浅谈低渗透油藏渗吸采油技术进展与展望

石油作为国家重要的战略资源,是确保国民经济稳定发展的重要保障.在新时期必须要高度重视低渗透油藏渗吸采油技术的深入研究,因为低渗透油藏的储层物性差,存在着孔喉细小、阻力增大、油层泥沙交互等多种不良影响,如果采用常规的开采技术很容易导致低渗透油藏的开采效率明显降低,本文对低渗透油藏渗吸采油技术进行深入地分析和探究,总结技术...     

低渗透油藏渗吸采油机理及技术进展

渗吸作用是国内绝大数低渗透油藏的主要采油机理。渗吸采油的效果受诸多因素的影响：储层特征、采油制度、表面活性剂的物理化学性质等,其作用机理也有待进一步的研究。本文首先回顾了渗吸作用的机理,包括毛细管渗吸的力学分析;接着介绍了有关渗吸实验方法的技术进展;并总结了影响渗吸作用的控制因素,包括岩心和流体的性质以及温度和压力的影响。着重介绍了渗吸剂属性对渗吸提高采收率的影响,对渗吸用表面活性剂的优化筛选起到一定的指导作用,指出了渗吸采油存在的问题和对未来研究方向的展望。     

低渗透油藏渗吸采油主控因素

渗吸采油是利用低渗透油藏自身的毛管压力,强化基质与裂缝间的油水置换,从而有效提高采收率的一项新技术.目前关于渗吸采油的基本规律缺乏系统研究,对其主控因素不明确.使用高温高压渗吸仪,以渗吸采收率为指标,系统评价储层特性、流体性质和边界条件等3类7项参数对岩心自发渗吸作用的影响.使用灰色关联分析法对各影响因素进行权重分析....     

低渗透砂岩油藏渗吸规律研究

随着越来越多的低渗透油田的发现，石油生产的目标逐渐集中在低渗透油田开发上。由于低渗透油藏的生产能力和注水能力很差，渗吸采油在油田开发中发挥着重要的作用。在介绍了一种新的渗吸设备的基础上，利用其研究了低渗透岩心反向渗吸规律。利用X—Ray变化度检测仪，研究了岩心长短对反向渗吸动态、最终渗吸采收率的影响，以及渗吸过程中不同阶段岩心中含水变化度的变化过程。并得出如下结论：反向渗吸是裂缝性低渗透砂岩油藏的主要采油机理；由于低渗透油藏的特点，毛管力作用有效性受到限制，渗吸缓慢，渗吸采收率较低；X-Ray扫描结果揭示了渗吸初期渗吸速度快，渗吸前沿到达边界后渗吸速度变缓。     

微生物及其代谢物提高低渗透油藏渗吸采收率

自发渗吸是低渗透油藏采油的重要方法,微生物提高渗吸采收率的主要采油机理详细研究报导较少。使 用从油藏环境中分离得到的专利菌株波茨坦短芽孢杆菌BS3096和铜绿假单胞菌LZ3-2,通过自发渗吸实验研究 了细菌和培养基的选择、微生物的生长条件、细菌的代谢产物生物表面活性剂、菌体影响等因素对微生物提高采 收率的影响。研究结果表明,含有脂肽生物表面活性剂的渗吸液可以使油水界面张力从0.8848 mN/m降低至 0.2055 mN/m,接触角由116.4°减小至42.8°,使岩石的润湿性从油湿变为水湿。油水界面张力的降低和岩石润湿 性的改变对提高渗吸原油采收率影响显著,BS3096产的脂肽生物表面活性剂渗吸采收率可达60%;铜绿假单胞 菌PAO1产的鼠李糖脂渗吸采收率为56.26%;LZ3-2产的糖蛋白类生物乳化剂对原油的具有乳化效果,乳化率为 6.96%。渗吸实验中,BS3096菌体在岩心内大量累积,选择性地封堵大孔喉通道,使渗吸液分流至低渗区的小孔 隙中将原油驱替出来,可使采收率提高7.5百分点。在相同的实验条件和表面活性剂浓度下,生物表面活性剂和 化学表面活性剂自发渗吸作用强弱顺序为生物型＞阴离子型＞非离子型＞阳离子型,脂肽生物表面活性剂的渗 吸采收率比化学型表面活性剂高11.8百分点～41.5百分点。本研究为低渗透油藏提供了一种高效经济且环境 友好的提高原油采收率的方法,为微生物及其代谢产物在现场的应用提供了理论支持。     

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。     

裂缝性油藏低渗透岩心自发渗吸实验研究

裂缝性低渗透油藏注水开发时,注入水沿裂缝窜流,油井含水率高,地下注水波及效果差,油层水淹后仍有大量原油滞留在基质岩块中.渗吸排油是裂缝性低渗透油藏重要的采油机理,为研究各种因素对渗吸效果的影响,采用胜利油区纯梁采油厂天然低渗透岩心,通过在地层水和表面活性剂溶液中的自发渗吸实验,研究了润湿性、温度、粘度、界面张力等因素对渗吸的影响规律.实验结果表明:温度不是影响渗吸的直接因素,而是通过改变模拟油的粘度来间接影响渗吸;润湿性、模拟油粘度以及界面张力是影响自发渗吸的主要因素,岩石越亲水,模拟油粘度越低,渗吸采收率越高;对于亲水岩心,渗透率和界面张力控制着渗吸发生的方式;不同渗透率级别对应一个最佳的界面张力范围,在该范围内,渗吸的采收率最高;对于亲水—弱亲水岩心,岩心渗透率越大,所对应的最佳界面张力越低.     

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     

低渗透碳酸盐岩稠油油藏岩石渗吸试验研究

岩心自发渗吸对提高低渗稠油油藏采收率具有重要意义。采用自吸排油试验方法,对低渗透碳酸盐岩岩心开展了不同条件下的渗吸试验,研究了影响岩心渗吸的因素及影响程度。研究表明:对于低渗透碳酸盐岩稠油油藏,岩心渗吸采出程度受到低渗透率、高原油黏度及润湿性的影响,采出程度在10%以内;对于同一口取心井,渗透率对岩心渗吸影响较大,渗透率越大,岩心渗吸采出程度越高;当岩心渗透率很低时,原油黏度对渗吸的影响程度较小,随着渗透率的增加,原油黏度对渗吸的影响程度增加;在渗透率相近的情况下,岩心的水湿程度越高,渗吸最终采出程度越高。     

表面活性剂对低渗透油藏渗吸敏感因素的影响

界面张力和岩石润湿性是影响毛细管压力大小的决定性因素,因此研究表面活性剂对这两个因素的影响,可以充分发挥渗吸作用、提高低渗透油田原油的渗吸采收率。利用7块不同渗透率的亲水人造岩心,通过渗吸试验、旋滴法和动态接触角法研究了表面活性剂对油水界面张力、水湿表面润湿性、毛细管压力以及渗吸采收率的影响。试验结果发现:随着表面活性剂RS-1质量分数的增大,油水界面张力先有较大幅度降低后略有升高,最后趋于平稳;表面活性剂具有很强的改变水湿表面润湿性的能力,且能降低毛细管压力、提高渗吸采收率。研究结果表明:表面活性剂降低界面张力效果明显,并且复配表面活性剂降低界面张力的效果比单一活性剂好,岩样渗吸采收率与油水界面张力和毛细管压力的对数呈线性负相关关系。      

鄂尔多斯盆地低渗透油藏勘探新技术

鄂尔多斯盆地是一个大型中生代内陆坳陷型盆地,油气资源丰富。中生界延长组为一套内陆湖盆沉积,其形成的三角洲隐蔽性油藏主要受控于大型三角洲砂体的展布,油藏类型以岩性油藏为主,具有储集条件差、非均质程度高、油水关系复杂、隐蔽性强的特点。针对盆地油藏特点,长庆油田应用陆相三角洲成藏理论不断深化综合地质研究,优选有利勘探目标,同时积极应用地震储层预测、测井精细解释、压裂改造、油层保护等勘探技术,使鄂尔多斯盆地中生界低渗透油藏的勘探取得重大进展。近年来,在盆地陇东地区长6-长8低渗透油层勘探中,发现亿吨级整装西峰油田;在陕北三角洲油藏勘探中,含油范围不断扩大,探明石油地质储量大幅度增加,勘探成效显著。     

低渗透稠油微波原位加热开采数值模拟研究

针对低渗透稠油油藏开采过程中储层注入能力低、热损失高、水资源消耗大等问题,采用数值模拟对微波加热稠油开采技术进行研究,通过建立电磁-传热-流动多物理场模型,明确了微波加热稠油的降黏作用和传热机理。研究结果表明:稠油油藏微波加热后可分为电磁穿透区、多孔介质传导区和未加热区3个区域;最佳辐射频率为2 450 MHz,增加功率可快速提高地层温度;为了避免井筒附近出现过热现象,应采用降功率的阶梯式加热模式;水力压裂裂缝可有效改善低渗透油藏的渗流通道,可与微波加热协同开采稠油油藏。该研究可为低渗透及高黏度稠油的开发提供借鉴。     

江汉油田黄场低渗透区块油基压裂液室内研究

江汉油田黄场区块油层渗透率差异系数大,属低孔、低渗地层,存在强水锁效应。通过试验优选出了适应本区块特点的油基压裂液。该油基压裂液利用黄场油田脱水原油为基液,选磷酸酯类LHPG02作为凝胶剂,使用偏铝酸钠作交联剂,强碱弱酸盐无水醋酸钠作破胶剂,配方为:JHYY (1.0%~1.5%)LHPG02 (0.09%~0.2%)NaAlO2 (0.07%~0.1%)NaAc。室内岩心伤害评价结果表明,该油基压裂液对黄场低渗透油藏岩心的渗透率恢复值最低为78.95%,平均为86.13%,对低渗透油藏有较好的保护效果。     

低渗凝析气藏油气相渗曲线校正方法及其应用

常规油气相对渗透率的测试是在常温、低压下进行的，界面张力高（约30 mN/m），而具有低界面张力（是常规界面张力的几百分之一）的真实地层高温高压平衡油气相渗测试的过程耗时长，并且非常复杂。为此，通过调研找到一种相对渗透率曲线校正的经验公式，并将其应用到常规相对渗透率曲线的校正中，以使常规油气相渗更接近渗流实际。首次将Henderson的方法应用于国内凝析气田的实际应用中，用QK低渗凝析气藏的平衡油气相对渗透率曲线与常规油气相对渗透率曲线进行了比较，取得相关校正参数，将得到的校正公式应用到FS凝析气田中，对其常规相对渗透率曲线进行校正，其校正结果与单井动态历史拟合所得的油气相对渗透率曲线较为一致，表明该方法可应用于其他类似凝析气田的相对渗透率曲线的校正。     

低渗气藏开发的关键性技术与发展趋势

为了经济高效地开发低渗透气藏，对液相滞留、应力敏感性、水相自吸入等低渗气藏储层的主要伤害类型进行了分析，认为目前低渗气藏开发的主要关键性技术包括：①低渗气藏储层综合表征技术的应用（气藏地质和气藏工程）；②低渗气藏钻井技术（水平井、大斜度井技术和气体欠平衡钻井技术）；③低渗气层压裂改造技术。然后探讨了低渗气藏开发技术的发展趋势，提出需要加强发展的5个方面：加强基础理论研究；加强低渗透储层精细描述和储层预测；井间动态监测技术；低渗透气层改造技术；复杂结构井提高低渗气藏采收率技术。     

低渗透致密油藏压裂驱油剂润湿性评价及效果

针对低渗透致密油藏压裂驱油剂的润湿性评价问题,分析现有接触角法的误差及不确定性,提出了评价压 裂驱油剂润湿性的改进方法,采用润湿倾向指数,即驱油剂与蒸馏水在亲水/油表面的润湿接触角的比值来表征 压裂驱油剂的润湿性改变方向和程度。结果表明,用接触角和接触角变化的最大值反映驱油剂对储层润湿性改 变方向和能力都存在一定的不确定性。亲水表面的性质非常稳定,润湿接触角偏差较小,但亲油表面的润湿接 触角偏差较大。蒸馏水与亲水/油表面润湿接触角的相对平均偏差分别为0.281%、8.929%。另外,部分驱油剂在 亲水/油表面的接触角最大变化值差异不明显。用润湿倾向指数可较好地表征驱油剂的润湿性改变程度。润湿 倾向指数不确定度远小于接触角不确定度。0.2%磺酸盐类驱油剂、聚氧乙烯醚类驱油剂、氟碳类驱油剂在亲水 表面的接触角（润湿30 s）不确定度分别为1.24、3.11、0.64,而水润湿倾向指数不确定度分别为2.48×10^-2、6.33× 10^-2、1.76×10^-2。通过Amott 方法,测得7 种压裂驱油剂作用下天然岩样的水湿指数。该水湿指数从大到小的排 序与用接触角法测得的水润湿倾向指数从小到大的顺序一致。两种方法的测试结果进一步证实了使用润湿倾 向指数的准确性和优越性。该方法有利于快捷地评价压裂驱油剂对储层润湿性的改变能力,优选低渗透致密油 藏压裂驱油剂。     

水驱油藏采油量的预测

描述了一个3参数模型,该模型建立了水驱油藏或油田含油率递减与分流量采收率的关系.模型推导出预测水驱油藏采油量和产水量的方程,也可以用这些方程设计油田开采期限内任何阶段的水驱扩大项目.可以用这些模型方程估算老油田任何阶段的原油储量.用最小二乘方算法,通过模型方程与油田历史数据的拟合,得到了模型参数.用标准曲线法得到了数学算法所需的模型参数的最初猜测.推导出用于总液体流量稳定情况的含油率递减模型和典型的产量-时间递减之间的关系式.介绍了巴西几个油田含油率递减的实例,并且用递减模型确定了这些油田的最终采收率.最终采收率与油田开采期限内的产水量成正比,这与油田废弃条件下的水油比有关.当油田开采条件改变时,含油率递减趋势也改变.     

表面活性剂提高碳酸盐岩油藏采收率进展

分析了影响表面活性剂提高碳酸盐岩油藏采收率的主要因素,综述了用于提高碳酸盐岩油藏采收率的阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂的研究进展,指出了四类表面活性剂的优缺点及各自的适用性,介绍了国外的矿场试验。     

裂缝性碳酸盐岩油藏化学剂辅助提高采收率研究进展

碳酸盐岩油藏在全球范围内分布广泛,原油产量占比较高。由于碳酸盐岩储层结构复杂、裂缝发育、非均质性强以及偏油湿的润湿性特征,注水开发的采收率较低,化学剂辅助采油成为进一步提高采收率的有效方法。为了更好地开展该类油藏化学剂辅助提高采收率技术研究,系统总结了化学剂辅助提高采收率的作用机理、常用表面活性剂及数值模拟方法,介绍了成功应用表面活性剂辅助采油的矿场试验实例,指出了该项技术下一步的工作重点和研究方向。