扶余油田自生高岭石对注蒸汽的影响

扶余油田开采过程中存在注蒸汽压力较高等问题,为此,开展了注蒸汽室内实验研究。从该区域自生高岭石矿物含量,自生高岭石在不同蒸汽温度条件下的水岩反应产物,高岭石及高温水岩反应生成的蒙皂石对储层伤害等方面进行了影响因素分析。实验中300℃高温蒸汽条件下,静置120 h后岩心中蒙皂石含量由无上升到30%,高岭石含量由90%下降到60%。注蒸汽过程中,注汽速度远大于注水速度,造成油层的速敏性伤害,同时高温反应产生的蒙皂石可能造成水敏性伤害,导致注汽压力由较低的启动压力4～6 MPa快速上升到9.5 MPa以上,超过油层的破裂压力。研究证明,高岭石矿物含量高是造成扶余油田注汽压力高的主要原因。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油恒温电预热数学模型与指标预测

建立了恒温控制模式下双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)油层电预热数学模型,并采用拉普拉斯变换和Stehfest数值反演对模型进行求解,同时选取双水平井SAGD开发区块典型井组,运用数值模拟方法验证了模型的准确性与可靠性。基于叠加原理,求解了地层中多井工作时的地温分布与能耗参数,建立了电加热相对于蒸汽加热的累计节能、节水和节省燃料当量的计算方法。通过对影响预热效果的主要参数进行敏感性分析,证实预热效果对加热温度最为敏感,呈非线性负相关特征;预热效果与孔隙度正线性相关,与井筒半径、含油饱和度负线性相关。采用新模型可实现地温分布、能耗参数、节能节水、节省燃料等关键指标的预测,同时结合油层预热达标温度,可以预测恒温模式预热所需的时间和能耗。     

轻质油藏高压注空气氧化特征与热混相驱技术

通过物理模拟实验、数值模拟和现场实例分析,综合研究轻质油藏高压注空气热混相驱的地下热氧化状态、热氧化前缘稳定性及生产动态特征。研究结果表明,原油组分越轻、黏度越低,热氧化燃料消耗量越低,氧化生热温度越低。稀油和挥发油热氧化前缘能够稳定推进,形成高压条件下的轻质油藏中温热氧化稳定驱替状态。稀油和挥发油的热气化和蒸馏作用强,容易在高压高温热氧化前缘与热烟道气一起形成气化和蒸馏单相区带,形成注空气热混相前缘。轻质油藏高压注空气热混相驱开发过程可分为增压见效、低气油比高效稳产、高气油比生产等3个阶段,增压见效阶段和低气油比高效稳产阶段产出70%以上的原油。     

砂砾岩储层非均质性及其对剩余油分布的影响——以克拉玛依油田二中西区八道湾组为例

冲积扇扇中砂砾岩油藏开发后期储层强非均质性引起的注采不平衡、层间干扰矛盾及层内差异等问题极为凸显。以克拉玛依油田二中西区八道湾组冲积扇扇中砂砾岩油藏为例,开展了储层非均质性精细表征研究。运用野外露头观察、岩心描述、测井相分析等,以单砂体刻画及其内部构型技术为支撑,细化了砂砾岩油藏不同类型沉积微相-岩相。结合不同类型单砂体宏观与微观非均质特征,总结出扇中砂砾岩油藏剩余油富集的3种类型:Ⅰ型辫状水道粗砂岩相储层,微观孔隙结构属中孔-中细喉型;Ⅱ型辫状水道细砂岩相储层,微观孔隙结构为细孔-细喉型;Ⅲ型辫状水道砂砾岩相储层,微观孔隙结构为中细孔-中喉型。其中Ⅰ型与Ⅱ型储层剩余油基本分布在储层中上部物性较差、非均质性相对较强的部位,而Ⅲ型砂砾岩相储层由于受岩性与物性差异影响,局部易形成高渗部位,剩余油多呈条带状分布在层内非均质变强、物性变差的部位。针对该类型油藏,以"认识储层非均质性,并解决储层非均质性"为切入点来分析剩余油分布,为砂砾岩油藏高含水期剩余油预测提供了较好的借鉴作用。     

低渗透油藏注空气开发驱油机理

采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,系统研究了低渗油藏注空气开发的驱油机理,在此基础上应用实际低渗油藏模型研究了空气驱的开发效果。研究表明,低渗油藏吸气能力远大于吸水能力,注空气比注水更容易建立起有效的压力驱替系统,起到有效补充或维持油层压力的作用。空气中的氧气与原油发生低温氧化反应,消耗掉氧气形成氮气驱,同时产生大量热量和二氧化碳,部分油藏温度升高到200℃左右。氮气驱对空气驱总采收率的贡献为69%,温度升高和二氧化碳对采收率的贡献分别为26.7%、4.3%。应用实际低渗油藏模型研究了空气驱、氮气驱和水驱的采收率,空气驱30 a的采收率达到了21.5%,较水驱30 a年采收率10.6%提高了1倍,开发效果得到明显改善。空气驱是低渗油藏改善开发效果、提高采收率的有效方式。图11表2参13     

高含水油藏转注蒸汽三维物理模拟研究

针对吉林扶余油田某水驱区块在注水中后期地层可能存在次生水体和高渗通道的情况,利用三维高压比例模型,进行了水驱后转蒸汽驱物理模拟研究。结果表明,在水驱正韵律油藏的下部存在着因高含水饱和度导致的高水相渗透率通道。在转注蒸汽后,蒸汽首先沿着该通道进入油层。随着累积注汽量增大,蒸汽逐渐向油层中上部波及,最终可以实现油层纵向上的均匀波及。这不仅可以在水驱基础上较大幅度提高采收率,还能有效降低综合含水率。同时,为研究单一薄层油藏采用水平井蒸汽驱的可行性进行的不同井网蒸汽驱实验结果表明,对于薄层蒸汽驱,水平井注汽井的开采效果要优于垂直注汽井,但也存在水平段吸汽不均衡的现象。     

高尚堡油田砂质辫状河储集层构型与剩余油分布

以洪泛期沉积的泥岩作为标志层,应用精细成因地层对比方法建立南堡凹陷高尚堡油田新近系馆陶组下段辫状河单砂层成因地层格架。将辫状河地质露头及室内沉积模拟实验成果作为模式指导,通过辫状河单河道识别、地质统计学规律和生产监测资料分析,确定该区辫状河单河道宽140～560 m。根据岩相组合类型及其顶底界面特征,识别出河道充填、顺流增生、砂质底形、砂席和溢岸细粒等5类辫状河储集层构型单元。河道充填构型单元发育Se-St-Sh-Sm正韵律岩相组合,纵向渗透率级差大,油水黏度比高,在高采液强度下形成优势渗流通道。高采液强度和优势渗流通道导致河道充填构型单元形成底水水锥型水淹,剩余油分布在油井间且丰度高。顺流增生单元纵向渗透率级差小,水淹均匀,剩余油呈薄层状低丰度分布在油井间。图8表3参20     

减氧空气驱适用范围及氧含量界限

依托长庆、大庆和大港等油田进行的减氧空气驱试验,开展了减氧空气驱机理、爆炸极限、腐蚀防控等实验,明确了减氧空气驱爆炸极限、减氧界限、腐蚀防控条件等技术问题。研究表明:油藏温度大于等于120℃时,氧气与原油反应剧烈,可充分利用氧气的低温氧化作用,直接进行空气驱提高采收率;油藏温度小于120℃时,氧气消耗极少,放热量少,难以产生热效应,适合进行减氧空气驱,充分利用N_2为主的空气非混相驱提高采收率。减氧空气驱适用于低渗透、注水开发"双高"、高温高盐3类油藏,为防止爆炸,确保减氧空气驱技术安全可控,临界氧含量可控制在10%以内;空气减氧后,管柱氧腐蚀有所减缓;无水条件下地面管线和注入井无需考虑氧腐蚀问题,有水时可采用特殊管材、特殊管柱结构或加入缓蚀剂等方法来降低腐蚀速度。空气/减氧空气是低成本的驱替介质,可用于对低渗透等特殊条件油藏实施能量补充及吞吐、驱替等方式开发,是未来20年具有发展潜力的战略性技术。     

3Cr合金钢在尿素辅助稠油蒸汽吞吐环境中的初期腐蚀行为

采用挂片失重法、宏观形貌观察法、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对3Cr合金钢在尿素辅助稠油蒸汽吞吐环境中的初期腐蚀行为进行了研究。结果表明,3Cr合金钢在尿素辅助稠油蒸汽吞吐环境中的初期腐蚀为高温蒸汽中CO₂(酸性气体)与NH₃(碱性气体)相互耦合下的腐蚀,呈现出均匀腐蚀特征,表面腐蚀产物主要是FeCO₃。当10%<尿素溶液浓度≤20%时,随着尿素溶液浓度的增大,腐蚀产物量越大,越加致密。当尿素溶液浓度≥30%时,随着尿素溶液浓度的增大,腐蚀产物膜与金属基体的附着力越弱,甚至会大面积剥落。在尿素辅助蒸汽吞吐采出井井筒环境中,没有原油存在下,由于当尿素溶液浓度大于10%时,3Cr合金钢平均腐蚀速率大于油田腐蚀控制指标0.076 mm/a,不推荐使用。有原油存在下,30%浓度尿素溶液中3Cr合金钢的腐蚀速率大于0.076 mm/a,耐腐蚀性较差,不能满足采出井井筒腐蚀控制要求,也不推荐使用。但当加入原油后,3Cr合金钢的平均腐蚀速率比不加原油的有...     

辽河油区注水开发油田产液量变化规律认识

辽河油区注水开发油田储层类型多样,油品性质多样,运用油藏工程方法,利用不同类型注水开发油藏无因次采出指数与含水关系,明确了不同类型油藏含水变化对产液量的影响规律,并进一步研究了注水开发油藏采液速度与采油速度的关系.分析认为:保持合理的采液速度是中、低含水期油田稳产及高含水期减缓递减的有效手段.该研究可为不同类型注水开发油藏采液速度的优化提供借鉴.