减氧空气驱低温氧化反应机理研究--以尕斯库勒油田E3^1油藏为例

尕斯库勒油田E3^1油藏中原油属性为轻质油藏,该油藏已经进入高含水时期,储采失衡加剧,综合含水率达到了80%以上,原油产量下降,经济效益变差。为了解决这一问题,采取了减氧空气驱注气提高采收率的方法提高原油采出程度。低温氧化反应为轻质原油和空气中的氧气发生氧化反应。为了研究低温氧化反应的主控因素和提高原油的采出程度,针对尕斯库勒油田E3^1油藏建立水平方向和纵向的一维条形地层,分析不同低温氧化反应的机理模型,不同温度和不同氧气摩尔浓度对尕斯库勒油田E3^1油藏采出程度的影响。结果表明:温度对油藏采出程度有一定影响,表现为温度越高,氧化反应越充分,反应速度越快,采出程度越高;不同的低温氧化反应机理模型对原油采出程度有略微影响,但不明显;氧气摩尔浓度的变化对原油采出程度无明显变化。     

减氧空气驱低温氧化反应机理研究——以尕斯库勒油田E_3~1油藏为例

尕斯库勒油田E_3~1油藏中原油属性为轻质油藏,该油藏已经进入高含水时期,储采失衡加剧,综合含水率达到了80%以上,原油产量下降,经济效益变差。为了解决这一问题,采取了减氧空气驱注气提高采收率的方法提高原油采出程度。低温氧化反应为轻质原油和空气中的氧气发生氧化反应。为了研究低温氧化反应的主控因素和提高原油的采出程度,针对尕斯库勒油田E_3~1油藏建立水平方向和纵向的一维条形地层,分析不同低温氧化反应的机理模型,不同温度和不同氧气摩尔浓度对尕斯库勒油田E_3~1油藏采出程度的影响。结果表明:温度对油藏采出程度有一定影响,表现为温度越高,氧化反应越充分,反应速度越快,采出程度越高;不同的低温氧化反应机理模型对原油采出程度有略微影响,但不明显;氧气摩尔浓度的变化对原油采出程度无明显变化。     

注热CO2增产CH4过程数值模拟研究

通过建立二元气体扩散场—渗流场—传热场的耦合方程，利用COMSOL模拟了不同温度和压力下CO₂驱替CH₄过程中驱替效果、CO₂储存量、CH₄产量及煤体渗透率等的变化规律。结果表明：CO₂驱替作用会导致煤体部分区域出现CH₄压力上升高于原始储层压力的现象。随着驱替压力的增大，CO₂储存量与CH₄产量增加，当驱替压力由2 MPa增高到6 MPa时，驱替比由2.85增大到4.38。而当注入温度从20℃增高至100℃时，驱替比由4.38降低至4.34。在驱替开采过程中，驱替压力是影响驱替效果的主要因素。随着驱替的进行，CO₂影响范围逐渐增大。在CO₂影响区域，CO₂的注入对煤层渗透率影响较大，煤基质对CO₂的吸附使煤层渗透率迅速下降；而在CO₂未影响区域，煤体渗透率随着CH₄的解吸而增大。     

低渗透裂缝性油藏周期注水合理工作制度研究

周期注水是低渗透裂缝性油藏稳油控水的有效方法。从微观渗吸角度分析了渗吸速度、平衡时间对周期注水开发参数的影响,分析了周期注水强化低渗透裂缝性油藏采油的主要机理。采用典型油藏数值模拟,研究了不同采油速度、注水速度、注水半周期条件下的开发效果,结果表明:采油速度2%、注采比为1、注水半周期为60d时能够较为充分地发挥毛管力的渗吸作用和注入水驱动力的驱替作用,提高基质原油动用程度。通过在某油田的实践应用表明,合理的周期注水方式能够改善油田开发的技术经济效果。     

葡462区块氮气驱试验提高致密储层采收率研究

大庆葡462区块属于低孔特低渗致密储层,注水难度大,无法建立有效驱替体系,2012年底产油量低,含水高,已全部关井。结合致密储层提高采收率技术及建立有效驱替体系的需求,优选葡462区块,通过对区块油藏地质概况、氮气驱油机理及可行性、地面注采工艺、数值模拟等进行研究,开展了氮气驱油现场试验,本次试验取得了一定效果,截至2020年6月已累计增油715t,为大庆长垣致密储层提高采收率技术上指明了新的方向。     

SX油田注温室气体细管实验研究

温室气体（CO₂）驱油及埋存技术寻找出传统化石能源开发与环境保护的重合点，既实现了CO₂的捕集与利用，又使实施区域的原油采收率提高，在经济与环境保护上展现出共赢。SX油田为有效动用油层及实现温室气体埋存，开展了CO₂气驱目标地层原油细管实验，分析了在地层温度恒定地层压力不同的条件下CO₂驱油效率变化规律。实验结果表明:原油采收率随着注CO₂气量的增加而增加；在同等注气量条件下，原油采收率随着实验压力的升高而升高。CO₂细管实验最小混相压力为46.05 MPa，高于原始地层压力7.72 MPa，呈现出非混相驱特征。     

致密油藏空气泡沫驱用起泡剂的室内实验筛选

空气泡沫驱可以较好解决致密油藏水驱见水快的问题,不同油藏对空气泡沫驱用起泡剂性能要求不一。以陕北某油田油藏资料为例,初选起泡剂进行常规性能室内测定,再采用Ross-mills静态实验法评价起泡、稳泡性能,并通过一维岩心驱替实验对比优选出泡沫体系WZJ015和WZJ013-H在劈缝岩心和基质岩心中产生阻力因子。实验表明,3‰的WZJ013-H型起泡剂在裂缝型致密油藏中可以产生较稳定明显的封堵,可用作该致密油藏空气泡沫驱的起泡剂,也为其他致密油藏泡沫体系筛选提供参考。     

南堡油田低渗透油藏双子表面活性剂增注技术的应用研究

针对南堡4-3区东二段低渗透油藏注水井注入压力高、欠注严重、常规酸化有效期短等问题；研究应用了JDZC季胺盐双子表面活性剂降压增注工艺，通过室内实验表明，120℃下该体系与南堡4-3区东二段油藏原油的界面张力可达到10-2～10-3mN/m数量级,能够将岩石表面由强亲水转为弱亲水,且能有效防止粘土膨胀，岩心驱替降压实验表明，经JDZC活性增注剂处理后，驱替前后降压率达到30%以上。现场24口井应用结果表明，现场实施有效率为94%，注水井初期注水压力平均下降9.4MPa，有效期超过200d，平均单井增注超过2×103 m3，改善了南堡油田低渗透油藏注水难题。     

低渗透油藏注CO2驱提高采收率预测方法

CO2驱油技术在低渗透油田中的研究已经越来越深入,无论室内实验还是现场试验证明都是可行的,不论是在高含水油藏还是低渗、特低渗油藏,注CO2能够降黏膨胀,降低界面张力,改善地层渗透率,从而提高原油采收率。该技术能够有效解决低渗油藏注水开发难的问题。国内在该技术领域的研究也越来越多,研究还发现,工程上常利用水驱特征曲线方法预测CO2驱动态指标,但水驱和CO2驱在驱油机理、开发动态特征等方面存在明显差异,导致预测结果不准确。为了增加低渗透油藏注CO2方案可靠性,根据油藏工程基本原理建立气驱采收率计算公式,并利用采出程度、采油速度和递减率的相互关系提出了气驱增产比概念,建立气驱提高采收率增幅图版,形成了低渗透油藏注CO2驱提高采收率指标预测方法。通过该油藏工程方法预测白豹油区吴26-75井区,注CO2驱油20年可提高采收率8.12%。同时,对目标区块进行三维地质建模及数值模拟研究,通过数值模拟软件计算,预测区块CO2注气速度20、30、40 t/d的情况下,20年可累计增油20.56万、22.48万、24.13万m3,可分别提高采收率7.82%、8.55%、9.18%。该油藏工程方法预测结果和数值模拟方法预测结果误差较小,可用于低渗透油藏CO2驱油产量预测和开发方案优化设计。该方法可以简单快捷计算CO2提高驱采收率指标,对区块下一步的开发及评价具有指导意义。     

鄂庄薄煤层富氧地下气化模型试验

研究了不同富氧浓度下，出口煤气有效组分含量、热值、产气率及热效率的变化规律.试验结果表明：随着氧气浓度的增加，煤气中H₂,CO含量及热值增加，但当O₂浓度大于84%时，煤气中有效气体组分含量及热值上升幅度减小；随着富氧浓度的提高煤气产率下降，气化效率在44.47%～64.91%之间；薄煤层富氧-水蒸汽气化能够连续生产有效气体组分（H₂+CO+CH₄）大于59.56%、热值在8.2 MJ/m3以上的煤气，并能有效地控制气化炉温度，保持煤气组分和热值的稳定.      

复杂断块油藏中高含水期水驱规律研究

南堡油田1-29区浅层油藏大多为复杂断块、断块小、断层多、储层非均质性较强,且经过多年的注水开发已经进入中高含水采油期,综合含水高达79.4%、采出程度低,仅15.2%,目前油藏“三大矛盾”的问题日益突出,水驱效果变差。为进一步改善水驱效果、控制含水上升速度、提高采收率,本文通过对1-29区浅层油藏动态和静态资料的系统整理分析,利用数值模拟解剖油藏纵向和平面水淹状况, 明晰了“平面、层间、层内”三大矛盾的水驱规律,识别了大孔道及优势渗流通道并确定了油藏剩余油分布规律,针对油藏平面矛盾采取 “调、均、改”的分类治理对策,针对层内和层间矛盾采取调剖调驱、层段重组、细分注水等治理对策,取得了较好的效果,采出程度提高了3.5%,含水上升率控制在2.0%以下,同时对有效指导同类型油藏的高效开发具有一定的借鉴作用。     

陆梁油田薄层边底水油藏调堵控水技术研究

本文以宏观物理模型为依托,研究了薄层边底水油藏出水规律,堵剂封堵规律,以此为基础结合油藏动态分析,利用PI决策技术及堵水决策技术研究出陆梁油田薄层边底水油藏调堵决策方法。以"水井调剖、治窜增动用程度,油井封堵、控锥降含水"为思路,从施工方式、堵剂注入、隔板位置规模等进行了系统的研究,针对性的提出了符合陆梁油田薄层边底水油藏的调堵工艺方案。     

河南油田泌125区热水驱技术可行性研究

针对河南油田泌125区薄互层特低纯总厚度比(0．28)普通稠油油藏蒸汽吞吐效果变差的实际，通过热敏分析、高温相渗分析、热水驱替试验及现场实验，证明热水(含污水)驱明显优于蒸汽吞吐，注入水的温度高于拐点温度效果较好，化学驱辅助以热水驱效果更好一些。建议采用热水(污水)驱并辅助以表面活性剂驱技术，为同类油田提高驱油效率和采收率及有效地解决污水外排问题提供典型范例。     

聚合物驱微观剩余油运移规律及驱油效果研究

聚合物驱是进一步提高水驱油藏采收率的主要技术手段之一。目前的聚合物驱油机理研究仅能反映聚合物对不同类型剩余油的驱替过程,没有考虑孔隙结构的微观非均质性对驱油效果的影响。以光刻微观物理模型为研究手段,深入研究了聚合物驱不同类型剩余油运移规律及不同分子量聚合物在不同渗透率微观模型的驱油效果。研究结果表明,不同分子量的聚合物启动不同类型剩余油的顺序和难易程度不同,各类型剩余油动用比例不同,聚合物驱较易启动簇状、油滴、柱状剩余油,盲端、膜状剩余油主要依靠聚合物的黏弹性剥离,相比之下启动难度大于前几类剩余油。     

E区块薄差层井网调整优化研究

E区块由于水驱阶段开发时间较长且井距较大,井网波及效果差、含水率高,为了进一步挖潜剩余油,需要对井网进行调整。试验区油层整体上发育较差,层间差异大,好层、差层垂向上交互分布,如果同时开采,差层难以得到有效动用,所以确定先开发差层、再开发好层的开发次序。目前,E区块葡Ⅰ3层处于三元复合驱后续水驱阶段,产量低,需上返到萨Ⅱ、萨Ⅲ、葡Ⅰ1-2层组,结合三元上返井网和目前水驱井网共设计4套井网调整方案,对薄差层进行井网调整优化研究。采用数值模拟技术建立地质模型,然后在历史拟合的基础上对剩余油进行分析,目前剩余油主要分布在断层边部及井网控制不住的区域。根据方案效果对比结果,推荐方案4(即利用三元上返井网结合14口水驱井的方案),初期含水率为90.34%,初期产能43.15 t,阶段采出程度为16.77%,最终采收率为53.25%。     

边底水稠油油藏蒸汽吞吐开采特征及开发优化数值模拟研究

研究区属于典型的边底水稠油油藏，采用蒸汽吞吐开采，目前处于开发的初期阶段。该油藏生产中出现了蒸汽吞吐产能较低、含水上升较快、采出程度较低的问题。对此研究了蒸汽吞吐的开采特征及边底水对开发的影响，并通过数值模拟开展了蒸汽吞吐开发优化研究。边底水对油藏蒸汽吞吐生产有较大影响，其吞吐开采既有稠油油藏蒸汽吞吐弹性降压开采特点，又具有特有的水驱开采特点。根据油藏地质特征，建立典型数值模拟模型，对蒸汽吞吐开发井型、井距、避水高度、注采参数（注汽速度、注汽强度、干度、焖井时间）进行了优化，为下一步改善蒸汽吞吐开发效果提供了技术支撑。     

低渗透油藏油水渗流特性研究

通过油水实验,分析了陕西某油田低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征及油水两相渗流规律。根据核磁共振扫描分析表明,储层具有较强的微观非均质性,局部大通道体积小,但对渗透率有很大的影响。相对渗透率曲线表明,随着含水饱和度的增加,油相相对渗透率迅速降低,砂砾岩、含砾砂岩和粗砂岩的水相相对渗透率略有增加。中细砂岩水相相对渗透率增加,含水率快速增加,剩余油饱和度高。在岩心驱替过程中,在水驱前缘突破之前,沿程含油饱和度大幅度降低。在水驱前沿突破后,含水量迅速增加,直接进入超高含水阶段。研究成果为油水渗流特性的研究提供了依据。     

柴达木盆地H区路乐河组低渗透油藏油水互驱微观实验研究

为探讨低渗透油藏注水开发过程中油水互驱微观特征,以柴达木盆地H区路乐河组油藏为例,利用薄片观察、扫描电镜、物性分析及压汞实验等,开展油水互驱微观实验模拟综合研究。研究表明:该区储层物性较差,非均质性较强,岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石砂岩,储集空间以原生粒间孔隙为主,孔喉具有分布宽、分选较差、分布类型多且分散等特征。单相流体实验中原油在岩石内流动具有非达西渗流特征,启动压力梯度随渗透率的增加而降低,但相关性较差,增加压力梯度可使单相油渗流特征达到线性流。油驱水过程为非均匀驱替过程,油藏的微观非均质性强烈,原始含油饱和度较低;水驱油沿一两个通道快速突进,无水采油期短,水驱油效率低,增加压力可实现一定范围内增加水驱油效率,但效果并不明显;残余油主要有绕流形成的残余油、油膜残余油、边缘角隅的残余油等三种,其各自具有不同的形成机理。