极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

水驱砂岩油田驱油效率和波及系数研究（一）

本文研究了我国水驱砂岩油田的驱油效率和波及系数,主要结果是:1)极限驱油效率主要受油水粘度比和绝对渗透率影响,中国、美国、苏联的油田有较一致的相关关系;2)水驱开发结束时的油田驱油效率可直接用油水相对渗透率曲线计算的对应含水率0.98的驱油效率得出;3)水驱砂岩油田开发过程按驱油效率和波及系数随含水率的变化可分为两个阶段:含水率0.7—0.8以前,油田以扩大波及系数为主,含水率0.7—0.8以后,驱油效率上升幅度较大,其上升规律受变异系数影响;4)厚度波及系数随含水率的变化是一个先快后慢的过程,小层水淹时达到最大值。油层有效厚度越大,厚度波及系数越小;5)加密井网、细分层系是注水开发有效的调整措施。它的层系划分的原则应是使层段内所有小层的渗透率都高于吸水界限渗透率、层段变异系数小于0.5和完善小层内的注采井网;6)根据25个油田的统计,我国水驱砂岩油田在水驱开发结束时平均采收率0.367,平均驱油效率0.531,平均小层平面波及系数0.9,平均厚度波及系数0.77,平均体积波及系数0.693。     

濮城油田深层低渗透储层驱替特征实验

产能低、注水开发困难、采收率低是深层低渗油藏开发面临的主要问题。为探索特低渗透油藏有效的开发方式和提高采收率途径,针对濮城油田沙三中油层深层低渗的特点,进行了系列驱替实验。研究了水驱油、气驱油特征及其对采收率的影响,分析了影响驱替特征的因素。研究结果表明,较大的驱替速度和净覆压使驱油效率和采收率降低;特低渗油藏气驱采收率明显高于水驱采收率,采取注气开发可以提高其开发效果和采收率。这一研究成果对濮城油田经济、高效开发低渗透油藏具有重要的指导意义。     

三元复合驱波及系数和驱油效率的实验研究

为了搞清三元复合体系提高采收率的机理,通过室内三维物理模拟驱油实验研究了非均质砂岩油田三元复合驱油过程中波及系数与驱油效率的变化特征,量化三元复合驱不同类型储层驱油效率和波及系数对提高采收率的贡献程度.结果表明,在有隔层的条件下,中渗透层贡献程度达到了25.29%,其次是低渗透层,贡献率为44.31%,而高渗透层仅为30.40%;分析认为,三元复合驱的主要作用在于提高驱油效率,而且主要是提高高渗透层的驱油效率,同时能够提高中低渗透层的波及系数.初步得出驱油效率对提高采收率值的贡献率为33.27%,波及系数的贡献率为66.73%.     

聚合物驱后提高采收率方法室内实验研究

利用三维大型物理模型进行了聚合物驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数变化情况和聚合物驱后剩余油分布特征。对4种不同方法的驱油实验对比研究结果表明,在聚合物驱后,高渗层位的波及系数较大,进一步扩大波及体积而降低剩余油饱和度的潜能较小,可通过二元或三元体系驱方式提高驱油效率来进一步挖潜剩余油;而中、低渗透层的波及系数低,含油饱和度高,可采用调剖或高黏度聚合物驱扩大波及体积与三元复合驱提高驱油效率相结合的方法进一步提高最终采收率。     

北二东泡沫复合驱试验取得好效果

北二东泡沫复合驱先导性矿场试验历经5年多时间，提高采收率超过25％，表明泡沫复合体系具有较强的流度控制、发泡能力和较高的驱油效率，并具有比聚合物驱和三元复合驱更高的波及效率和驱油效率。该项试验取得4个方面的重大技术创新：①泡沫复合驱油方法在水驱砂岩油田开发中的首例成功实践。泡沫复合驱集聚合物驱、三元复合驱、碱驱及常规泡沫驱等多种驱油特性于一体，其中三元体系提高了驱油效率，气体上浮作用扩大了波及体积。     

复杂断块油藏注水体积波及系数与驱替程度变化规律研究

对于注水开发油田而言,体积波及系数和驱替程度是重要的评价参数。以渤海湾盆地黄骅坳陷港东一区一断块明三油组和枣南孔一段枣1281断块为研究对象,采用油藏数值模拟研究、油藏工程计算和注采井网分析等方法,定量分析了研究区块注水体积波及系数与驱油效率及其在开发过程中的变化规律。指出在油田开发初期注水体积波及系数增长迅速,在开发后期增长缓慢,到高含水阶段后,宏观注水波及系数提高幅度不大,但水洗强度增加,使强水洗段厚度比例和驱油效率增大。认为需通过提高波及范围内的整体驱替程度来提高水驱采收率。该项研究对老油田开发后期调整具有一定的参考作用。     

预测水驱砂岩油田驱油效率的方法

驱同效率是预测油田最终采收率，评价油田开发效果的主要参数，以双河油田普基础，建立了驱油效率与渗透率，油水粘度比和注入倍娄物关系式。该多元回归式不仅可确定最终允油效率，而且还可计算注水倍数，确定不同开发阶段的驱油效率、波及系数、驱油效率实际值与预测值平均相对误差８７％，精度满足生产要求。     

水驱油藏特高含水阶段提高采收率可行性研究及技术对策

常规砂岩油田注水开发最终采收率多为35%～50%。基于大量室内实验、应用实例和中外油田案例类比,分析了特高含水开发阶段进一步提高水驱油藏驱油效率的可行性。讨论了水驱油藏在周期注水、关停老井侧钻、多油层逐层上返或沿断层面钻加密井等扩大注水波及体积基础上,长期高孔隙体积倍数注水、低矿化度水驱等经济可行的提高驱油效率思路和方法。室内研究和矿场实践结果表明,长期注水开发砂岩油藏润湿性由偏亲油性向偏亲水性转化,残余油饱和度降低,有利于提高驱油效率。依据成熟开发油田大量类比实例,在油层和流体性质较为有利的条件下,强天然水驱油藏依靠天然能量开采,或弱天然能量油藏通过注水开发最终采收率可达70%。采用自流水注水、低矿化度水驱、同井注采工艺等技术已证实是经济可行的。特高含水开发阶段老油田已有的大量开发井和配套设施为进一步提高采收率提供了基础。应用经济可行的长期高孔隙体积倍数注水思路有望将水驱开发油田采收率进一步提高至50%～70%。     

预测水驱砂岩油田驱油效率的方法

驱油效率是预测油田最终采收率、评价油田开发效果的主要参数。以双河油田资料为基础，建立了驱油效率与渗透率、油水粘度比和注入倍数的关系式。该多元回归式不仅可确定最终驱油效率，而且还可计算注水倍数，确定不同开发阶段的驱油效率、波及系数。驱油效率实际值与预测值平均相对误差8．7％，精度满足生产要求。     

稠油热水驱微观驱油效果影响因素分析

微观采收率是微观模型中稠油热水驱驱油效果的重要表征,其主要影响因素为微观波及系数和微观驱油效率。 为了考察二者对微观采收率的影响,创建了“解－合”法,并采用该方法分别对 ９０℃条件下水湿和油湿模型中稠油热水驱油效果进行定量评价。 结果表明,尽管水湿模型驱油效率较油湿模型高,但微观波及系数对微观采收率的影响更大,油湿模型比水湿模型的微观采收率高 ７.３ 个百分点。 稠油热水驱微观驱油效果深化了对微观驱油机理的认识,对稠油热采驱油体系的评价筛选具有指导意义。     

水驱曲线法在油田开发评价中的应用

为了保持地层压力、提高油井产能和提高油田的采收率,国内大多数油田都实施早期或中期人工注水开发方案。随着水的注入和油井见水,油田的开发动态会发生明显变化。在拥有大量开发动态资料的基础上,适时地进行开发评价是非常必要的,例如检验油田的原始地质储量,确定油田的原始可采储量、可动油储量和采收率,预测水驱油的驱油效率和注入水的体积波及系数。这些指标对于制定油田的开发调整方案是非常重要的。文中综合利用甲型和丙型水驱曲线法,有效地解决了油田开发评价问题。实例应用表明,这些方法既简便又实用。     

普通稠油开发水驱油转N2驱油室内实验研究

三塘湖油田在稠油开发过程中,具有流体渗流阻力大、油井产量低等特点。研究表明,水驱油转N2驱油效率远远大于水驱油和N2驱油效率,现场应制定合理的开采方式和工作制度。N2突破时会出现采出程度大幅度增加,并对最终采收率有明显影响,矿场上应防止气体过早突破,提高N2在地层中的波及面积和驱油效率。考虑到压力梯度的影响,初期水驱油应控制注入水流量及其注入体积,防止压漏地层或过早形成水窜,以提高油田产量。     

渤海水驱油田不同开发阶段波及系数和驱油效率计算方法研究

通过对渤海水驱油田波及系数、驱油效率计算方法的研究,提出水驱开发过程中达到极限含水率的两个阶段波及系数和驱油效率的计算方法。水驱开发阶段,利用油田动态生产数据,完成实时波及系数、驱油效率的计算;极限含水率阶段,考虑到海上油田大井距开发模式,应用数值模拟等油藏工程方法确定相渗曲线形态等多项影响因素,通过样本数据回归建立波及系数、驱油效率计算公式。提出水驱油田波及系数、驱油效率判别指数α,当α1时,波及系数有较大提高潜力,当α≤1时,驱油效率有较大提高潜力。     

丙型水驱曲线的扩展推导及其在埕北油田的应用

对丙型水驱曲线进行了扩展推导 ,使其不仅可以预测水驱油田的可采储量、可动油储量、含水率和最终体积波及系数 ,而且可以预测水驱油田的采收率、驱油效率和残余油饱和度。丙型水驱曲线预测公式在渤海埕北油田的应用结果表明 ,预测的各项指标比较符合油田实际情况。     

底水油藏特高含水期剩余潜力认识

底水油藏特高含水期时,波及体积趋于定值,提高采收率主要方式为提高驱油效率,而孔隙体积注入倍数是影响波及区域内最终驱油效率的决定性因素。文中采用相渗指数表达式的渗流方程,推导出驱油效率与孔隙体积注入倍数的半定量关系,并根据Logistic增长规律推导了两者的定量关系;同时依据水脊半径和形态的指数关系,实现了特高含水期底水油藏水平井水脊形态的定量描述和水脊体积的定量计算。依据此方法,通过拟合实际生产数据,可以确定特高含水期底水油藏理论采收率条件下的最大孔隙体积注入倍数。随着油田的深入开发,该方法可定量计算高含水阶段老井的剩余潜力,可有效指导生产井后续的措施挖潜方向。     

正韵律模型三元复合体系驱油实验研究

将3支不同气体渗透率单管人造岩心并联，分别计量3支岩心产出油水，模拟二维纵向非均质正韵律油层，进行三元复合体系驱油实验，根据实验结果综合分析油层纵向各部位三元复合体系驱油前后的含水率、产液百分比、原油采收率等变化特征和渗流机理。又利用二维纵向正韵律3层非均质人造岩心进行三元复合体系驱油与水驱油的对比实验，将水驱后和三元复合驱后的一组岩心剖开摄像录入计算机中，利用彩色图像量化分析系统对内部各层进行量化分析，综合分析纵向非均质层状正韵律人造岩心三元复合体系驱油的波及系数及驱油效率。三元复合驱油水流度控制和原油乳化能够明显减缓层间矛盾，大幅度提高原油采收率，且中渗透率层提高采收率幅度最大；二维纵向非均质正韵律模型三元复合驱油过程中，高渗透率层以提高驱油效率为主，中渗透率层既提高驱油效率也扩大波及体积，低渗透翠层以扩大波及体积为主。驱油效率占提高采收率的比例平均为55．75％。图6表1参1     

计算注水开发不同阶段体积波及系数的新方法

体积波及系数是油田评价开发效果、制定开发调整方案的重要依据。为了研究注水开发不同阶段体积波及系数的变化规律，从注入孔隙体积倍数角度出发，根据油水相对渗流理论与油藏工程原理，提出了驱油效率与注入孔隙体积倍数的计算模型，建立了体积波及系数计算方法，并以胜利油田3 个试验区为例进行了计算与分析。结果表明：驱油效率与注入孔隙体积倍数之间满足指数方程，二者关系曲线呈上凸型；随着注入孔隙体积倍数的增大，驱油效率由最小驱油效率逐渐增大，并趋近于最大驱油效率；对驱油效率计算模型进行验证，预测值与实测值的平均相对误差仅为1.90%；水驱开发过程中体积波及系数与注入孔隙体积倍数关系曲线整体呈快升-缓升-近平台状演变趋势，计算结果能够指导开发调整措施的效果评价；3 个试验区目前体积波及系数接近90%，波及区内存在大量剩余油，亟需开展波及区内主体剩余油的描述与启动方法研究。     

一种新型活性聚合物驱油体系的室内研究

胜利油区几大主力油田进入特高含水阶段后，三次采油已成为进一步提高采收率的主导技术。对活性聚合物SAP-2进行了物化性能评价及驱油试验研究。研究结果显示，活性聚合物兼普通聚合物的增稠能力和表面活性剂的洗油能力于一体，注入地层后既可通过改善不利的油水流度比，扩大波及体积，又可通过降低油水界面张力，提高洗油效率。初步认为可用于聚合物驱过的油藏再进一步提高原油采收率，有望改善胜利油区三次采油矿场应用效果，在高含水油田开发后期提高采收率方面有很大的推广应用前景。     

聚合物驱波及系数和驱油效率实验研究

通过室内三维物理模拟驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数与驱油效率的变化特征,探讨了采用聚合物驱工艺的储层类型对提高采收率的贡献程度.结果表明,在有隔层的条件下,中渗透层贡献程度达到了48.35%;其次是低渗透层,贡献率为30.86%;而高渗透层仅为20.79%.聚合物驱的主要作用在于提高中、低渗透层的波及系数.与注水工艺相比,聚合物所具有的粘弹性能提高驱油效率,但其对提高采收率的贡献是有限的.