振动-空气泡沫驱封堵性能评价与矿场试验研究

为了解决鄂尔多斯盆地裂缝性低渗透油藏开发后期含水上升快、采收率低的问题,基于低频振动作用下空气泡沫驱的增效机理,利用自制波场模拟实验装置,探讨了低频振动对空气泡沫驱封堵性能以及提高采收率的影响。实验结果表明,相对于静态泡沫封堵,振动作用下的动态泡沫封堵性能有明显提升,且在振动频率为10 Hz、振动加速度为0.04g(g为重力加速度)时效果最优;随着水驱渗透率的增大,振动-空气泡沫驱对填砂管的封堵效果变好,采收率平均提高19.63%,渗透率级差由3.08增加到37.08时,采收率增幅由18.52%增加到38.69%。同时,在延长油田进行的振动-空气泡沫驱矿场试验显示调驱后注入流量降低约46.8%,泵注压力提高约135.1%,油井日产液相对降低9.5%,日产油相对增加12.2%,综合含水率降低了8.8%,生产状况有明显改善。     

轻质油藏高压注空气技术应用前景分析

 轻质油藏高压注空气提高采收率技术已经被证实是一种行之有效的提高采收率技术,该技术的发展为油田提高采收率开辟了新的道路。本文总结国内外轻质油藏高压注空气技术矿场试验及室内研究技术的发展历程,阐述了目前国内外轻质油藏高压注空气驱油机制的研究现状,明确了注空气实施过程中油藏筛选及评价、工程设计、现场实施三大环节之间的相互关系,并对各个阶段需要实施的主要内容和考虑的关键因素予以详细说明。根据目前国内外提高采收率技术现状,分析了轻质油藏高压注空气技术的特点和优势,指出了对于水驱后油藏或正在进行水驱的油藏、低渗及超低渗注水开发困难的油藏、高温高盐油藏等,轻质油藏高压注空气具有巨大的经济潜力和广阔的应用前景。     

空气、泡沫驱提高特低渗透油田采收率效果分析

甘谷驿油田唐80井区为特低渗透、低产、低饱和轻质油藏,油藏埋藏浅,地层温度低,在2007年9月份开始试注空气、泡沫,目前试验井组丛54．丛55增产较为显著,油井含水率明显降低,为特低渗透油田提高采收率探索了新的途径。     

轻质油藏注空气燃烧管试验

燃烧管试验是注空气评价过程中的重要试验,其目的是研究注空气过程中原油在地层条件下的燃烧情况.在Calgary大学长1 m、渗透率为1.457 μm2的填砂管中,对鄯善轻质油藏原油进行注空气燃烧管试验.分析了提高原油采收率和维持燃烧所需要的燃料、产出气的组成、产出油和水的量以及注空气温度前沿推进速度.对脱气油注氮气,驱油效率可达到64%,在此基础上注空气,驱油效率可再提高23%,同时燃烧消耗10%的原油,但注空气时不能持续燃烧,进行二次点火后才可完成试验.     

明15块空气泡沫驱低温氧化反应动力学模型及影响因素分析

基于室内空气原油静态氧化实验,在理论分析的基础上,确立了低温氧化反应动力学方程。基于简化的Arrhenius方程,确定了氧化反应的活化能、反应速率和反应焓,从而建立了低温氧化反应动力学模型。依据建立的氧化反应动力学模型,结合中原油田明15块油藏基本参数和先导实验数据,通过数值模拟的方法分析了油藏低温氧化反应特征、原油性能及工艺参数等对空气泡沫驱提高采收率效果的影响规律。     

新疆油田低渗透区块空气驱实验研究

低渗透油藏由于地层能量衰竭较快且注水困难,一次及二次采收率较低,故考虑采用注空气技术来维持地层压力、提高采收率.相对于其他气驱技术,空气驱具有来源广、成本低的显著优势.通过对C-9井区原油低温氧化实验及空气驱实验,研究了目标区块原油的低温氧化特性及油藏条件下的空气驱提高原油采收率幅度.主要从注空气安全和提高采收率潜力方面评价了空气驱低温氧化工艺的可行性.实验结果表明,在相对低温条件下C-9区块原油可以有效消耗氧气,即使氧化速率缓慢,但是考虑空气在油藏中滞留时间及氧化反应的热效率,仍可以保证注气安全,空气驱二次采油可以得到较高的采收率,但是对于剩余油饱和度低的三次采油,空气驱提高采收率的幅度相对较低.     

低渗油田空气驱泡沫防气窜技术研究及矿场应用

为了抑制低渗油田注空气过程中气窜的发生、提高注空气效率,开展了空气泡沫防止气窜技术研究。对研究出的复合泡沫体系ES-70/O12的抑制气窜效果和影响因素进行实验研究。研究结果表明:泡沫的注入速度、注入方式对泡沫抑制气窜效果和采收率具有显著影响。提高注入速度和采用段塞式的注入方法,可以提高泡沫封窜效果和提高采收率。研究出的体系在含油条件下仍然具有高的发泡效率。通过对研究出的体系在贝尔油田空气驱矿场试验过程中的应用。结果表明:研究出的泡沫体系对空气驱过程中气窜具有明显的抑制效果,注入泡沫后注气效果得到了改善。     

油藏注空气提高采收率开采技术

注空气提高原油采收率技术已经在国外多种油藏和各种地质条件下得到了成功应用,其特点是操作成本低、注入能力强、驱油效率高、储量动用程度大。系统介绍了国外注空气开发稀油油藏、稠油油藏、沥青质油藏的成功实例以及我国油藏注空气开发的技术现状,分析了注空气技术的机理、提高采收率效果及成功应用的关键因素,对我国各类适合注空气的油藏开发调整具有一定借鉴意义。     

低渗油藏注空气低温氧化数值模拟研究

针对胜利油田低渗透油藏注空气低温氧化提高采收率,基于室内实验和数值模拟相结合的手段,通过拟合氧化实验的压力降、产出气体含量,建立了注空气低温氧化(LTO)模拟模型,评价了注空气效果影响因素的敏感性及作用机理,对比了注空气与注N2的驱油效果及经济可行性。实际应用表明,模拟与实验结果吻合较好,数值模拟方法可行;胜利油田渤南罗36断块注空气效果影响因素的重要性大小依次为注气速度、油藏温度、剩余油饱和度、油藏倾角、射孔位置等;注空气相对于注N2而言成本低,驱油效果好。为胜利油田低渗油藏注空气动态监测及方案调整提供了依据,对注空气提高采收率开发方案的制订及优化具有借鉴意义。     

注空气泡沫低温氧化工艺提高采收率试验

针对中原油田胡12块油藏非均质性严重及水驱效果差的现状,对原油-空气泡沫的氧化特性、封堵效果及其影响因素、驱油效果进行模拟试验研究.结果表明:胡12块原油具有较好的氧化活性,温度、压力、含水饱和度与黏土含量对氧化速率都有影响;空气泡沫的存在对原油静态氧化有一定影响,而对油藏条件下的动态氧化影响不大;气液比为1:1-2:1、温度越低、压力及岩心渗透率越高时,泡沫稳定性越好,封堵能力越强;空气泡沫驱阶段可提高驱油效率13%～24%,适用于非均质严重地层提高原油采收率.     

海上稠油油藏强化N2泡沫调驱实验研究

采用新型PENF(polymer enhanced nitrogen foam)调驱技术,可有效提高非均质严重的海上稠油油藏采收率。实验采用三管并联模型,模拟非均质储集层,进行FAW(foam alternating water)调驱实验,分析非均质稠油油藏水驱低效原因,揭示PENF的EOR机理,并优化注入参数。结果表明,与常规泡沫相比,新型复配PENF体系极大增强了泡沫稳定性和调驱能力,更适用于非均质严重的海上稠油油藏;调驱过程体现"逐级堵调、依次动用",采用优化参数:多段塞、气液比1∶1及FAW注入方式,提高水驱驱油效率40%,达73.52%,有效提高采收率。     

北美超低渗致密油藏提高采收率技术现状

在过去的十年中,北美致密油气的开发技术日渐成熟,其中,最具代表性的技术是水力压裂和水平钻井技术的结合。然而,现有依靠天然能量的衰竭式开发只能采出超低渗储层中的少部分原油（采出程度低于10%）,导致致密储层中仍存在大量剩余油。因此,非常规超低渗油藏提高采收率技术的研究日趋重要。目前,全世界90%以上的致密油产量来自美国,其开采技术在非常规致密油的开发领域具有明显优势。并且,在过去的十年间,北美的石油公司已经对针对致密低渗油藏的提高采收率（EOR）技术进行了许多现场测试。鉴于美国在非常规致密油的勘探开发中具有领先地位,重点对北美致密油资源开发中提高采收率措施的现场经验进行了总结和评价,并指出了其目前面临的主要困难和挑战。此项研究对于中国未来超低渗致密油藏提高采收率技术的发展具有指导和借鉴意义。     

唐80井区注空气泡沫驱室内试验研究

为提高唐80井区的开发速度和提高采收率,同时为整个油田补充能量,开展了唐80井区注空气泡沫提高驱油效率室内试验研究。试验结果表明,小段塞空气-泡沫液交替注入驱油效率最高,且容易注入。从产生的泡沫品质看,气液比在2∶1-4∶1之间,生成的泡沫非常细腻,且在气液比大于5∶1之后容易气窜。经济上考虑,推荐气液比为3∶1。该研究为下一步进行矿场先导性试验提供了一定指导。     

桩106稠油油藏低气液比氮气泡沫驱实验研究

针对桩106普通稠油油藏水驱开发后期提高采收率的需要,同时为了克服常规泡沫驱注气成本和注入压力过高的问题,开展了低气液比氮气泡沫驱实验研究.泡沫驱油体系筛选实验结果表明:构建的泡沫驱体系0.2wt%DS2+0.5wt%Na2CO3具有良好的起泡性能(起泡体积570ml,析液半衰期590s),同时具有大幅度降低油水界面张力(1.4×10-3mN/m)和较强的乳化能力(最小乳化转速275r/min).岩心物理模拟实验表明,低气液比条件(0.2∶1—0.5∶1)下的氮气泡沫驱不但能够在水驱基础上提高采收率22%—30%,而且还可以防止气体的过早突破,从而起到较持久的调驱作用.低气液比泡沫驱是提高普通稠油油藏水驱开发后期采收率的一种经济有效的方法.     

玉门H低渗透裂缝油藏强化泡沫防气窜实验研究

玉门油田贫氧空气驱油先导试验中3口采油井过早发生明显的气窜,使产液量与产油量大幅下降,影响正常生产。采用Waring Blender方法测定了矿化度8.3×10⁴ mg/L、温度114℃条件下的不同配方体系的泡沫性能,确定了较优的0.2% WP4+0.3% NS强化泡沫体系配方,通过岩芯驱替实验研究了该体系的高温高压稳定性、低渗透裂缝岩芯封堵性及气驱后贫氧空气泡沫调驱提高采收率的效果。实验结果表明,强化泡沫在高压条件下稳定性明显提高;能够增加流体在基质及裂缝中流动时的阻力,具有流度控制能力,阻力因子分布在5.09~38.66;对于贫氧空气驱后采用强化泡沫调驱的岩芯,提高采收率可达16.70%~38.11%。     

新型功能聚合物在低渗透油层中

在传统聚丙烯酰胺的基础上,合成了一种新型改性功能聚合物。该聚合物分子量在700-900万之间,依据油层渗透率与聚驱分子量的匹配性得知【1】,其目的层是低渗透油层。测试了该聚合物的流动性及驱油效率。结果表明在低渗透油藏中,该聚合物具有较高的阻力系数和残余阻力系数,展示出良好的可注入性和流度控制能力。同时,该聚合物能有效提高低渗透油层聚驱采收率7%以上,远高于传统700万低分聚合物4%左右的采收率。因此,该聚合物与低渗透油层有着较好的匹配性,具备工业推广应用前景。     

新型功能聚合物在低渗透油层中

在传统聚丙烯酰胺的基础上,合成了一种新型改性功能聚合物.该聚合物分子量在700-900万之间.依据油层渗透率与聚驱分子量的匹配性得知[1],其目的层是低渗透油层.测试了该聚合物的流动性及驱油效率.结果表明在低渗透油藏中,该聚合物具有较高的阻力系数和残余阻力系数,展示出良好的可注入性和流度控制能力.同时,该聚合物能有效提高低渗透油层聚驱采收率7％以上,远高于传统700万低分聚合物4％左右的采收率.因此,该聚合物与低渗透油层有着较好的匹配性,具备工业推广应用前景.     

孔隙介质中泡沫生成机制和转向能力研究

为了明确泡沫在地层中的生成、运移等行为并考察其在油气田开发中的应用基础,通过利用微观刻蚀玻璃模型开展可视化实验的方法研究了泡沫在孔隙介质中的生成机制以及转向能力。结果表明：排驱时易发生颈部卡断,吸吮时易发生颈前卡断、直线卡断;气液混注时随含水饱和度变化,会使吸吮和排驱过程交替出现,而导致生泡方式发生改变;发现颈前卡断生成的泡沫直径略小于生泡孔隙喉道的直径,直线卡断生成的泡沫直径约为生泡孔隙喉道直径的2倍,颈部卡断生成的泡沫直径与孔隙体直径大致相当;泡沫在不同渗透率级差模型中运移转向能力差异较大,一般非均质地层注泡沫转向的渗透率级差极限为6:1,单纯注泡沫难以波及高渗透率级差模型中的低渗区域。可见上述研究结果能对泡沫在提高采收率中的应用提供一定的指导作用。     

新型交联聚合物微球调驱性能研究

渤海油田地层具有高孔高渗、疏松脆弱、非均质性强的特点,部分井组存在注入水低效或无效循环、水窜加快和递减率大等问题。现场应用试验表明,新型交联聚合物微球P-90对该类储层具有更好的调驱效果。为更好分析和解释其调驱机理,采用扫描电镜、激光粒度仪、高温高压流变仪、微孔滤膜装置和一维物模流动装置等对P-90的基本理化性能与调驱能力进行了评价实验。结果表明,新型交联聚合物微球P-90溶胀效果好,水化溶胀后微球之间相互交联形成空间网状结构,粒径均匀分布并长期保持在15μm,具有良好的耐温性及黏度保留率;对孔径5、10μm微孔滤膜产生了有效封堵;新型交联聚合物微球P-90同时具备了聚合物凝胶交联网状结构与聚合物微球球形分散结构。其独特的微观结构对于非均质高孔高渗油藏有更好的改善作用,极大提高了封堵、驱油效率,可达到较好的深部调驱效果。     

低渗透油藏三相流油井流入动态研究

针对低渗透油藏具有启动压力梯度和应力敏感性的特性,考虑油相相对渗透率、原油黏度、原油体积系数随压力变化,建立了考虑应力敏感性和启动压力梯度影响的低渗透油藏三相流油井流入动态方程,分析了影响流入动态曲线形态的因素.其结果对开发低渗透油田的油井流入动态预测具有实际指导意义.