超低渗裂缝性油藏泡沫辅助空气驱油数值模拟——以红河油田105井区为例

红河油田为超低渗裂缝性油藏,为改善水驱开发效果,开展了泡沫辅助空气驱提高采收率数值模拟研究。根据该油田105井区的地质油藏条件,建立三维地质模型,在历史拟合的基础上,对泡沫辅助空气驱参数进行了优化设计,并进行经济评价。研究结果表明,泡沫辅助空气驱最佳参数为:注入方式为空气、起泡液交替注入;空气、起泡液的注入速度均为15 m3/d;起泡液浓度为2 500 mg/L;段塞周期为30 d;气液比为3∶1。经济评价表明,采用泡沫辅助空气驱方案,其产出投入比在2∶1以上。该井区采用泡沫辅助空气驱技术可较好地改善注水开发效果,达到降水增油和提高原油采收率目的。     

裂缝性致密油藏超临界CO2泡沫驱规律实验研究

超临界CO2泡沫可以有效降低CO2流度,提高封堵强度,抑制CO2在裂缝性致密油藏岩心中的窜流。在接近油藏条件下对8种起泡剂进行评价,优选出稳定性最好的起泡剂;研究不同气液比、裂缝开度及注入方式下超临界CO2泡沫的岩心渗流特征,分析水驱和气驱后超临界CO2泡沫驱油规律。结果表明:质量分数为0.5%时,起泡剂HY-2稳定性最好;气液比为1.0时对裂缝性致密岩心封堵效果最好,对裂缝开度在39.80~82.67μm时有较好的适应性,气液同时注入更有利于提高超临界CO2泡沫封堵效果,在水驱或气驱基础上,超临界CO2泡沫驱可使采收率提高20%以上。因此,一定条件下的超临界CO2泡沫驱对裂缝性致密油藏提高采收率有显著效果。     

空气泡沫驱采油技术在特低渗透油藏的应用

长庆油田大部分已开发的三叠系延长组油藏属于特低渗透、超低渗透油藏,平均水驱标定采收率21.0%,远低于国内中高渗透水驱油藏标定采收率,如何利用三次采油技术继续提高油田采收率,对于特低渗透油藏的开发具有重要的现实意义。本文立足于空气泡沫驱采油技术在特低渗透油藏适应性和驱油规律的研究,优选了五里湾长6油藏部分井组进行了先导性矿场应用,矿场应用表明了空气泡沫驱采油技术能够有效起到"封堵调剖",改善井组注入剖面,均衡平面渗流场,有效动用剩余油的作用,预计可提高试验井组最终采收率4.2%,应用效果显著。     

超低渗透油藏减氧辅助空气泡沫驱提高采收率技术试验研究

超低渗透油藏受储层非均质性强、裂缝发育等特征影响,补充能量与扩大波及矛盾突出,主向见效快,侧向压力低难见效,难以建立有效的驱替压力系统,水驱采收率低。常规水驱治理、注采调控、堵水调剖及加密调整等改善水驱的效果有限。空气泡沫驱具备气驱和泡沫驱的优点,可边调边驱,在扩大波及体积的同时,可提高驱油效率。20世纪60年代以来,国内外开展了多个空气/空气泡沫驱的现场试验,均取得较好的技术经济效果。2016年在G271长X油藏裂缝发育区开展了减氧辅助空气泡沫驱先导性试验研究,以空气泡沫驱为主要手段,开展超低渗透油藏改变注入介质试验,在实践中摸索出一套G271长X油藏裂缝发育区控水稳油及提高采收率的技术体系,最大限度地提高油田最终采收率,确保油田长期持续稳产,因此开展加密区、密井网(小井距)条件下的超低渗油藏减氧辅助空气泡沫驱试验意义重大。     

裂缝性低渗透油藏空气泡沫驱方案优化

红河105井区是镇泾低渗透油田主力含油区块,但储层裂缝发育,目前存在水驱开发效果差、产能下降快等问题。为了进一步提高红河105井区的开发效果,在储层特征和原油渗流特性研究的基础上,利用油藏数值模拟技术,优化了空气泡沫驱注入方式以及注入速度、气液比、注入周期等参数,并对空气泡沫驱开发指标进行了预测。由模拟研究可知,采用优化的空气泡沫驱开发方案增油效果明显,有利于提高原油采收率,该研究对同类油藏注空气泡沫开采具有指导意义。     

超低渗透油藏CO_2驱提高采收率技术研究与应用

为进一步提高超低渗透油藏采收率,在研究CO_2驱油机理的基础上,以红河油田长8油藏为目标,通过岩心物理模拟实验对CO_2驱油方式进行了室内评价。实验确定红河油田长8油藏原油与CO_2最小混相压力为20.2 MPa,红河油田长8油藏CO_2驱可以实现近混相驱甚至是混相驱。长岩心室内实验表明CO_2混相驱的驱替压力小于水驱,CO_2/水交替驱可以大幅度提高采收率,相比于水驱可提高28.75%。CO_2驱矿场先导试验表明,CO_2驱油能显著提高超低渗透油藏油井产能,改善油井开发效果,能满足超低渗透油藏开发的需要,具有广阔的应用前景。     

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)     

低渗透油藏水驱转空气泡沫驱提高采收率物理模拟实验

为进一步提高镇泾油田低渗透油藏原油采收率,利用室内驱油物理模拟技术,开展了水驱转空气泡沫驱提高采收率实验研究,探讨了空气泡沫驱对低渗透油藏水驱开发效果的影响。实验结果表明,在模拟地层条件下,初始水驱阶段的平均采收率为29.06%,水驱转空气泡沫驱后,采收率得到明显提高,增量均在10%以上;再次水驱后,最终采收率平均可达到45.42%。随着空气泡沫注入速度的增加,采收率呈上升趋势,但增幅逐渐减小。注入速度越大,气体突破时间越早,不过实验过程中并未发生明显的因气窜而导致采收率降低的现象;在相同条件下,空气泡沫注入总量为1倍孔隙体积时的采收率比0.6倍孔隙体积时的高5%。研究认为,通过交替注入起泡剂溶液与空气实现空气泡沫驱对于注水开发的低渗透油藏进一步提高原油采收率是可行的。     

特低渗油田泡沫辅助减氧空气驱矿场试验效果及认识

W区块长6油藏为典型的"三低"油藏,进入中含水开发阶段后,平面、剖面矛盾加剧,水驱油效率降低,常规水驱调整效果有限,稳产形势日益严峻。泡沫辅助减氧空气驱具有"遇油消泡、遇水稳定"的性能,能起到封堵调驱作用。因此在注入参数优化设计的基础上,通过十年的矿场试验,结果表明泡沫辅助减氧空气驱在特低渗透油田具有良好的适应性,取得较好的阶段效果,并形成新的认识,对同类油藏开展泡沫辅助减氧空气驱具有借鉴意义。     

海上低幅边底水稠油油藏氮气泡沫调驱技术应用效果评价

由于秦皇岛32-6油田储层非均质性强,油水流度比大,注入水受韵律性的影响沿高渗透大孔道发生窜流,造成油田含水上升快、产量递减大、层间矛盾突出、水驱采收率低。针对上述注水开发存在的问题,开展了氮气泡沫调驱技术室内研究和矿场先导试验。室内试验研究表明,氮气泡沫调驱具有优先封堵高渗层,启动低渗层性能,使注入水由"两极分化驱替"转为"均匀驱替";同时可在水驱采收的基础上提高采收率24. 8%;氮气泡沫调驱技术取得了明显的控水增油效果,井组综合含水下降了5%,累计增油4. 5×10~4m~3。氮气泡沫调驱技术先导试验的成功应用为该项技术推广、应用提供了宝贵的矿场经验,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。     

低渗油藏空气泡沫驱研究进展

鉴于泡沫驱在高渗透油藏中优异的应用效果,目前出现了越来越多采用空气泡沫驱进行低渗油藏微裂缝封堵的案例,主要用以扩大后续注入液的波及体积,降低出水率,进而提高油田采收率。基于此,本文就空气泡沫驱的作用机理、影响因素、研究近况等方面进行了细致的分类综述,同时对后续空气泡沫驱的发展进行了展望,旨在为后续该方向的深入研究提供一定的借鉴和指导作用。     

裂缝性低渗透/致密油藏泡沫封窜机理与新进展

针对我国裂缝性砂砾岩油藏窜漏问题及致密油藏超低的孔隙度与基质渗透率,多采用注气以保持地层能量,但由于存在裂缝,致使气窜严重,因此需要进行防气窜措施以抑制气窜。通过梳理国内外的研究,从气液分异和黏性指进的角度分析了泡沫驱见气特征。泡沫主要通过降低气相相对渗透率、调剖作用、气体上浮驱油作用、对原油的选择性、流度控制作用和乳化作用进行封窜。在综合分析泡沫驱见气特征和泡沫封窜机理的基础上,详细论述了国内外深部封窜技术,包括泡沫防气窜技术和泡沫封窜体系。从渗透率范围、起泡剂浓度、注入方式、注入速度、含油饱和度、体系组成6个方面分析了防气窜措施的影响因素,介绍了低渗透致密储层中泡沫封堵的施工效果。最后,对该类油层封窜技术未来的发展方向提出了建议。泡沫体系在油藏深层封闭领域具有重要意义,尤其在低渗透/致密油藏中,其性能评价指标和封堵能力均有明显改善,并且对高渗透、裂缝和非均质油藏也有较好的适应性。     

裂缝储层空气泡沫驱注入参数优化实验

为提高裂缝性油藏空气泡沫驱的采收率,以王窑中西部地区长₆段储层为研究对象,开展前期水驱、空气泡沫驱、后续水驱实验,优化气液体积比、泡沫段塞体积、注入压力、注入速率和注入时机等参数。结果表明:泡沫注入岩心后,含水率迅速降低,采出程度迅速提高,裂缝岩心相对基质岩心封堵更快,但封堵效果较差;注入空气泡沫时间越早,最终采收率越高;最优气液体积比、泡沫段塞体积、注入压力、注入速率与岩心渗透率呈负相关,但因裂缝渗透率较大,渗透率变化对最佳注入参数的敏感性较弱。该研究结果可为低渗透油藏裂缝性储层空气泡沫驱精细化注入提供重要的理论依据。     

鄂尔多斯浅层特低渗油藏水驱后空气驱实验研究

鄂尔多斯东部浅层特低渗油藏衰竭式开发效果较差,注水开发亦存在注不进或易水窜的问题,因此室内研究了该油藏水驱后气驱效果,实践表明,水驱后空气驱可以提高浅层特低渗油藏的原油采收率和降低含水率,水驱后空气驱采收率与气体注入量存在阶梯性上升趋势,对于不同的油田可以选择气体注入量的局域性最优值,不同水驱阶段后进行气驱效果不同,含水率较低时效果较好。     

潜山油藏微球-天然气驱实验评价

裂缝型潜山油藏储集层非均质性强,油藏开发过程中驱替流体指进和窜流频发,封堵裂缝、大孔道等高渗流通道是提高原油采收率的有效措施。通过岩心流动实验,评价了微球对B1潜山油藏储集层岩心裂缝及大孔道的封堵效果,探究了采用微球-天然气驱提高剩余油动用的有效性。结果表明,单一水驱或天然气驱的驱油效率不显著,采用微球驱,微球进入岩心后的膨胀和封堵作用使得阻力系数、注入压力等显著增大;微球粒径直接影响封堵性能,若粒径太小,达不到封堵的效果,若粒径太大,不易注入;微球注入岩心后的膨胀、封堵、解堵、变形后再封堵及天然气溶解的协同作用,对裂缝型潜山油藏开发过程中的驱替流体指进及窜流有明显抑制作用,微球-天然气驱可大幅提高剩余油采出程度。     

氮气泡沫辅助蒸汽驱提高稠油采收率技术研究

泡沫辅助蒸汽驱能够有效抑制蒸汽"超覆"和气窜现象,提高热能的利用率,从而进一步提高稠油油藏的采收率。利用物理模拟和数值模拟技术,研究了泡沫辅助蒸汽驱的开采特征和开发效果。研究结果表明:泡沫能够有效封堵高渗岩心,使得后续蒸汽更多的进入低渗岩心,改善蒸汽的驱油效率;泡沫有效抑制了蒸汽的气窜,使得蒸汽更多的进入油层中部和下部,改善了吸汽剖面,提高了热能的利用率,提高了油藏的最终采收率。     

利用 CT技术研究裂缝性油藏改性淀粉凝胶调堵液流转向

针对常规方法研究裂缝性油藏封堵后液流转向过程不能观察油藏内部孔隙结构和流体运移特征的问题,运用改性淀粉凝胶封堵人工裂缝, 利用 CT扫描技术和岩心驱替实验, 研究了裂缝性油藏调堵液流转向机理, 通过 CT图像呈现岩心孔隙特征、 油水分布及裂缝封堵后注入水扩大波及体积过程。结果表明, 人工裂缝贯穿整条岩心, 孔隙分布均匀, 平均孔隙度 22.7%, 注入水沿着裂缝窜流, 不能建立起有效的驱替压差, 基质波及程度低, 一次水驱原油采收率仅为 10.6%。改性淀粉凝胶可有效封堵裂缝孔道, 迫使注入水液流转向, 启动岩心基质, 二次水驱波及体积大约扩大到岩心基质体积的 2/3, 最终采收率为 46.1%, 提高了 35.5%。CT扫描技术为研究封堵裂缝性油藏机理提供了可视手段。图 7参 18     

鄂尔多斯盆地红河油田长8储层致密砂岩油藏注CO2提高采收率

鄂尔多斯盆地红河油田地层压力系数低,天然能量开发递减较快、采收率低,难以实现有效开发。而长8储层裂缝较发育,注水补充能量开发存在油井水窜严重、见效低等问题。为了解决补充能量的问题,进行红河油田长8储层注CO₂提高采收率的可行性实验研究,室内开展了PVT实验、最小混相压力实验和裂缝岩心CO₂驱油实验,并评价了CO₂吞吐的开发效果。实验结果表明：红河油田原油注入CO₂后体积增大,具有较强的膨胀能力。而且随着混合体系压力逐渐增大,原油与CO₂能产生明显的相互扩散传质作用。长细管混相仪法测得红河油田原油与CO₂的混相压力为17.34 MPa,低于红河油田原始地层压力,注CO₂驱油能达到混相条件。通过多轮次CO₂吞吐实验,在弹性开发采收率4.04%的基础上可提高采收率3.14%。综合室内可行性评价实验结果看,红河油田长8储层注CO₂补充能量开发具有可行性。     

低渗透油藏CO2泡沫驱室内评价及数值模拟研究

腰英台油田CO2驱油先导试验中,CO2过早气窜,降低了波及体积,影响区块产能。采用岩心切割技术制作了低渗透裂缝性岩心模型,通过室内实验,研究了CO2泡沫在低渗透裂缝性岩心中的封堵能力以及水驱或气驱后CO2泡沫驱提高采收率的效果。基于数值模拟方法,分析了泡沫中各组分的作用机制以及泡沫调驱提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。研究表明,CO2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力,有效降低驱替液流度,阻力因子在46~80之间;泡沫在裂缝中存在启动压力,它将影响泡沫在初始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩心,采收率分别增加了26%和35%,揭示了泡沫在裂缝与基质间形成的横向压差是提高低渗透裂缝性油藏采收率的机理。     

强非均质性油藏空气泡沫调驱先导试验——以胡状集油田胡12断块为例

强非均质性油藏注水开发后形成优势渗流通道,综合含水率高达98%以上.为提高该类油藏的采收率,在胡状集油田胡12断块开展了空气泡沫调驱先导试验.室内实验结果表明,空气泡沫体系不但能够与原油发生低温氧化反应,而且能够封堵优势渗流通道,提高最终采收率.现场实施空气泡沫调驱后,注入井注入压力提高了78%,5个月油井未见气体产出,水线推进速度大大减缓,试验井组的综合含水率下降了3.4%,产油量增加了38.5%.实践证实,在严重非均质性油藏特高含水开发期,空气泡沫调驱是封堵优势渗流通道、恢复地层能量、降低含水率和提高采收率的有效手段.