砂岩储层水驱油过程中,润湿性不同,驱替机理不同。水湿储层表现为驱替机理和剥蚀机理;油湿储层表现为驱替机理和油沿孔道壁流动机理。特低渗透砂岩储层水驱开发中影响开发效果的因素较多,其中包括物性、孔隙结构、注入量、注水速度、润湿性等。特低渗透砂岩储层水驱开发效果对注水速度较为敏感。针对不同的储层,采取合适的注水速度,才能取得较好的开发效果。     

低渗-特低渗储层微观水驱油特征及其影响因素

通过鄂尔多斯盆地延长组低渗-特低渗透砂岩微观模型水驱油实验,总结微观水驱油特征,探讨微观水驱油驱油效率的影响因素。研究发现,低渗-特低渗透砂岩储层水驱油过程中,水驱油特征主要表现为:驱油方式主要以非活塞式驱替为主;残余油主要以绕流残余油为主;非均质性越强,驱油效率越低;原油黏度越低,驱油效率越高;驱替速度不同,驱油效率不同;通道类型不同,去提效率不同;影响因素包括:物性;孔隙结构非均质性;微观孔隙结构;水驱倍数;驱替压力和开采方式。低渗-特低渗透砂岩储层水驱开发中影响开发效果的因素较多,但是主控因素是微观孔隙结构和非均质性。因此对于低渗-特低渗透砂岩储层水驱开发,应选择合理的工艺参数和具有针对性的改善水驱开发效果措施,才能保证较好的开发效果。     

海上特低渗油藏宽带压裂数值模拟研究

宽带压裂技术是非常规储层改造的新工艺,增产效果显著,但目前对海上特低渗油藏宽带压裂后开发规律缺乏研究。文章针对中国海上某特低渗油田开展了宽带压裂缝网的精细化建模,同时使用非结构化网格数值模拟技术,对宽带压裂和常规压裂施工后的开发情况进行对比,分析了宽带压裂开发规律。研究结果表明,宽带压裂有效射孔簇比例高,驱替前缘推进更均匀,注采井间剩余油更少,整体开发效果好;与常规压裂相比,宽带压裂可显著提高特低渗透油藏压后单井产能,储层基质渗透率越低,宽带压裂后单井产能提升幅度越大;当储层基质渗透率大于 １ｍＤ后,宽带压裂和常规压裂最终累产油差别不大。该研究为海上特低渗油藏高效开发提供了技术思路。     

页岩油储层改造用压裂液体系的研究及应用

根据江汉油田页岩油藏具有低~中孔隙度、低一特低渗透率、地质构造复杂、敏感性强等非常规油藏的特征,室内研制了羧甲基羟丙基胍胶低伤害压裂液体系,评价了羧甲基羟丙基胍胶压裂液的溶胀性能、耐温抗剪切性能、破胶性能和对储层的伤害性能,以及无机盐离子对基液黏度的影响。实验结果表明,该压裂液的使用浓度为胍胶压裂液使用浓度的1/2时即可满足压裂施工的携砂要求,并且破胶后残渣含量低,降低了对储层的伤害,在潜页X井大规模压裂施工中应用成功。     

大庆外围低渗透扶杨储层降低压裂液伤害问题探讨

针对大庆油田外围扶杨储层的特点，分析了目前影响压裂增产效果的原因。通过对不同区块应用的几种压裂液新配方及试验效果的总结，提出了为进一步降低压裂液对储层渗透率和裂缝导流能力的伤害程度，而应开展的几种压裂液体系的研究，对提高特低渗透扶杨油层的有效开发具有重要的现实意义。     

低渗透储层压裂液伤害核磁共振评价方法

压裂是有效开发特低渗透储层的重要措施,研究压裂液与储层配伍性是压裂作业的基础与关键.为此,以低渗透储层岩心为研究对象,以核磁共振技术为主要研究手段,对压裂液浸入岩心前后及KCl溶液反排后进行核磁共振测试,对测试结果进行指数拟合和积分运算,得到相应的核磁共振特征参数和流体分布状态变化特征.结果表明,岩心T2均值和束缚水饱和度的变化能够很好地描述压裂液对低渗透储层的伤害类型和伤害程度;醇基胍胶压裂液对所研究岩心的伤害主要是由大分子物质的吸附和滞留引起的,而压裂液滤液的浸入对岩心束缚水的影响很小,平均增幅为1.69%;经KC1溶液反排后,岩心束缚水饱和度基本上恢复到初始值.     

裂缝性特低渗透储层注水开发井网的优化设计

裂缝性特低渗透储层注采井网模式只有适应裂缝发育方向与强度,同时建立有效的驱替压力系统才能合理有效开发。以甘谷驿油田唐80井区三叠系延长组长6油层组裂缝性特低渗透油层为例,研究认为:原近于圆形的反九点丛式井网严重不适应裂缝性特低渗透储层渗流特征是造成开发效果差的主要原因;菱形反九点为首选初始基础井网,合理排距为140m,井距为500m;在开发后期适时调整为矩形反五点井网或排状注采井网,实现平行裂缝方向注水,垂直裂缝方向驱油。     

耐高温低摩阻低伤害压裂液的研究

根据深层高温低渗特低渗油藏水力压裂改造需要,开展了耐高温、低摩阻、低伤害压裂液研究,形成了可以满足110％～140℃储层压裂施工需要的压裂液体系配方,5口井6井次的现场应用表明,施工的成功率和有效率明显提高,压裂施工的摩阻降低、返排率提高、对地层的伤害减少。     

鄂尔多斯盆地西峰油田压裂液对储层伤害的微观机理研究

为了搞清压裂液引起低渗储层伤害的主要因素,优化压裂液体系,以最有效手段减小或消除这些伤害,采用真实砂岩模型进行了压裂液伤害机理的实验,并对照储层地质特征、流体性质和储层敏感性分析,对压裂液伤害储层的微观机理进行了分析研究。结果表明,压裂液引起的水锁伤害率为46.6%,储层压力系数低和压裂液引起残渣对储层伤害率为25.7%,对裂缝伤害率为60%。通过筛选合适的表面活性剂,改变岩石润湿性,来降低压裂液的水锁伤害;开发和研究低残渣压裂液体系,来降低压裂液残渣伤害,提高储层向裂缝渗流能力。这为开发适用于低渗油田的新型低伤害压裂液体系及相关技术提供了理论支持。     

压裂液对致密油储层人工裂缝渗透率的影响分析

对于致密油储层来说,目前国内外对其开采主要是通过压裂形成人工裂缝增加储层的渗流能力,提高原油产量。然而在压裂施工的过程中势必会造成压裂液对地层的伤害及对支撑裂缝导流能力的伤害。弄清压裂液对人工裂缝渗透率的影响因素,对于提高致密油储层压裂改造效果及提高原油产量有着重要的意义。本文是针对致密油储层的真实岩心人工裂缝,进行室内试验研究,主要从压裂液破胶液对人工裂缝的伤害出发,研究了破胶液对人工裂缝的伤害及对渗透率的影响,支撑剂的分布对人工裂缝渗透率的影响及破胶液对支撑剂分布的影响等几个方面进行了系统的研究。并得出了影响人工裂缝渗透率的主要因素是裂缝断面粗糙度、支撑剂的运移及裂缝表面的性质等。     

特低渗非均质油藏CO2 驱注气速度对采出程度的影响

特低渗非均质油气藏具有低孔、低渗、低饱和度和低产等特征,利用常规水驱开发难度大,采收率低,而CO2 驱油能显著提高特低渗非均质油藏的采出程度。根据特低渗非均质油藏的地质和储层特征,利用双层非均质岩心模拟油藏非均质性, 设计完成了5 种不同注气速度下（1、2、4、8、10 mL/min）的驱替实验,系统分析了CO2 驱油速度对原油采收率的影响。结果表明, CO2 驱提高采收率幅度最大段在CO2 窜流之前,随着注气速度的变大,推进速度变快,突破时间逐渐前移;合理的驱替速度使得CO2 气体与岩心孔隙中水及原油的接触时间变长,采收率提高,从而提高特低渗非均质油藏开发的经济效益。     

利用测井资料精细评价特低渗透储层的方法

鄂尔多斯盆地BB油田长3、长4+5特低渗透储层测井中泥浆滤液对地层侵入作用弱,直观指示油气层和水层的微电极及深、中、浅电阻率的有序排列基本消失,储层中发育的微裂缝还造成井眼的不规则扩径等,导致测井响应中来自油气的成分少,有生产能力的低孔隙度储层与无效层段之间差异很小。通过确定特低渗透储层有效厚度下限,将地层电阻率作为地质背景条件,分析岩性和电性特征及其相应的统计标准,充分利用测井资料分析、识别影响特低渗透储层参数变化特征及有效油气成分。并采用测井与地质及试油等资料综合对比研究,分析储层中不同岩性的钙质、泥质夹层的定量统计、扣除方法及其对测井曲线造成的背景值影响,特别是利用微电极电阻率测井曲线的幅度、差异及其性质,精细评价和划分了特低渗透储层,有效提高了该区目的层段特低渗透储层测井解释和有利区预测精度,为该区特低渗透油田增储上产提供了可靠依据。      

新型表活剂压裂液的实验特性及其在水锁气层中的应用

水锁伤害是低渗透气层压裂面临的一个重要问题。首先从两个方面对新型表活剂压裂液展开了实验研究：①进行了岩心伤害实验,采用多次驱替方式发现,新型表活剂压裂液在岩心孔隙中72 h还呈现自由状态,能够被驱动,随着驱替次数增多,岩心渗透率伤害程度减少,而其他液体没有这种现象;②进行了支撑裂缝导流伤害实验,通过不同驱替方式发现,采用不同液体驱替的支撑裂缝导流能力相差不大,通过氮气驱动后,新型表活剂压裂液支撑裂缝导流能力有所增加,继续通过CO₂气体驱动后,该组裂缝导流能力继续增加,而胍胶类压裂液导流能力基本没有变化。通过实验认为：新型表活剂压裂液对岩石及裂缝的伤害可以改变,降低了对储层的水锁伤害,适合应用于易水锁气层压裂施工。现场试验证明,该类压裂液对低渗易水锁气层具有较好的压裂增产改造效果。     

温度对吉木萨尔致密油藏渗吸效率的影响研究

为了明确密切割体积压裂后温度对致密油藏渗吸效率的影响,利用高温高压致密岩心渗吸实验装置,通过渗吸驱油实验,研究了吉木萨尔凹陷芦草沟组天然致密油藏岩心在不同温度、压力条件下的渗吸机理。实验结果显示:随着温度升高,渗吸效率提高,渗吸速度变快,渗吸所需时间缩短;实验温度高于吉木萨尔致密油藏温度时,温度升高对渗吸效率影响较小;实验温度低于油藏温度时,温度越低,对渗吸效率影响越大;不同温度下单位面积渗吸油量与单位面积饱和油量呈正相关关系。研究结果表明,温度的变化对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏渗吸驱油作用具有较大影响,致密油藏体积压裂过程中应尽可能降低压裂液对地层造成的冷伤害。      

特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制

酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明:三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。     

不同类型储层驱替速度对提高原油采收率的影响

从渗流力学的基本规律出发,对几种不同类型储层驱替速度对提高油气采收率的影响进行了理论探讨.研究结果表明,对于一维均质储层,加大水湿层内垂向非均质储层和存在启动压力梯度的低渗透储层的驱替速度,能提高油气采收率;对于水湿双重介质储层,如果基质渗透率很低,应适当降低驱替速度,可以更充分地发挥基质与裂缝系统间毛管力窜流的交换作用,有利于提高油气采收率.对于水湿层内垂向非均质储层和基质渗透率较大的双重介质储层,要平衡毛管力的有利和不利两个方面的作用,驱替速度过大或过低都会影响采收率的提高,因而存在一个最佳驱替速度.     

低渗透油藏裂缝动态渗吸机理实验研究

根据低渗透油藏裂缝与基质交渗流动的理论模型和物理模型,建立了裂缝与基质之间动态渗吸的实验方法并就裂缝内驱替速度、油水黏度比、润湿性,初始含水饱和度等参数对动态渗吸效果的影响进行了实验研究.对于低渗透裂缝性油藏,在压力梯度作用下水在裂缝内流动,同时由于毛细管力作用水渗吸到基质内,渗吸到基质中的水将油替换出来渗流到裂缝中,注入水再将裂缝中的油驱替到出口端,这就是裂缝与基质之间的交渗流动.动态渗吸实验结果表明:在本实验条件下,存在一个最佳驱替速度(3.0 mL/h),渗吸效率最高为35.5%;在一定的驱替速度范围内,由干毛细管力与黏性力的共同作用,渗吸效果最好.亲水岩心的动态渗吸效果最好.油水黏度比越小,动态渗吸效果越好.初始含水饱和度越高,毛细管力越小,动态渗吸效果越差.图6参20     

特低渗油藏非稳态周期注水机理及应用

为了充分发挥储层裂缝与基质之间的渗吸作用,增大注水波及体积,提高水驱采收率,以延长X区块长6油藏为研究对象,利用室内静态渗吸实验分析逆向渗吸影响因素,并采用考虑渗吸作用的数值模拟技术对X区块周期注水进行参数优化。结果表明,X区块渗吸方式主要为逆向渗吸,且储层渗透率、孔隙度的增大可以提高渗吸驱油效率;随着含水饱和度的增加,渗吸驱油效率降低;界面张力与渗吸驱油效率在一定范围内呈反比关系;X区块注水生产时,优选非稳态的周期注水方式,其优化工作制度为注20 d停30 d、注采比1.0~1.2、注水量8~12 m3/d。通过矿场现场实施,区块产油量小幅增加,含水率明显降低,较连续性注水开发方式可提高采收率2.5~3.5百分点,为特低渗油藏非稳态周期注水开发提供了有效的理论基础及现场应用依据。     

同层补孔压裂技术在特低渗透油田的应用

坪北油田属于特低渗透油藏,砂体发育,油层厚度大,整体上储层采用笼统压裂以动用油层产能,但是笼统压裂对厚油层的改造并不充分,测井显示剩余油富集,为进一步有效挖掘剩余油,提高单井产量,提出了厚油层同层补孔压裂技术。通过分析厚油层同层补孔压裂技术的难点和主要影响因素,优化了射开程度和压裂施工参数,充分挖掘了剩余油,该技术在现场成功应用9井次,平均单井增油量提升1.5倍,增油效果显著,保证了特低渗透致密砂岩油藏高效开发。