渤海稠油油田热化学复合吞吐增效技术研究与应用

针对渤海稠油油田在生产稠油井存在的原油黏度大、胶质沥青质沉积造成储层有机堵塞严重、产量递减快、边底水突进、含水上升快等问题,通过室内实验研究分析、物理模拟与参数优化开展了海上热化学复合吞吐增效技术研究。结果表明：随温度升高,胶质、沥青质扩散系数增大,石英石表面对重质组分的吸附能力减弱,有助于胶质沥青质解离;热气化学复合解堵后,岩心水测渗透率均可恢复到初始岩心水测渗透率的60%～70%;热(80℃)+气(溶解)作用下,与50℃脱气油相比可使原油黏度降低约80%;在热和化学剂作用下,原油形成低黏水包油乳状液,稠油黏度由2 000 mPa·s降低至30 mPa·s,降黏率为98.5%;稠油相渗曲线测试实验(100℃)结果显示,化学剂注入后使稠油相渗曲线等渗点右移,两相共渗区域增大,油相渗透率变大,水相渗透率降低,残余油饱和度降低,开发效果改善;在热水驱过程中,注入泡沫堵调后,高渗填砂管和低渗填砂管采收率均有明显提高,低渗管采收率提高约11个百分点,高渗管采收率提高约8个百分点。模拟吞吐实验结果表明：在热+化学+气协同作用下,可至少降低含水20%～30%,采油指数由0.90 mL/(min·M...     

鄂尔多斯盆地裂缝性低渗透油藏渗吸驱油研究

裂缝性低渗透油藏储层岩性致密,裂缝发育,非均质性强,注水开发效果差,利用水的自发渗吸作用驱油是一种经济有效的开发手段。文中利用鄂尔多斯盆地延长油田西区采油厂的天然露头岩心,通过自发渗吸实验,研究了边界条件、润湿性、温度、原油黏度、界面张力及渗透率等因素对渗吸驱油作用的影响。实验结果表明:润湿性、黏度、界面张力及渗透率是影响渗吸驱油的主要因素,岩石越亲水,原油黏度越低,渗吸驱油效果越好。对于亲水岩心,渗透率相近时,界面张力为0.04 m N/m时渗吸效果最佳;岩石渗透率差异明显时,渗透率为2.94×10~(-3)μm~2时渗吸效果最佳。实验结果为鄂尔多斯盆地裂缝性低渗透油藏渗吸驱油提供了重要的指导作用。     

渗吸驱油型清洁压裂液技术研究

为实现低渗透油藏"压裂施工-渗吸驱油"一体化开发,室内成功开发出渗吸驱油型压裂液R60。该体系基于黏弹性表面活性剂,具有良好的增黏、交联性能,可以实现在线混配连续施工;压裂液在50℃、170 s-1下黏度大于35 mPa·s,与长8原油间的界面张力可达到3.4×10-3mN/m,能将亲油岩石表面的润湿性向亲水方向转变,岩心静态渗吸驱油效率达到35.64%,显示出良好的静态渗吸驱油效果。本实验研究结果,为进一步提高低渗透油藏增产改造效果提供新的实验支撑。     

基于CFD-PBM模型的井下油水旋流分离器结构优选

针对高含水低产量稠油井井下油水分离和同井回注技术，设计了小直径井下油水旋流分离器。基于CFD-PBM耦合模型，对旋流器内液液两相流动规律和油滴破碎机理进行了数值模拟，采用正交试验方法，对旋流器关键结构参数进行了优选，并对优选后的结构进行了处理量变化和油相黏度变化对旋流器分离性能影响的研究。研究结果表明：对旋流分离器溢流口质量效率影响的主要因素由大到小依次为小锥段锥角、溢流管直径、大锥段锥角和尾管长度。处理量变化对旋流器分离性能影响较大，随着处理量增大，油滴破碎概率增加，油水分离效率呈先增大后减小的趋势；油相黏度在40～160 mPa·s范围内，黏度变化对分离性能影响不大，但黏度超过160 mPa·s后，旋流器分离效率快速下降。研究成果可为碳酸盐岩缝洞型油藏开展稠油井井下同井注采工艺提供技术支撑。     

JZS油田裂缝性潜山油藏基质驱油效率研究

为研究裂缝性潜山油藏基质与裂缝的出油过程,定量基质驱油效率,以JZS油田裂缝性潜山油藏为原型,建立单裂缝模型,研究基质的驱油效率,绘制基质驱油效率图版。驱油动力研究表明,当基质渗透率小于3×10~(-3)μm~2时,基质驱油主要动力为渗吸作用,其次为驱替作用,当基质渗透率大于3×10~(-3)μm~2时,基质驱油主要动力为驱替作用,其次为渗吸作用。驱油效率研究表明,基质驱油效率随地层原油黏度增加急剧降低,以JZS油田物性特征为例,当基质物性为1×10~(-3)μm~2时,地层原油黏度由3mPa·s增至200mPa·s,基质驱油效率由12.5%降至3.2%。JZS油田裂缝性潜山油藏基质驱油效率为12.5%,其中渗吸作用贡献10.1%,驱替作用贡献2.4%。研究成果对裂缝性潜山油藏制订开发策略具有指导意义,同时驱油效率图版可为该类油藏标定采收率提供依据。     

渤南区域中轻质油田相渗规律影响因素研究

相渗透率研究是油田开发方案编制和生产管理不可缺少的基础工作,在注水开发油田中,由于中轻质油田相对稠油油田具有较长的无水采油期或低含水期,而常规的非稳态实验中相渗数据点在中高含水饱和度处较为集中,因此采用此方法获取的相渗数据直接应用到中轻质油田生产动态分析及数模拟合中误差较大。针对以上问题,对渤南区域中轻质油田分别采用稳态与非稳态两种实验方法获取相渗数据并开展研究,结果表明:当地层原油黏度小于6 m Pa·s时,两种实验方法结果差异较大,宜采用稳态法;当原油黏度高于6 m Pa·s时,差异可忽略不计,宜采用非稳态法代替稳态法。研究发现,非润湿相黏度、沉积相特征、润湿性、温度等因素对中轻质油藏相渗曲线形态及含水上升规律都有不同程度的影响,在油田开发研究中应综合考虑。     

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     

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。     

海上稠油油藏早期注聚最佳时机的确定

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。