碳酸盐岩缝洞型油藏注氮气驱后剩余油可视化研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开采后,仍残留有大量阁楼油、绕流油。利用氮气密度小,重力分异作用显著等特点将部分剩余油驱出,充分认识气驱之后剩余油的分布,对优化气驱设计方案具有借鉴意义。通过设计、制作物理可视化模型进行气驱模拟实验,直观展示缝洞型油藏气驱后剩余油的分布情况,并探讨相关影响因素。实验结果发现:氮气驱能有效地提高缝洞型油藏水驱后剩余油的采收率,但仍有部分残留油,如因气体气窜、底水能量不足而残留溶洞中部的窜流油,因气体洗油效率低而残留在裂缝中的油膜和小油段塞等;同时,注入方式、注入井别和注入速度等人为因素对气驱效果也有影响。研究成果为注气提高水驱后剩余油开采以及气驱后再次提高采收率提供了实验依据,认为采用水气交替等不稳定注气方式、复杂区域注气以及适中的注入速度可提高气驱效果,也认识到了溶洞形状、缝洞分布等客观因素应作为后续深化研究的重点。     

碳酸盐岩缝洞型油藏剩余油类型及影响因素

缝洞型碳酸盐岩油藏具有储集空间特殊、连接方式复杂、流体流动规律复杂等的特点,这些特点导致水驱开发后剩余油特征差异很大。文中通过可视化物理模拟实验,模拟了不同缝洞组合模式的油藏底水驱替开发过程。研究结果表明,缝洞型油藏剩余油分为：连通性差的孔洞剩余油、绕流油、阁楼油和油膜。与其他缝洞连通较差的孔洞几乎可以认为是封闭孔洞,因其无法进行油水置换从而形成剩余油;流体沿最低流动阻力方向流动导致重力效应降低,故在溶洞与裂缝出口处形成绕流油;沟通溶洞的裂缝在溶洞的低部位,故注入水无法达到顶端与油发生置换而形成阁楼油;受岩石表面润湿性、原油黏度以及温度的影响,在溶洞和裂缝表面易形成油膜。     

缝洞型碳酸盐岩油藏氮气驱效果影响因素

缝洞型碳酸盐岩油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要的储集空间,具有非均质性强、缝洞结构复杂的特点,气驱是该类油藏重要的开发方式之一。为探索缝洞型碳酸盐岩油藏气驱动态特征、驱油效果的影响因素及规律,建立二维典型缝洞可视化模型,研究不同类型剩余油启动效果,并结合氮气驱物理模拟驱油效果定量对比,分析氮气驱效果的影响因素。研究结果表明:氮气驱可进一步启动水驱未波及区域的剩余油;氮气驱效果及油、气、水流动特征受到溶洞充填方式、原油粘度和底水能量等因素影响,溶洞充填方式主要影响流体的渗流特征,在一定程度上有利于扩大氮气驱波及范围;原油粘度和底水能量影响氮气和底水的相互作用,改变压力场的分布;在强底水作用下,水窜更为明显,但能改善氮气驱效果,提高采收率。     

碳酸盐岩缝洞型油藏氮气泡沫驱提高采收率机理可视化研究

为了探索塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开发后期提高采收率技术,设计并制作了满足相似性条件的宏观可视化物理模型,在此基础上,对比研究了缝洞型油藏底水驱后氮气驱与氮气泡沫驱开采剩余油效果及提高采收率机理。实验结果表明:底水驱后,剩余油主要以阁楼油的形式存在于高部位溶洞以及局部构造高部位;底水驱后氮气驱与氮气泡沫驱可分别提高采收率30.44%和39.10%;氮气驱提高采收率机理主要是通过氮气与原油的重力分异作用顶替阁楼油,但氮气的高流度同时也使得氮气驱易发生气窜;氮气泡沫驱则在氮气驱提高采收率的基础上,通过泡沫对气体的流度控制和阻力效应,抑制气窜,进一步扩大气体的波及体积,同时,氮气泡沫驱具有更高的洗油效率,从而得到比氮气驱更好的提高采收率效果。     

碳酸盐岩缝洞型油藏氮气驱提高采收率的影响因素

碳酸盐岩缝洞型油藏在开发过程中地层能量衰竭明显,氮气驱可以有效地补充地层能量,并增强采出能力;但只有合适的注入速度、注入时机和注入方式等才能使氮气驱达到最好的驱替效果。利用地质构造和生产动态资料建立缝洞型油藏的二维可视化地层仿真剖面模型,在室内底水能量不足时,进行了氮气驱注入速度、注入时机和注入方式等因素对采收率的影响程度研究,结果表明,氮气驱注入速度对波及范围和气窜控制有较大的影响,过大过小都会使最终采收率偏低;氮气驱注入时机的早晚影响水驱效果,进而影响采收率,注入时机过早水驱效果差,注入时机过晚气驱效果差;连续氮气驱、氮气—水交替、氮气—活性水交替等注入方式可以将采收率从20%分别提高到47.09%,60.08%和61.45%。     

塔河油田缝洞型油藏单井注氮气影响因素研究

塔河油田缝洞型油藏随着注水轮次增加,生产效果逐渐变差,2012年开展单井注氮气试验,增油效果显著。运用大量矿场统计数据分析了岩溶地质背景、构造要素、储集体类型、地震反射特征及动态特征对注气效果的影响规律和特征,为塔河油田今后的注气选井和评价工作提供指导。     

缝洞型油藏注氮气吞吐效果影响因素分析

针对塔河缝洞型油藏的地质和渗流特点,利用数值模拟软件分析了油气两相的相态特征,得到注氮气非混相驱的驱油机理。通过地震、试井、测井等资料,建立数值模型,研究了地质和注氮气等参数对吞吐效果的影响。研究表明：地质参数中洞顶剩余油、充填程度、底水能量和井储关系对吞吐效果的影响很大;注氮气参数中,周期注氮气量是影响吞吐效果的主要因素,需要结合洞顶剩余油储量来具体优化;增加注氮气速度会增加气体的横向波及面积,对吞吐效果的影响存在最优值,而闷井时间和周期注水量对未充填溶洞的吞吐效果影响不大。研究结果初步形成了一种选井原则,对缝洞型油藏的增产稳产有一定的参考价值。     

缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟基础理论与应用

现有油藏数值模拟技术均为以多孔连续介质为理论基础,以达西方程、连续性方程为核心的数值模拟技术.缝洞型油藏流动特征复杂,不仅存在多孔连续介质渗流特征,还存在离散介质N-S流特征,现有的油藏数值模拟技术不适用.针对缝洞型碳酸盐岩油藏储层特征,划分了缝洞型油藏介质类型;依据表征单元体基础理论,建立了缝洞油藏连续介质与离散介质...     

缝洞型碳酸盐岩油藏岩溶储集体注氮气提高采收率实验

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多样,形态复杂,在水驱过程中容易形成阁楼油和绕流油,采用气驱能够有效补充地层能量,提高剩余油的采出程度。为观察缝洞型油藏中注入气体的驱油动态,根据塔河油田实际地质资料和注采特征,依据相似性原则,设计制作二维缝洞型油藏可视化物理模型,开展缝洞型油藏岩溶储集体模型注气提高采收率实验研究。结果表明:以注气速度分别为20和5 mL/min进行驱替,宏观油水界面特征基本相似,在氮气驱替过程中会出现明显的气水同锥现象和气水协同效应;注气速度为20 mL/min下的最终采出程度约为70.5%,注气速度为5 mL/min下的最终采出程度约为78.9%,注气速度高易发生气窜,低注气速度可以延长注氮气时间,防止气体过早发生气窜,但是由于速度低,驱动能量低,氮气只能进入阻力相对较小的溶洞和裂缝中。因此,合理控制注气速度能够充分发挥气驱提高采收率的潜能。     

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏剩余油分布特征及影响因素

利用室内实验、动静态分析、数值模拟相结合的方法,建立了缝洞型油藏剩余油赋存方式分析技术,揭示了缝洞型油藏五种剩余油赋存方式,包括:因储集空间尺度差异,高导流通道圈闭的剩余油;油井未在洞顶,水淹后溶洞的顶部剩余油;未井控有效储集空间的剩余油;能量严重不足的各类储集空间内剩余油;因碳酸盐岩的亲油性,水波及过后的残余油膜。并分析了塔河油田裂缝、溶洞、储集空间类型、井型、工作制度以及注采比对剩余油的影响。结果表明,溶洞型储集体是主要的储集空间,井打在溶洞上的开采效果较好;裂缝、溶洞以及开发因素对剩余油的形成都有不同程度的影响,在剩余油分析中,要同时考虑多种因素。     

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...     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏开发理论及方法

以塔河油田为代表的碳酸盐岩缝洞型油藏是以大型溶洞和裂缝为主要储集空间的特殊类型油藏,储集体分布复杂,主体缝洞介质内流体流动不符合达西渗流规律,使得该类油田开发无法借鉴碎屑岩成熟的开发理论和技术。经过近年来的科技攻关研究,深化了缝洞型油藏储集体形成机制,揭示了缝洞型油藏流体动力学机理,形成了超深层缝洞储集体地球物理描述、多尺度岩溶相控缝洞储集体建模、缝洞型油藏数值模拟3项关键技术成果。在塔河油田缝洞型油藏开发实践中,有效指导了注水开发,提高了开发效果。     

多尺度岩溶相控碳酸盐岩缝洞型油藏储集体建模方法

以塔河油田为代表的碳酸盐岩缝洞型油藏是中国近年来投入开发的大型油藏,其储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,且尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量表征孔、洞、缝在三维空间的分布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的储层建模方法。以塔河油田4区碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,研究并提出了多尺度岩溶相控缝洞储集体建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,根据缝洞尺度的差异,采用两步法建模：第1步建立4个单一类型储集体离散分布模型,即利用地震识别大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机模拟多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第2步采用同位条件赋值算法,将4个单一类型储集体模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维分布模型。该模型的建立定量表征了缝洞储集体在三维空间的展布特征,可以为油田开发奠定坚实的地质基础。     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏定量化注水技术研究

利用蚂蚁体追踪技术和井间干扰试验,实现缝洞关联关系的精细描述和连通性的定量化表征,逐步建立了缝洞型油藏定量化注采井网构建技术,极大的提高了注水有效率。根据不同岩溶背景区储层发育特征,构建了风化壳区多维井网、暗河区立体结构井网和断溶体背景线状井网,形成了差异化井网构建技术。在矢量化井网构建的基础上,利用弹性驱+水压复合驱水侵计算模型,初步实现底水油藏注水强度定量化;利用注采对应曲线,初步实现了封闭弹性驱油藏注水强度定量化;通过分析示踪剂响应特征曲线,实现了注水周期定量化;通过综合分析能量变化曲线和物质平衡方法,实现各向分水率定量化计算。实例应用表明,上述技术可有效提高水驱采收率。     

塔河油田AT2井区层状边水油藏氮气泡沫驱可行性研究

边底水油藏开发过程中由于边底水侵入导致垂向矛盾与平面矛盾。氮气泡沫驱因具有气源广泛、价廉经济等优点,是目前泡沫驱中矿场应用最普遍的一种。将氮气泡沫注入底水锥进的油井可发挥明显的压锥效应。塔河油田AT2井区注入水波及体积小,水驱效率低,为改善塔河油田AT2井区三叠系上油组开发效果,利用油藏数值模拟技术开展了氮气泡沫驱可行性研究。     

泡沫混排携砂解堵机理及影响因素

随着油田采出程度的提高,油藏近井地带堵塞问题愈加突出,为了消除堵塞、增强近井地带流通能力,提高采收率则成为高效开发的关键问题。根据泡沫混排技术的特点,在对其机理进行深入研究的基础上,设计泡沫混排携砂模拟实验,并对泡沫混排携砂影响因素进行分析。结果表明：气液比、裂缝、孔隙度、放喷压差是影响泡沫携砂能力及细粉砂排出的主要因素。该研究成果可为完善泡沫混排理论模型和实际施工提供很好的理论及技术指导,有助于提高油田单井采收率。