新型火烧油层物理模型的研制与应用

针对原有火烧油层物理模型在导热相似性方面的缺陷，研制了以非金属岩心管为核心的新型火烧物理模型，并发展了相应的室内模拟实验方法。通过实例，介绍了该模型系统在深入研究火烧驱油机理方面的具体应用。     

郑408块火烧驱油工程设计

在国内外筛选评价标准的基础上,结合物理模拟试验对郑40块油藏地质条件进行综合筛选和评价,综合论证了敏感性稠油油藏火烧驱油的可行性,详细分析了影响火烧驱油的主要因素,根据物理模拟结果和国内外经验,选取了开展火烧驱油试验的最佳井区。以油藏数值模拟为手段,针对敏感性油藏特点,进行火烧驱油方案优化设计,优化主要参数。现场实施效果良好,为同类油藏的开发提供了借鉴和指导。     

乐安油田南区火烧驱油提高采收率试验

通过热采筛选、物理模拟和数值模拟研究，综合论证了乐安油田南区吞吐后转火烧驱油开发的可行性，开展了火烧驱油油藏工程设计。南区火烧驱油试验已见到初步效果，为胜利油区同类油藏的开发提供借鉴的指导。     

超深断控缝洞型碳酸盐岩油藏注水重力驱油理论探索

在超深层断控碳酸盐岩缝洞组合地质特征与储集单元划分分析基础上,制作了2种物理模型,开展了注水驱油物理模拟试验;探索了断控缝洞型碳酸盐岩油藏复杂流动条件下的注水驱油机理,建立了断控碳酸盐岩油藏渗流和自由流共存状态下的数学模型,并据此开展了矿场注水先导试验,评价注水提高采收率实施效果.研究表明:断控缝洞型碳酸盐岩油藏单元可...     

非均质三维模型水驱剩余油试验研究

为了明晰储层非均质性对水驱油采出程度的影响,运用人造物理模型制作技术制作了三维物理模型,并用恒速法对不同的三维非均质模型进行水驱油试验。试验发现:纵向非均质模型的水驱油采出程度最高,平面非均质模型的水驱油采出程度最低;平面非均质模型中2个渗透层间窜流是剩余油过多的主要因素,运用微凝胶调驱后,可改善水驱波及体积,大幅度提高采出程度。采用数值模拟方法,模拟了不同的三维非均质模型水驱油过程及其在不同含水阶段采出程度、剩余油分布情况。模拟结果表明,亲水反韵律模型水驱采出程度最高,剩余油分布均匀,各油层水洗程度也均匀;亲水正韵律模型水驱采出程度最低,剩余油集中分布在上部低渗透层段。剩余油的数量、分布情况受油层沉积韵律类型、重力作用、毛管力作用、油层渗透率、水驱强度等多种因素的制约。     

弱凝胶室内驱油实验的数值模拟

为了搞清渤海旅大油田弱凝胶调驱工作参数,在矿场试验的基础上开展了室内驱油物理模拟实验和数值模拟研究。应用CMG STARS模拟器进行厘米级别岩心的数值模拟,在室内水驱实验、弱凝胶调驱、多轮次凝胶调驱等拟合的基础上,结合旅大油田矿场试验研究成果,获取了描述弱凝胶调驱的重要物化参数。综合给出旅大油田矿场级别数值模拟所需物化参数,提高了拟合精度。     

二次聚合物驱平面仿真物理模型驱替实验

通过二次聚合物驱平面仿真物理模型驱替实验研究表明,一次聚驱后进行二次聚合物驱能够进一步提高采收率幅度在5.6%～7.2%之间,增加聚合物用量可以进一步提高平面物理模型采收率。下二门油田H2Ⅱ油组于2006年8月开展了高浓度二次聚驱矿场试验,目前已取得了显著的效果,其形成的二次聚合物驱系列技术对国内外同类油藏三采技术的发展具有重要的指导作用。     

关于三元复合驱的两点思考

通过对三元复合驱井距与驱油效率和扩大波及体积关系的分析,发现三元复合驱随着井距的扩大其驱油效率会下降,而同时其扩大波及体积作用则增大,提高采收率值会下降,所以目前技术条件下三元复合驱井距不宜过大。同时分析了常用室内岩芯实验与矿场试验的差别,室内岩芯多使用一维或二维的,其流体流动趋向线性流,而实际上油田生产时其流体流动是径向流,两种流动方式对注入压力上升幅度影响程度不同,因此就具有扩大波及体积作用的三元复合驱来说,目前常用的岩芯实验驱油机理上不能完全代表矿场试验,所以在进行机理研究时应该用径向流岩芯实验来模拟研究矿场试验。     

高温高盐油藏化学驱数值模拟技术进展

针对高温高盐油藏,胜利油田近年来先后研发了非均相体系、乳液表面活性剂体系等新型驱油体系,其驱油机理与传统化学驱油体系有明显的区别,现有商业化数值模拟软件无法有效表征,而自研数值模拟软件存在运算速度慢、难以支撑大规模矿场应用等难题。依托自主知识产权的化学驱数值模拟软件SLCHEM,在室内实验与机理研究基础上,建立了基于粘弹性颗粒孔喉通过系数的非均相复合驱数学模型以及表征乳液表面活性剂乳化增粘特征的数学模型,实现了相应的模拟功能,开展了室内试验的拟合与矿场模型应用,验证了模型的合理性和准确性;综合应用顺序全隐式快速求解算法、并行解法及交替方向解法,实现了百万级规模模型的快速计算。通过概念模型进行了计算效率测试,在网格数100×10⁴、井数116口、生产历史5a条件下,计算速度为2.9h。室内实验验证与矿场实际应用表明,与商业化软件相比,改造后的SLCHEM软件能够实现对新型驱油体系室内实验结果与矿场动态指标的准确拟合,可为化学驱方案优化与动态分析提供有效的技术支持。     

火烧油层点火参数计算模型的建立与应用

火烧油层点火工艺是整个火烧油层驱油技术的关键。点火器是点火工艺的核心 ,点火参数的控制直接影响到点火的成功与否。为定量优化点火参数 ,在分析通电期间井口与点火器之间电力参数以及井筒、地层、点火器之间传导、对流、辐射换热的基础上 ,建立了井口电压、电流、功率、供风量与原油燃点相关联的计算模型。应用该模型对郑 4 0 8-试 1井的点火参数进行了模拟与优化。现场试验证明 :利用该计算模型实施的火烧油层点火工艺成功点燃油层 ,大大提高了火烧驱油点火成功率     

注蒸汽后期稠油油藏火驱配套工艺矿场试验与认识

为了探索注蒸汽后期稠油油藏转火驱技术的可行性,研制了电加热点火器及配套工具,实现了油层高温点火;通过火线前缘监测、产出气体组分监测和耐高温井下温压监测手段判断燃烧状态、火线前缘位置和推进方向;建立了直井多相管流温度、压力分布模型,确定了火驱生产制度和生产方式,研制了配套防气工具,形成火驱举升工艺;根据火驱不同生产阶段,注气井和生产井腐蚀特征,模拟井下工况开展了室内氧腐蚀和酸性气体腐蚀试验,掌握了管材腐蚀特征,确定了注气井、生产井的防腐工艺。现场试验表明,该技术能满足火驱生产需求,也证实了注蒸汽后的稠油油藏转火驱的可行性,为同类油藏转火驱技术提供了技术支持。     

应用多种示踪剂监测火烧油层动态特征

针对乐安油田稠油开发进入中后期,汽窜及蒸汽超覆、边水浸入等问题造成油层动用不均匀的现状,开展了火烧油层试验。通过室内试验进行了示踪剂的筛选、评价、用量设计,制定了取样制度。利用气体示踪剂、温控型示踪剂、稳定同位素示踪剂等,对试验过程的火烧前缘进行动态监测,为火烧试验提供了准确、及时的动态数据,也为同类型油藏热采开发时的监测分析提供了借鉴。     

稠油老区直井火驱驱替特征与井网模式选择

伴随着直井火驱技术在新疆、辽河等注蒸汽稠油老区的成功试验和工业化应用,其提高采收率的潜力正得到广泛认同。通过室内实验、矿场试验和油藏工程等多种方法,系统研究了稠油老区直井火驱的驱替特征。室内实验和矿场取心资料证明,直井火驱具有较高的驱油效率,燃烧前缘波及范围内基本没有剩余油,可实现较高的平面波及系数和最终采收率,是一种后续无需再转换开发方式即可实现大幅度提高采收率的战略性接替技术。基于以上研究,全面论证了面积火驱和线性火驱两种井网模式的开发特点及各自优势,并将研究成果应用于新疆红浅火驱工业化试验方案设计中。研究表明,线性井网具有地面设施建设及管理容易、阶段管理井数少、配套工艺相对简单、燃烧前缘的目的性调控容易实现等优点,面积井网则在降低火驱阶段空气油比、提高油藏总的采油速度、减少地质及油藏管理风险等方面具有优势。火驱井网的选择应重点考虑地质、储层及流体物性、油价、油藏已开发程度等因素。红浅火驱工业化试验方案采用了新、老井组合下改进的线性井网模式,既吸取了线性井网先导试验的经验教训,也借鉴了面积井网的相关优点。     

辽河油田火驱开发技术进展

辽河油田稠油油藏具有埋藏深、油品类型多等特点,为探索稠油油藏注蒸汽开采后期的有效接替技术,通过开展室内物理模拟和现场试验,研究了注蒸汽开发后火驱开发中深层—特深层层状、厚层块状、水淹稠油油藏以及浅层低渗透稠油油藏等不同油藏类型的可行性,形成了针对不同类型油藏的火驱储层描述技术、室内物理模拟实验技术、油藏工程设计技术、采油工艺技术、开发效果评价技术等,火驱开发油藏的采出程度大大提高,有效缓解了产量递减。该文论述了辽河油田火驱技术探索历程,对不同类型油藏火驱开发配套技术进行了系统总结。研究成果可为辽河油田及同类型稠油油藏火驱开发提供借鉴。     

厚层块状稠油油藏平面火驱技术研究与实践

辽河油田G块为特深层、厚层块状普通稠油油藏,历经23a的蒸汽吞吐开发,已经进入开发后期,迫切需要转变开发方式提高油藏采收率。前期研究结果表明,火驱是该块最佳的开发方式。针对该块油层巨厚、地层倾角大、存水率高的特点,对火驱井网选择、燃烧方式、注采配置关系及操作参数进行了优化设计,并对开展的火驱先导试验进行综合评价,认识目前火驱燃烧状态、燃烧前缘推进规律以及油井受效特点,并分析了厚层油藏火驱存在的主要问题以及下步的攻关方向。该研究可为厚层块状稠油油藏火驱开发提供一定的技术借鉴。     

水淹稠油油藏火驱开发受效特征研究

为明确水淹油藏蒸汽吞吐后提高采收率的可能性,从火驱开发机理入手,开展物理模拟和数值模拟研究,建立强、弱两大类水淹模型,揭示水淹油藏火驱增压排水开发机理,依据产出流体变化规律及火驱燃烧指标等评价参数,建立判别标准,将水淹油藏火驱划分为4个阶段,厘清了水淹油藏火驱开发规律。研究结果表明,水淹稠油油藏火驱具有增压排水、排水时间长、点火时间长、注气需求高、放热量高、产油峰值高、降黏效果好等开发特点。该研究成果在辽河油田锦91块成功实施,火驱受效特征明显。该研究对边底水或水淹稠油油藏高效开发具有技术指导意义。     

油田注水机组节能优化的指标及数学模型

油田注水是采油生产的重要手段。然而,油田注水系统的耗电量巨大,因此,开发注水系统节能技术是油田节能工作的重点,其中注水机组的节能优化是注水系统节能的基础。文章阐述了油田注水机组节能优化的指标,建立了注水机组节能优化的数学模型。     

井间电位法火驱前缘监测技术研究及应用

阐述井间电位法监测火驱前缘原理和地面电位差模型,分析火驱过程中各区带油层物性、电性变化对地层电阻率的影响,建立电位法监测火驱前缘电阻率解释模型。利用地面电位数据反演目的层电阻率变化,确定火驱前缘。通过井下温度数据和生产动态分析验证,表明电位法监测火驱前缘是可行的,可以了解火线的推进方向和速度,及时掌握火驱波及范围,为火驱动态调控提供技术支持。此项技术应用于准噶尔盆地红浅1井区取得良好效果。     

稠油油藏热活性水驱数值模拟

基于室内实验和矿场试验结果，对在稠油油藏热水驱中加入低质量分数表面活性剂时的驱替机理及所涉及的物理化学现象进行了研究，建立了三维三相的热活性水驱数学模型，并运用自行开发的软件对辽河油田－实际区块进行了模拟计算，对稠油油藏热活性水驱的渗流机理及加入表面活性剂时影响热活性水驱驱油效果的因素（加入表面活性剂的用量、时机、方式）进行了分析研究，得出了一些有益的认识。     

基于数值模拟的重力火驱特征分析与调控

重力火驱是中深厚层稠油油藏注蒸汽后重要的接替手段,为明确其波及特征及调控技术,基于辽河油田重力火驱区块相关数据建立了重力火驱数值模拟模型,研究了重力火驱的区带特征、产量变化规律和生产控制条件。研究表明：重力火驱水平井产油主要是由于垂向上流度变大而导致垂向流动;重力火驱的生产动态可以划分为建立腔体连通、横向展布见效、稳定燃烧泄油和突破递减4个典型阶段;按照椭球模型公式可以计算出最低注气速度,2倍理论计算注气量进行生产设计时效果较好;设置一定回压可有效抑制气窜,实现火线均衡扩展,最佳的排注比为1。研究结果为指导重力火驱矿场工程设计提供了依据。