低渗透非均质油藏二氧化碳非混相驱窜逸控制实验

低渗透油藏普遍存在非均质性严重、裂缝发育等特点,导致二氧化碳驱油过程中会发生不同程度的气窜现象。为了研究非均质性及裂缝对二氧化碳驱油效果的影响,建立均质岩心模型、不同渗透率级差的人造非均质模型、高渗透气窜通道模型及裂缝模型4种室内实验模型,用以模拟低渗透储层的非均质性及裂缝发育。利用4种模型依次开展水驱和二氧化碳连续气驱实验,并针对不同类型的岩心模型采取相应的封窜体系对二氧化碳实施气窜封堵。实验结果表明,二氧化碳连续气驱的采出程度与渗透率级差呈幂函数下降趋势,岩心非均质性越强,气体窜逸现象越严重,气驱效果越差。针对不同非均质级别的岩心,可采用不同的封窜体系实现二氧化碳的窜逸控制。其中,乙二胺体系可用于封堵渗透率级差小于等于100的非均质模型的高渗透层,改性淀粉凝胶与乙二胺体系可用于封堵岩心内渗透率级差大于100的高渗透气窜通道以及裂缝。     

富气混相驱中液化气回采量计算方法研究

在注富气混相驱项目中,注入了一定比例的液化气和干气混合物,部分注入的LPG与地层原油混相后被回采。在混相驱效果评价时需要计算回采的LPG量。结合富气混相驱项目研究了一种计算LPG回采量的方法。该方法根据数值模拟中输出各组分的产出摩尔量,匹配出在总的产出物中地层原油的产出量。然后在总的产出物中扣除地层原油产出部分,再结合注入LPG和干气的摩尔组成,建立超定方程组,最后利用最小二乘法计算出回采的LPG量。     

扎尔则油田泥盆系F4顶层油藏注富气混相驱实验

在扎尔则油田F4顶层油藏开展富气混相驱,具有良好的储层物性和流体性质条件。长细管实验研究了注入富气组成对混相驱效果的影响,确定了目前地层压力、温度条件下注入富气的最小混相组成,并揭示注入富气组成在影响驱油效率的同时,也影响驱油速度,且在近混相驱范围内对富气驱效果的影响更为强烈。长岩心驱替实验表明:开发初期注富气效果要好于水驱后注富气,但水驱后注入最小混相组成流体仍可获得非常高的驱油效率,高含水油藏注富气混相驱有望大幅度提高原油采收率;随着富气注入量的增加,混相驱最终采收率也增加,但存在增幅减缓的"拐点",原因是轻烃组分超越原油流动,使有效驱替容积部分损失,气油比的"台阶"式变化将是经济确定富气注入量的重要标志;在富气注入量较小时,连续注入比气水交替注入效果好,建议扎尔则油田小型先导试验采用连续注气方式。     

低渗透油藏CO2混相驱注采耦合波及特征及气窜阶段定量划分方法

针对CO₂混相驱注采耦合波及特征认识不清,气窜阶段无法定量识别的问题,运用数值模拟方法,分析CO₂混相驱注采耦合波及特征,明确气窜程度表征指标和划分标准。结果表明:与CO₂连续气驱相比,注采耦合开发通过增压储能、放压释能过程,地下渗流场不断变化,扩大气驱波及面积,延迟气窜时间,提高油藏最终采出程度;新方法计算的气窜阶段划分结果与矿场监测数据吻合,可作为矿场气窜阶段识别的依据;储层孔隙度越大,注采耦合开发无气采油阶段变长,气窜发育阶段推迟;生产井离注气井越近,气体突破时间越早,反九点法井网、排状井网、五点法井网进入完全气窜时间分别为3 148、4 120、5 610 d。研究成果可为低渗透油藏CO₂混相驱注采耦合开发提高采收率提供理论指导。     

牙哈凝析气田循环注气延缓气窜的方法

牙哈凝析气田是我国最大的、首次采用高压循环注气方式开发的凝析气田^［1］，在循环注气保持地层压力开发过程中，国内外各大油气田所遇到最大的难题是气窜问题。为了缓解气窜，利用数值模拟手段，对牙哈凝析气田循环注气开发中的射孔方式、注入方式、注采井距、注采井网、方案跟踪调整等方面进行优化，得出一套在循环注气开发过程中能够延缓气窜的方法。牙哈凝析气田的开发实践证明：所采取的延缓气窜的方法是可行的，有效地控制和延缓了气窜，实现了牙哈凝析气田循环注气的高效开发，对今后我国其他油气田的注气开发具有重要的指导意义。     

胜利油田G89-1区块CO2气驱封窜剂的性能评价

胜利油田G89-1区块属于高温、低渗、非均质油藏。针对该油藏研发了耐温抗酸CO2气驱封窜剂,其配方如下：丙烯酰胺4.5%（质量分数,下同）,N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.05%,改性剂0.3%,乳化型引发剂0.25%, 甲醛溶液0.25%,缓聚剂ES0.5%。该凝胶溶液的pH为3~7时,成胶时间可控制在6 h左右,受pH影响较小,形成的凝胶在126℃、pH = 3条件下放置3个月,黏度基本无变化。封窜剂体系在126℃、CO₂压力0~10 MPa条件下,成胶黏度达到150×10⁴mPa·s以上。该凝胶的抗剪切性能良好,在183 s^-1下搅拌20 min后,黏度仍达62×10⁴ mPa·s。填砂管封堵实验表明,该体系能显著降低地层渗透率,注水冲刷40 PV后封堵率大于90%。填砂管驱油实验表明,该体系有很好的CO2封窜性能,同时能进一步提高原油采收率9.32%。     

考虑分子扩散的裂缝性油藏CO2混相驱数值模拟

针对裂缝性碳酸盐岩油藏建立基质/裂缝双重介质组分模型,对考虑分子扩散和没有考虑分子扩散条件下的CO2混相驱的过程进行模拟,评价分子扩散对CO2混相驱开发效果的影响,并对影响CO2混相驱效果的扩散系数、油藏压力、基质渗透率、裂缝密度和CO2注入速度等主要参数做了敏感性分析。数模结果表明：重力作用和分子扩散作用是两个关键的驱动力,前者主要作用于早期,后者在中后期表现明显,相同条件下,考虑扩散作用的气驱采出程度明显高于不考虑扩散时的气驱采出程度,且采出程度与以上五个因素呈正相关关系,但各因素的影响程度差别较大。     

考虑分子扩散的裂缝性油藏CO_2混相驱数值模拟

针对裂缝性碳酸盐岩油藏建立基质/裂缝双重介质组分模型,对考虑分子扩散和没有考虑分子扩散条件下的CO2混相驱的过程进行模拟,评价分子扩散对CO2混相驱开发效果的影响,并对影响CO2混相驱效果的扩散系数、油藏压力、基质渗透率、裂缝密度和CO2注入速度等主要参数做了敏感性分析。数模结果表明:重力作用和分子扩散作用是两个关键的驱动力,前者主要作用于早期,后者在中后期表现明显,相同条件下,考虑扩散作用的气驱采出程度明显高于不考虑扩散时的气驱采出程度,且采出程度与以上五个因素呈正相关关系,但各因素的影响程度差别较大。     

高渗区分布形态对砾岩油藏聚合物驱窜流的影响

储层非均质性导致的驱替介质窜流是制约砾岩油藏注水、注聚合物开发的主要因素之一。根据克拉玛依砾岩油藏的非均质分布情况,针对油藏高渗区呈连通、零散及复合分布特征设计3种可视化填砂模型。通过水驱和高、低2种质量浓度聚合物驱实验,分析不同非均质性分布下水驱窜流与聚合物驱窜流特征;选用弱凝胶和凝胶颗粒2种调驱剂来封堵窜流通道,探索不同类型非均质窜流的针对性治理方法。结果表明,高渗区之间的连通、零散及复合分布均易导致水驱窜流,中、低渗区及非主流线上的高渗区原油难以得到有效动用。不同非均质模型中聚合物驱窜流特征和治理方法不同:当高渗区连通或复合分布时,低质量浓度聚合物驱(1 000 mg/L)仍窜流明显,增大聚合物质量浓度(2 000 mg/L)能够扩大对非主流线上高渗区的波及,采收率大幅度提高,但中、低渗区原油仍未得到有效动用,凝胶颗粒调驱是治理聚合物驱窜流的最佳方法;当高渗区零散分布时,低质量浓度聚合物驱采收率增幅明显,而高质量浓度聚合物驱采收率难以大幅度提高,弱凝胶调驱是治理聚合物驱窜流的最佳方法。     

高温堵水封窜技术在锦州油田的应用

锦州油田稠油区块进入高轮次吞吐阶段后,油层层内、层间矛盾愈加突出,层内存水增多,导致边水内侵,层间水窜,油井含水90%以上,严重影响区块油井的正常开采。通过对该区块油藏研究及油井生产历史研究,及对施工工艺参数的优化设计,选择合适的药剂,并进行配方及工艺改进,实施高温调剖措施,达到了良好的堵水、防窜效果,对区块的后期开发奠定了基础。     

扎尔则油田注烃气混相驱机理研究

混相驱技术作为油田开发后期提高原油采收率的重要手段之一,近年来已在世界范围内得到广泛应用。阿尔及利亚扎尔则油田开展了注烃气混相驱先导试验,实施效果良好,在水驱采收率为62.8%的基础上,提高采出程度8.9%,最终采收率达到71.7%,展现了高含水、高采出程度的开发状况下混相驱技术在该油田的应用前景。以油藏内部混相驱替特征分析及机理研究作为切入点,应用拟三元相图模拟了注烃气混相驱的驱替过程,探讨了影响混相驱替效果的关键因素。结合室内实验分析结果和先导试验矿场数据,从油藏特征演变、产出物物性特征分析、剩余油饱和度变化等方面深入分析混相驱替过程,全面认识混相驱替机理,正确评价混相驱的驱替效果,为油田实施混相驱技术的可行性决策提供理论支持。     

低渗透油藏CO2驱气窜通道识别方法

低渗透油藏CO2驱开发过程中,面临的最大问题是容易发生气窜。针对目前尚无定量的气窜识别标准,以及现有的气窜通道体积计算方法实用性较差等问题,通过分析产出气中CO2含量的动态变化特征,将气窜类型划分为明显气窜和微弱气窜两大类,明确了见气时间确定方法,建立了气窜识别判断标准。在此基础上,利用物质守恒原理分别计算注入端和产出端的气窜通道体积,并借助气窜通道体积交会图实现对气窜通道体积的校正,从而消除单井产液比例系数或井网形状因子对气窜通道体积计算结果的影响。通过对实际气窜单井的分析和计算表明,该方法具有较强的操作性和实用性,一方面实现了对气窜类型和气窜程度的定性评价,另一方面实现了对气窜通道体积和气窜通道横截面积的定量计算,为后期合理设计封堵措施和堵剂用量提供理论依据。     

考虑分子扩散作用的裂缝性油藏CO_2混相驱数值模拟

与常规油藏不同,在裂缝性油藏注气开采中,分子扩散作用是提高基岩原油采出程度的主要机理之一,然而这一机理常被忽略或者认识不足。为了研究分子扩散作用对裂缝性油藏CO2混相驱的影响,文中建立并推导了考虑分子扩散作用的多相、多组分双重介质数学模型,并应用有限差分方法和Matlab软件编程进行模型的求解,同时与基于国外某裂缝性碳酸盐岩油藏建立的常规Eclipse双重介质组分数值模型进行了验证对比。计算结果表明,所建模型比Eclipse常规数值模型模拟结果可比性强、实用性好,能够准确描述分子扩散对注气开发的影响,为提高裂缝性油藏注气动态预测技术的准确性提供一定帮助。     

低渗透油藏二氧化碳混相驱油机理数值模拟

二氧化碳混相驱是大幅提高油藏采收率的重要增产措施,但目前对二氧化碳驱油机理的研究多停留于室内实验阶段,对其混相驱油机理和影响因素缺乏全面系统的认识,因此,采用油藏数值模拟研究方法,以大情字油田黑59井区低渗透油藏为例,对二氧化碳混相驱油机理和影响因素进行了系统研究,对比了注水和注二氧化碳开发的效果。结果表明,注二氧化碳提高采收率的驱油机理是,二氧化碳溶于油相中增加了油藏流度,其与油相组分交换达混相,从而达到提高驱油效率的目的。注二氧化碳开发单井产油量可达注水开发的2倍以上,最终采收率提高14%以上,为研究区及同类低渗透油藏注二氧化碳混相驱开发提供了理论指导,为现场方案的实施提供了重要依据。在吉林大情字油田黑59井区实施混相驱方案后,初期平均单井产油量达10.2 t/d,是注水开发最高产油量的2.4倍,含水率下降了23.2%,与理论研究结果一致。     

草舍油田CO2驱防气窜调驱体系研究及性能评价

草舍油田注CO2驱油开发后期,由于油藏渗透率级差大,CO2易通过大孔道窜至生产井,造成油井气油比上升,严重影响气驱效果。为了解决气窜问题,开展CO2驱防气窜调驱体系室内实验研究和性能评价,研制了一种适合于该油藏特征的聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系。结果表明,聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系气测封堵率达99.74%,突破压力为28643 kPa,封堵性能良好,能够满足草舍油田CO2驱防气窜调驱的需要,同时可以有效地降低作业成本,提高经济效益。该研究成果为提高草舍油田CO2驱防气窜工艺及整体开发水平提供了新的技术保证。     

天然气水合物藏物性参数综合动态模型的建立及应用

基于应力敏感性实验得到了储层渗透率、孔隙度和弹性模量等物性参数随有效应力的变化规律,结合现有水合物藏物性参数与水合物饱和度的关系模型,建立了水合物藏物性参数的综合动态模型。该模型全面考虑了水合物分解效应以及储层应力状态变化对物性参数的影响。水合物藏降压开采实例研究表明,水合物分解效应和储层应力敏感性是影响储层物性参数的两个重要因素。其中水合物分解效应起主要控制作用,造成水合物分解区储层渗透率和有效孔隙度明显增加,而弹性模量则明显降低;储层应力敏感性的影响覆盖整个压力波及区,其对物性参数的影响趋势与分解效应相反,因此对分解效应的影响具有一定抑制作用。     

渤海JS油田气顶边水油藏气窜水淹规律探索

JS油田沙河街组发育气顶边水窄油环的层状构造油气藏,采用水平井分层系开发模式,初期开发效果较好,后期面临气窜、水淹生产问题,产量递减率较大。在小层精细划分与对比、沉积微相研究的基础上,对油田主力砂体组合模式进行分类,建立对应机理模型;采用数模法研究气、油、水三相流体运移规律,总结了各种砂体组合模式下的气窜、水淹特征;研究成果成功指导油田多口井的卡气、堵水作业,增油效果显著。     

温敏凝胶辅助多元热流体防窜机理及在渤海油田的应用

受油藏及热流体物性、开发井网、注采关系等因素影响,渤海油田在注热期间井间气窜现象较为严重,单井吞吐周期内热采效果变差,邻井产量降低,不能正常生产。为此,研究应用了温敏凝胶化学调堵技术抑制气体窜流,分析了温敏凝胶辅助多元热流体机理,通过实验确定了相关特征参数,并运用数值模拟的方法对影响温敏凝胶封堵性的主要参数进行了优化分析。现场试验结果表明,热采期间,邻井均能正常生产,未发生明显气窜现象,整体上取得了良好的应用效果,为后续海上热采井间窜流防治提供了技术支持。     

正理庄高89-1区块CO2混相驱参数优化数值模拟研究

为了确保高89-1区块CO2混相驱项目的顺利实施,依据该区块的精细油藏描述成果,在优化适于CO2混相驱模型基础上,建立了符合油藏地质特点的三维地质模型。在此基础上对开发指标进行计算,对五个参数(井网、开发方式、压力水平、注入量和采油速度)进行优化,并提出了推荐方案,预测采收率可达23.10%,比弹性开采方式提高15.16%。