稠油油藏注蒸汽开发汽窜特征研究

随着稠油油藏开发过程的进一步深入,存在汽窜的区块越来越多,危害也越来越大。在定性认识热采汽窜通道形成机理的基础上,引入了汽窜时间与热侵体积的概念,通过单因素分析的方法,较准确地描述了稠油油藏汽窜的敏感因素,研究了储层渗透率、原油黏度、油层埋深、注汽强度和胶结程度等因素对汽窜时间和热侵体积的影响,结果发现储层渗透率越高、原油黏度越大、埋藏越浅、注汽强度越大、油藏越疏松,发生汽窜的可能性越大,汽窜时间越短。之后运用正交实验设计方法,通过级差分析与方差分析得到了各因素对汽窜指标的影响排序与显著性参数,结果表明渗透率对汽窜时间和热侵体积的影响最为显著。

冀东油田高13断块注烃气驱提高采收率优化研究

冀东油田高13断块油藏渗透率低,水驱开发效果差。但油藏温度和压力较高,原油粘度小,适宜注烃气驱提高原油采收率。针对高13断块油藏,在流体相态拟合的基础上,应用油藏数值模拟技术进行了注烃气驱提高采收率方案优化研究。研究结果表明,气水交替驱是最佳的注入方式。优化后的气水交替驱注采参数为:最佳的注气段塞大小为0.3HCPV,气水比为1∶1～1∶2,注入速度为0.03～0.04HCPV/a,注采比为1.0～1.1,优化方案与水驱方案相比提高采收率9.7%。

边底水驱油藏可动凝胶调驱研究

针对复杂断块边底水驱油藏含水上升快、多轮次调剖费用高的问题提出了可动凝胶调驱技术。通过数值模拟和物理模拟研究,确定了最佳注入井网、注入方式、注入段塞尺寸以及不同开发方式提高采收率潜力与经济效益关系。研究表明,4口井注入井网的见效井较多,提高采收率32.2个百分点,注入相同PV数情况下2口井注入井网见效井较少,提高采收率28.7个百分点;多级段塞注入方式提高采收率幅度高于单段塞注入方式;在非均质严重的油藏,在实施可动凝胶调驱前有必要进行先期调剖,调剖后可动凝胶调驱开发油藏最终提高采收率26.01个百分点,而可动凝胶调驱开发油藏可最终提高采收率23.15个百分点。该技术可提高边底水驱油藏开发效果。

冀东油田深层中低渗透油藏气驱适应性

在与三次采油油藏筛选标准对比、与国内外已实施三次采油区块类比以及气源条件分析、最小混相压力计算和油藏数值模拟等研究的基础上,进行冀东油田深层中低渗透油藏气驱适应性分析。研究表明:水气交替烃类气驱为该油藏优选的三次采油技术;南堡油田的发现为烃类气驱提供了充足的气源,气驱过程中可达到混相或近混相;气驱技术实施后可有效地提高原油采收率,获得较好的经济效益。

基于蒙特卡洛方法的提高原油采收率潜力风险性评价

提高原油采收率潜力分析中采用的基础数据(如油藏参数、经济参数等)存在一定的波动或不确定性,由此给得出的评价指标及做出的决策带来很大程度的风险。基于蒙特卡洛原理,结合油藏数值模拟技术和经济评价方法提出了提高原油采收率潜力风险性评价方法。定义了风险指数来定量表征实施强化采油方法风险的大小。以某油藏聚合物驱为例,介绍了提高原油采收率潜力风险性评价过程。应用结果表明,所建立的方法能综合考虑强化采油方法的技术、经济适应性及风险性,从而有效地指导油田开发决策。

热采双管水平井改善稠油油藏加热效果研究

平行双管与同心管注汽技术是为解决水平段吸汽剖面不均而提出来的稠油水平井完井新方法。采用稳态实验方法,进行了多孔介质中稠油的渗流特征实验。在获取了零启动压力梯度拐点温度的基础上,研究了水平井双管分段注采对水平段吸汽剖面的影响。结果显示,实验测得的两种稠油油样在油藏条件下的零启动压力梯度的拐点温度分别为72℃,65℃。储层与流体物性参数、注汽方式以及注汽参数等均对双管注汽开发效果有所影响,其中水平段的沿程非均质性、注汽方式、周期注气量、蒸汽干度和盲管段长度影响较大。当盲管段长度较小时,纵向加热半径也较小,此时A、B两段注入的蒸汽发生窜通的可能性较大。

平面非均质边水驱油藏来水方向诊断和调整

冀东油田 12 # 油层是高 10 4 5区块的主力小层 ,属于河流相沉积 ,平面非均质性强 ,边水能量活跃 ,是该小层的驱动动力。对该层位渗透率等值图进行了分析 ,抽象出一个实验物理模型。该模型在形状和渗透率分布上基本与地质模型相似 ,并以充分接触的水线模拟边水 ,符合地质原型边水驱油实际情况。在两种井网模式下模拟了边水侵入后前缘突进规律。结果表明 ,渗透率是控制边水侵入的主要因素 ,边水侵入后沿主河道推进速度最快。井网部署方式与储层非均质性有一定的适应性 ,合理的井位能抑制边水突进。示踪剂监测解释结果表明 ,在主河道西部 ,边水自西北向东侵入 ;主河道东部边水自东北向西南入侵 ,与主河道砂体展布方向一致。实验模拟结果与示踪剂监测结果吻合。根据研究结果在现场实施边水调剖措施 。

冀东油田复杂断块油藏水平井开发技术与实践

冀东油田属渤海湾断陷盆地典型的复杂小断块油田,近两年,在大力加强油藏精细描述的基础上,积极推广应用水平井开发新技术,使水平井技术在冀东复杂断块油田开发中的应用规模迅速扩大并取得良好的效果。在水平井开发技术应用过程中,通过不断探索和总结完善,逐步形成了一套适合冀东油田复杂断块油藏特点的水平井应用技术方法,主要包括水平井适应性评价、方案部署、设计、钻井、测井和录井、采油以及生产管理等6个方面14个环节,该技术方法的配套应用既有效地保证了冀东复杂小断块油藏水平井开发技术的应用效果,又为进一步推动水平井技术进步奠定了良好的基础。高尚堡油田浅层南区高63断块多油层小断块层状边底水驱油藏、高尚堡油田浅层北区油藏Ng8小层难采储量的高效开发以及利用小井眼侧钻水平井高效挖潜技术改善老区开发效果的实践验证了该方法的有效性。

油藏耦合水平井调流控水筛管优选模型

根据质量守恒定律和动量定理,建立了与油藏耦合的水平井调流控水筛管优选模型。研究发现,相对于单纯的实施盲管段或调整嘴子大小的方式,实施管外封隔或在实施管外封隔的同时配合使用实施盲管段(或调整嘴子大小)的方式对产液剖面的调整幅度较大。由于高渗透带是主要的水淹带,同时又是主要的产液带,因此,过分限制高渗透带的产液量未必能取得较好的开发效果,因为在限制高渗透带产液量的同时也损失了产油量。在非均质油藏中,随着变异系数的增加,累积产油量减少;变异系数较大时,累积产油量减少的趋势更加明显;实施最优的调流措施时,累积产油量增加;当变异系数约为0.6时,调流的效果最好(增油量最大),变异系数太小或太大调流效果均不明显。

复杂断块油藏水平井二氧化碳吞吐注采参数优化研究

水平井是冀东油田浅层复杂断块油藏的主要开发方式,随着水平井的持续开发,含水快速上升,严重影响了开发效果。采用CO_2吞吐可进一步提高增油效果和产能,降低含水上升速率。为优化CO_2吞吐的注采参数、提高现场试验效果,利用矿场岩屑设计制作了CO_2吞吐三维物理模型(尺寸30 cm×30 cm×12 cm,水测渗透率1.160μm^2,孔隙度31%),使用该模型开展了注入量、焖井时间等注采参数优化研究。结果表明,CO_2吞吐增油效果明显,采收率较衰竭开采增加幅度为1.97%~9.47%,换油率为1.14~3.62 m^3/m^3;为达到最佳的增油效果,宜采用的CO_2吞吐注采参数为:注入量0.3~0.4 PV、焖井时间12~15 h、注入速率4~6 mL/min、采液速率480~600 mL/h。

水平井井身轨迹对底水油藏开采效果的影响

建立了底水油藏水平井开采三维物理模型,通过改变水平井狗腿位置以及距底水高度,研究了水平井不同井身轨迹对水平井产能、底水与井筒压力梯度、含水率及采收率的影响。研究结果表明,凹型水平井狗腿远离跟部含水率上升较缓,无水采油期较长。凹型水平井狗腿位于中部时,狗腿深度较浅的模型采收率较高。注入冻胶堵剂成胶后底水开采,凹型水平井狗腿位于跟部的模型提高采收率幅度较高。实验结果符合实际油藏状况,为底水油藏水平井优化设计和现场堵水选井提供了参考。

硅酸盐化学堵水技术研究现状及展望

综述了国内外硅酸盐堵剂体系、化学堵水工艺和现场应用效果。硅酸盐堵剂主要分为硅酸盐凝胶堵剂体系、硅酸盐沉淀型堵剂体系、硅酸盐复合凝胶堵剂体系和硅酸盐颗粒堵剂体系。硅酸盐化学堵水工艺主要有单液封堵工艺、双液封堵工艺和复合段塞封堵工艺。介绍了硅酸盐化学堵水技术在冀东、大庆和塔河油田的应用效果实例。对今后硅酸盐化学堵水技术的研究提出了建议和展望。

孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究

利用微材料合成方法，设计合成了孔喉尺度聚合物凝胶微球，并进行了微球在多孔介质中流动的室内实验和现场初步试验。显微图像表明，合成微球具有很高的圆球度和庞大的数量特征，可方便地在线注入油层。实验研究表明，微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形能力，能在水中膨胀1～5倍；合成微球能在岩石孔隙中运移，使注入压力和阻力系数不断增加，后续注水后仍有很高的残余阻力系数；微球与聚合物溶液复合体系的阻力系数是纯聚合物驱时的8倍和水驱时的25倍左右，有加效效应和更高的提高波及体积能力。现场试验表明，孔喉尺度聚合物凝胶微球对油层具有良好的适应性，可显著降低高含水油井的含水率，增加原油产量。

改性淀粉接枝共聚堵剂成胶性能研究

为研究非均质性油藏条件下堵剂的成胶性能,室内使用自主研制的纵向非均质二维长岩心模型和常规的单管与并联填砂管对改性淀粉接枝共聚堵剂进行了研究。结果表明:堵剂配方为5%改性淀粉+5%丙烯酰胺+0.05%交联剂+0.1%引发剂时的注入性良好,对高渗、中渗和低渗填砂管的封堵能力良好,封堵率分别为99.2%、97.1%和91.0%;选择性较好,优先进入高渗透层进行封堵,并随着渗透率级差的增加,注入选择性增强;对长岩心模型水驱形成的大孔道进行了有效的封堵,使得中低渗潜力储层得到充分的动用,高渗、中渗和低渗储层的水驱采收率分别增加2.2%、3.3%和5.6%,最终采收率提高11.1%;耐冲刷能力强。该堵剂成胶性能良好,适用于非均质性稠油油藏。

不同含水期轻质油藏空气泡沫驱试验

采用室内物理模拟的方法进行轻质水驱油藏转空气泡沫驱试验,研究油藏含水饱和度对空气与不同性质轻质原油的氧化反应速率及原油耗氧程度的影响。在此基础上,进行长细管耗氧检测试验及水驱后的双管提高采收率试验。结果表明:耗氧量与原油黏度没有绝对的关系,存在一个含水饱和度拐点,当油藏含水饱和度低于此饱和度时,氧化反应速率较大,空气中的氧气基本可以完全消耗;空气泡沫注入油藏之后,氧气被大量消耗,气体突破时的氧气体积分数接近于零,待高温氧化带到达出口端,氧气体积分数突然升高,耗氧效果变差;空气泡沫的注入可以有效封堵高渗管启动低渗管,提高采收率约10.9%。

基于无因次压降曲线的注水优势流动通道识别方法

根据试井基本理论,推导无因次井底压降表达公式,以冀东南堡陆地中浅层油藏资料为基础,建立典型井组数值概念模型,计算分析7个渗透率范围10种渗透率差异倍数下的无因次压降图版。理论分析和数值概念模型计算均表明:采用无因次压降可以消除注水量、吸水地层厚度、地层压力等参数对井底压降特征的影响;在研究区块油藏条件下,当渗透率差异超过6倍后,可形成优势流动通道。

油水单相渗流的润湿效应

岩石润湿性是储层的重要物性参数,为了研究润湿性对不同渗透率岩心油水渗流规律的影响,利用低、中、高等3种不同渗透率的人造露头砂岩心,通过甲基硅油、模拟油等化学剂将其润湿性由亲水改为中等润湿和亲油,研究了其润湿性改变后油水单相渗流的润湿效应。结果表明,不同渗透率的岩心,将岩心的润湿性由亲水和亲油转向中等润湿条件均有利于增加油的流动能力,增加水的流动阻力,从而降低流度比,改善水驱效果。

高浅北区稠油油藏空气泡沫驱实验

高浅北区稠油油藏平均地层温度65℃,原油地下黏度90.34 m Pa·s,已经历多次调剖调驱,含水已达97%。为了寻找提高采收率接替技术,进行了空气泡沫驱室内实验研究。微观模型驱油实验表明,泡沫驱的主要机理是封堵和乳化作用。在静态空气氧化实验中,该油藏原油可在模拟油藏条件下缓慢氧化,氧化速率为(2.261×10-5~2.448×10-5mol O2·h-1·[m L(oil)]-1,随压力、温度升高而增大。在物理模拟驱油实验中,在水驱采收率12.35%的基础上,依次进行的空气驱、空气泡沫驱、后续水驱、后续空气驱分别提高采收率36.47%、14.12%、11.18%、0;驱替过程中产出气中CO2和O2含量变化指明原油发生了氧化;注入压力变化指明空气泡沫的封堵作用。对于高浅北区稠油油藏,空气泡沫驱是可行的。

柳北砂砾岩油藏CO_2驱提高采收率可行性

柳北中低渗油藏岩性以砂砾岩为主,非均质性强、水敏性强、水驱含水上升快、水驱效果差。为了进一步认识CO_2驱提高采收率技术可行性,基于地质及储层流体特征,运用可视化注气增溶膨胀相态配伍性实验、长细管驱替实验、多功能长岩心驱替实验和高压微观可视化驱替实验等多种方法,分析了注CO_2增溶膨胀和溶解抽提的相态配伍性和近混相驱程度;对比分析了注水、注CO_2等不同驱替方式的驱油效率以及微观驱油效果。评价结果表明:注CO_2有利于增溶膨胀和萃取抽提驱油;相态配伍性分析显示在原始地层压力条件下主要形成近混相驱;微观可视化实验显示,砂砾岩CO_2近混相驱过程具有较好的微观驱油效果,油流主要沿连通性较好的大孔道被驱替,也能驱替中小孔道的原油,驱替具有不连续性,呈现为一波一波的流动状态,可进一步通过提高驱替压差来增强驱替效率,使部分封闭的微观剩余油恢复流动;长岩心驱替表明原始压力下CO_2驱和衰竭至目前地层压力下CO_2驱的驱油效率均大于同等条件下水驱驱油效率,砂砾岩储层注入增黏水增加水的黏度有利于进一步提高采收率,但仍低于CO_2驱效果。

管流模型概算法识别大孔道

在疏松砂岩油藏注水开发中后期,大孔道的存在是进一步提高采收率的主要制约因素。文中针对边底水驱油藏特点,在前人研究的基础上,建立了管道流动模型;结合流体的不同流动形态,推导得出了相应的大孔道孔喉直径及渗透率概算公式。在冀东油田高浅北区高104-5区块的应用结果表明,该方法计算结果与井间示踪剂监测及油田开发动态资料均能较好地吻合,具有使用简便、结果可靠、成本低的特点。其对大孔道参数的定量识别,为大孔道封堵技术应用过程中堵剂的选择及用量的确定提供了科学依据。