塔河油田井组注氮气提高采收率技术

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏经过多年开发后底水锥进,水驱效果逐渐变差,剩余油主要以阁楼油的形式富集。为了提高油藏开发效果,2014 年塔河油田在A 单元探索多井缝洞单元井组注氮气先导试验,开展井组注气后一年间邻井受效逐渐显现,截至2015 年8 月已增油3×104 t,说明井组注氮气可以有效驱替井间阁楼油。试验结果表明,高注低采井组注气量高、见效慢、波及体积大,而低注高采井组见效快但是易发生气窜,井组注氮气采油技术是一种提高采收率的有效技术手段。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏气窜后剩余油分布及差异化动用方法

为改善塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏气窜治理效果,综合地球物理、地质、生产动态等多来源数据,室内物理模拟同矿场实践相结合,对气窜后剩余油分布特征、气水协同注入机理及不同类型剩余油的差异化动用进行研究。揭示了缝洞型碳酸盐岩油藏气水协同机理为:注入气因密度差异进入储集体顶部,纵向驱替顶部剩余油至水驱通道,注入水再将通道内的剩余油驱替至生产井。根据注入方式及动用目标剩余油的差异,提出4种气水协同注入模式:常规协同模式、换向协同模式、栅状协同模式和调剖协同模式。矿场应用显示,利用该模式对气窜后剩余油进行差异化动用,效果显著。为同类型油藏开发提供了借鉴。     

缝洞型碳酸盐岩油藏岩溶储集体注氮气提高采收率实验

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多样,形态复杂,在水驱过程中容易形成阁楼油和绕流油,采用气驱能够有效补充地层能量,提高剩余油的采出程度。为观察缝洞型油藏中注入气体的驱油动态,根据塔河油田实际地质资料和注采特征,依据相似性原则,设计制作二维缝洞型油藏可视化物理模型,开展缝洞型油藏岩溶储集体模型注气提高采收率实验研究。结果表明:以注气速度分别为20和5 mL/min进行驱替,宏观油水界面特征基本相似,在氮气驱替过程中会出现明显的气水同锥现象和气水协同效应;注气速度为20 mL/min下的最终采出程度约为70.5%,注气速度为5 mL/min下的最终采出程度约为78.9%,注气速度高易发生气窜,低注气速度可以延长注氮气时间,防止气体过早发生气窜,但是由于速度低,驱动能量低,氮气只能进入阻力相对较小的溶洞和裂缝中。因此,合理控制注气速度能够充分发挥气驱提高采收率的潜能。     

碳酸盐岩缝洞型油藏注氮气驱后剩余油可视化研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开采后,仍残留有大量阁楼油、绕流油。利用氮气密度小,重力分异作用显著等特点将部分剩余油驱出,充分认识气驱之后剩余油的分布,对优化气驱设计方案具有借鉴意义。通过设计、制作物理可视化模型进行气驱模拟实验,直观展示缝洞型油藏气驱后剩余油的分布情况,并探讨相关影响因素。实验结果发现:氮气驱能有效地提高缝洞型油藏水驱后剩余油的采收率,但仍有部分残留油,如因气体气窜、底水能量不足而残留溶洞中部的窜流油,因气体洗油效率低而残留在裂缝中的油膜和小油段塞等;同时,注入方式、注入井别和注入速度等人为因素对气驱效果也有影响。研究成果为注气提高水驱后剩余油开采以及气驱后再次提高采收率提供了实验依据,认为采用水气交替等不稳定注气方式、复杂区域注气以及适中的注入速度可提高气驱效果,也认识到了溶洞形状、缝洞分布等客观因素应作为后续深化研究的重点。     

塔河缝洞型油藏水驱后期开发方式研究

塔河碳酸盐岩油藏储集空间以孤立溶洞和溶蚀裂缝为主,三维空间展布极其复杂,针对缝洞型油藏单元注气驱油规律认识不清、常规物模研究方法适用性较差的问题,设计制作了缝洞型可视化模型,开展不同驱替方式驱油规律研究。实验结果表明：“阁楼油”是缝洞型油藏水驱开发后期剩余油的重要存在形式;N₂在高部位流动,作用于构造顶部“阁楼油”,水在低部位流动,驱替低部位剩余油,泡沫在高、低部位均可流动,波及面积最大;对比不同注入方式提高采收率程度,泡沫驱最高达38.0%,其次为气水混注,提高采收率19.7%。实验研究揭示了缝洞型油藏注N₂驱油规律,为后续段塞组合优化、注采参数设计和现场试验提供了技术支持。     

碳酸盐岩缝洞型油藏剩余油分布模式及挖潜对策

针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏缝洞结构复杂导致开发中后期剩余油分布认识不清的问题,从油藏实际出发,在油藏精细描述、测试及生产动态资料分析的基础之上,提出了碳酸盐岩缝洞型油藏7大类13亚类剩余油分布模式。井点剩余油有3大类8亚类,即阁楼型、致密段遮挡型及底水上升封挡型;井间剩余油有4大类5亚类,即低幅残丘型、支流河道型、分隔缝洞型及高导流通道附近孔缝型。结合生产实践,针对不同剩余油分布模式提出了剩余油挖潜对策:对井距较大的井间未井控缝洞中各类剩余油,通过部署新井或利用老井侧钻进行挖潜;对于井距较小的各类剩余油则利用常规措施有针对性地进行挖潜;大型酸压、水力扩容和排水采油、注气替油分别是分隔缝洞型及阁楼型剩余油独具特色的有效挖潜措施。在塔河油田开发生产过程中针对各类剩余油分布模式的挖潜工作取得了较好增产效果,为同类油藏的剩余油挖潜提供了思路和方法借鉴。     

塔河油田单井注氮气采油技术现场应用

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏经过多年开发后,底水锥进、油水界面抬升,剩余油主要以阁楼油形式富集。现场实践证实注氮气采油开发碳酸盐岩缝洞型油藏是可行的,能有效动用阁楼型剩余油,并且在实践中总结了注氮气采油的选井经验,建立了高效注气井分类模型,为同类碳酸盐岩缝洞型油藏开发提供了参考依据。注氮气采油技术是一种高效提高采收率的技术手段。     

缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气采油实践及认识

塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏储集体非均质性强,根据储集体特征可初步分为定容型油井和非定容型水驱油井,前期主要依靠注水替油吞吐和水驱开发,采收率较低。随着塔河油田缝洞型油藏注水开发工作的推进,油藏开发矛盾逐步从能量下降向含水率上升转变,油藏开发转为注氮气驱替储集体顶部阁楼油。对69口高含水油井实施评价,有效率达到87%。列举2个实例分析,定容型井在注气后氮气膨胀,排水采油,持续排水评价是生产中的有效技术对策,非定容底水锥进井加大注气量和小工作制度有利于压制水锥作用。     

缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气泡沫可行性及影响因素

为了研究缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气泡沫可行性及影响因素,研制了缝洞型碳酸盐岩油藏细观物理模型和宏观剖面可视化物理模型,可由细观到宏观对缝洞型油藏注泡沫可行性及其影响因素进行室内物理模拟。细观物理模型实验结果表明:水驱后,剩余油主要以封闭孔洞内剩余油、阁楼油、绕流油和油膜的形式存在;氮气泡沫能通过重力分异及阻力效应启动阁楼油与绕流油并剥离油膜。在宏观剖面可视化物理模型上进行了注泡沫影响因素研究。实验结果表明:在含油饱和度较低时,以低部位井注、高部位井采(低注高采)的方式注泡沫效果更好,注泡沫时机不宜过早,宜在充分水驱的基础上转注泡沫;底水能量过强则不利于注泡沫,同时存在一个最优的泡沫注入量。对于碳酸盐岩缝洞型油藏开采中后期,注泡沫开采能够有效维持高效开发,提高原油采收率。     

塔河油田碳酸盐岩油藏注氮气替油选井认识

塔河油田碳酸盐岩油藏储层埋藏深、储集空间多样,大型洞穴是主要的储集空间,裂缝是主要的连通通道,储层非均质性极强,油水关系复杂。开发过程中油井自然递减率高,储量动用程度低等问题严重制约着采收率的提高。注氮气替油工艺技术主要是利用油气重力分异作用在地层中形成人工气顶,将高部位的"阁楼油"向下驱替进入井筒,达到提高采收率的目的。结合生产实践情况,浅谈了对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏注氮气替油选井的认识。     

塔河油田溶洞型碳酸盐岩油藏注入氮气垂向分异速度及横向波及范围研究

塔河油田溶洞型碳酸盐岩油藏的溶洞发育规模及形态不确定性大,非均质性强,注水开发效果越来越差。为了给注气开发提供依据,分析了该类油藏注入氮气的垂向分异速度和横向波及范围。根据力学关系,建立了溶洞条件下氮气垂向分异速度解析式;采用3D打印技术制作了物理试验模型,基于物理模拟试验,验证了数值模拟的正确性;结合数值模拟,研究了氮气注入速度、原油黏度、油水界面和气水比对氮气在溶洞型油藏中横向展布的影响。研究结果表明,气体横向波及范围会随着注气速度增大、原油黏度降低、油水界面升高而增大,但气水比对气体横向波及范围的影响无明显规律。      

塔河油田高温高盐油藏氮气泡沫调驱技术

为降低塔河油田边底水高温高盐油藏的含水率,提高产油量,进行了氮气泡沫调驱技术研究。通过评价耐温耐盐发泡剂的性能,优选出了适用于塔河油田高温高盐油藏的发泡剂,并通过室内岩心驱替试验,分析了泡沫注入时机、注入量、注入方式对氮气泡沫调驱效果的影响。结果表明:发泡剂GD-2在130℃下,210 000 mg/L矿化度的情况下,老化10 d后的半衰期可以维持在850 s,耐温耐盐性能较好,适合在塔河油田使用;水驱至含水率为80%~90%时,注入氮气泡沫采收率提高幅度最大;氮气泡沫的注入量为0.5倍孔隙体积时,采收率提高幅度最大;段塞方式注入氮气泡沫的采收率提高幅度比连续注入方式和气液交替注入方式大。塔河油田TK202H井组的现场试验表明:注入氮气泡沫进行调驱后,3口生产井的产油量得到提高,含水率得到降低。这表明,塔河油田边底水高温高盐油藏采用氮气泡沫调驱技术可以降低含水率,提高油井产量。      

延长油田典型“三低”油藏空气泡沫驱试验与认识

为了提高延长油田“三低”油藏开发效果,探索空气泡沫驱在该类油藏的可行性,在室内研究的基础上,分别选取东、西部具有代表性的唐80井区和旗35井区开展了空气泡沫驱矿场试验。结果表明:空气泡沫驱最终驱油效率可以达到80%以上。相比先水驱再空气泡沫驱,直接空气泡沫驱的驱动方式更有效,获得相同的较高驱油效率需要的总注入量更小。同时,据2个井区的矿场试验结果,单井月增油幅度最高达215%,单井累积增油幅度最高达近40%,单井含水率最高下降40个百分点以上;唐80井区综合含水率下降约16个百分点,自然递减率较注水区低13个百分点以上,降水增油效果非常明显。另据耗氧安全分析和矿场试验监测结果,套管气氧含量基本都在5%以内,且随时间的延长,氧含量均越来越低。通过上述研究和试验认为:空气泡沫驱在延长油田“三低”油藏具有经济和安全的双重可行性,打破了低温低压油藏不适合空气泡沫驱的常规理念,对同类油藏的实施具有借鉴和向导意义。建议矿场试验中采取有效措施减缓气窜的发生,加强油藏动态和产出气的监测与分析,保证在安全的前提下取得良好的驱油效果。     

塔河油田缝洞单元地下水化学特征及开发动态

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏为受控于构造—岩溶旋回作用形成的缝洞系统,是由多个缝洞单元在空间上叠合形成的复合油气藏.储集体的基本单元为缝洞单元,单个缝洞单元为一个相对独立的油气藏.塔河油田奥陶系缝洞单元地层水按其赋存状态可以分为3种类型:洞穴底部油气驱替残留水;洞穴周缘小缝洞系统驱替残留水;储层下部层间水.缝洞单元水化学性质与洞穴间联系程度有关.连通性好的缝洞单元内的井具有相似的地下水化学性质;连通性差或不连通的缝洞单元,地下水化学性质则存在一定差异.以塔河油田奥陶系油藏主要缝洞单元S48井缝洞单元为例,分析了缝洞单元地下水化学性质及开发动态,为油田的开发及稳油控水提供依据.     

塔河油田似层状储集体的发现及勘探方向

自2001年以来,塔河油田南部下奥陶统一间房组的油气突破证实了对存在似层状储集体的推测.加里东期表生岩溶和深溶作用的发育及其在成藏中的作用,启发人们应以网络状和似层状储集体并重的思路,以"大岩溶"(成藏过程中多期表生和深溶岩溶)和"大隆起"(与最大侵蚀期侵蚀基准面以上的整个古隆起及其演化过程)的观点去开拓塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探.     

倾斜油藏水气交替驱提高采收率机理研究

以冀东油田柳北大倾角油藏为原型建立了剖面地质模型,在流体相态拟合基础上．应用数值模拟技术讨论了地层倾角、油层厚度、地层压力、注入速度、气水比等参数对倾斜油藏水气交替驱开发效果的影响。结果表明,倾角的存在可显著提高水气交替驱开发效果,模型中倾角15°时提高采收率比无倾角时大6．18％;对于倾斜油藏。油层厚度越大对水气交替驱越有利．而无倾角时,规律相反;通过控制注入速度,倾斜油藏水气交替驱在较低的适宜压力下也可获得较好的开发效果;此外注入速度、气水比等对倾斜油藏水气交替驱的影响与无倾角时规律不同且均存在最佳取值。     

深部调驱技术在华北油田L断块的研究与应用

对于非均质性较强、长期注水开发的高温砂岩油藏,存在含水上升快、剩余油分布复杂、常规治理难度大等开发问题,一般采用深部调驱技术可以改善油藏开发效果。华北油田L断块储层温度高达115 ℃,处于高含水、高采出程度开发后期,应用数值模拟方法宏观研究剩余油分布,判定水流优势通道,自主研制新型耐高温复合交联剂,采用多井组联合同步调驱方式开展了现场试验。5个井组共注入4 4150 m3调驱剂,高峰期日增油25 t,综合含水下降9.5%,截至2019年12月累计增油12 780 t。现场试验结果表明,耐高温复合交联可动凝胶体系在L断块的深部调驱取得了显著的降水增油效果,剩余油分布研究及水流优势通道判定为调驱方案设计提供了可靠依据,为同类油藏开展深部调驱提供技术借鉴。