天然气驱气窜界限及气窜对策研究

由于海上油田储层的非均质性,加之气体较强的突破能力,注气油田产生气窜问题成为必然趋势,因此针对天然气驱存在气窜、注气低效、开发效果差、治理难度大时等问题,本文以涠洲12-1油田涠A段油藏为模拟对象,结合气窜特征分析结果对气窜程度进行分段,明确了气窜发生阶段,通过对气油比变化判别法的基础上,分析气油比变化率,并对其进行了细致量化。研究结果表明:对于非混相气体气窜程度,依据气油比变化率可分为六大阶段(不见气、气相前缘、气相突破、微量产气、气窜阶段、严重气窜),对于易混相气体气窜程度可分为气量稳定、气量稳定上升这两大阶段;对于气窜区块的高效开发可采用油井限产方式控制气窜,扩大平面和纵向波及效果。此划分依据及对策研究可为现场及时采取气窜防控措施、改善混相驱及非混相驱开发效果提供理论基础。

胜利油田GF84区块CCUS气窜封堵技术及其应用

胜利油田GF84区块为低渗透油藏,采出程度较低,CO_(2)驱是提高该区块采收率的有效措施之一。在前期开发中注采井之间已形成明显的气窜通道,现阶段亟需进行气窜封堵,提高CO_(2)驱波及系数,实现均衡驱替。通过分析GF84区块气窜特征与开发矛盾,将气窜类型划分为“裂缝型气窜”和“基质型气窜”,并制定了“裂缝封堵”和“基质调剖”的治理策略。在明确气窜特征的基础上,通过室内实验研发了硅盐树脂堵剂、CO_(2)气溶性发泡剂和高温冻胶堵剂,并形成了“硅盐树脂裂缝封堵+CO_(2)气溶性发泡剂、高温冻胶基质调剖”化学封堵分级调控技术。结果表明,该技术在GF84区块成功应用4口井,其中硅盐树脂裂缝封堵2口井,CO_(2)气溶性发泡剂基质调剖2口井,措施有效率100%,有效期在0.5 a以上。研究成果可为低渗透油田CO_(2)驱开发提供技术支撑。

海上油田烃气驱气窜规律及封窜策略研究

针对海上某油田烃气驱阶段开发现状,充分考虑大倾角、断块复杂、非均质等油藏特点,建立了典型井组概念模型,分析气窜程度影响因素及主控因素,并优选气窜调堵技术,以增油量为指标进行技术适应性分析,得到气窜调堵策略图版。结果表明:该油藏烃气驱为非混相驱开发,影响气窜的主控因素为地层倾角、油藏厚度、物源方向,影响气窜程度的主控因素为注气强度、注采井距,影响烃气驱采收率的主控因素为渗透率级差、注气部位。优选动态调配、泡沫法、凝胶法进行调堵技术适应性分析,针对不同气窜类型制定不同的全生命周期封窜策略,针对顺物源和低注高采气窜类型采用动态调配或泡沫法调堵的封窜方法,针对非均质类型气窜采用泡沫+凝胶法调堵的方法封窜,针对断层遮挡类型气窜建议采用泡沫法或泡沫+凝胶法的封窜策略。

致密油气窜波及控制体系适用性评价

我国致密油藏分布广泛,储量占比大,开发潜力巨大。此类油藏目前注气开发较多,基质渗透率、孔隙度均较低,油气流动通道主要为裂缝。但油藏裂缝跨尺度发育,受储层非均质性和黏性指进的影响,注气提高采收率技术受限,在裂缝及高渗条带存在时易形成气窜,对地层能量补充带来了诸多问题。选择泡沫和CO_(2)响应性凝胶配制气窜波及控制体系,并通过物理实验模拟评价其性能和在致密油藏的适用性;利用商业数值模拟软件表征CO_(2)注气吞吐及地下成胶反应。经过对国内某致密油藏的数值模拟研究,证明CO_(2)响应性凝胶对注气吞吐有明显的增产效果,采收率增加3.1%,验证了CO_(2)响应性凝胶体系在致密油藏开发中具有良好的应用前景。

凝析气顶油藏气顶气窜研究——以让纳若尔Γ北油藏为例

凝析气顶油藏气窜特征与常规气顶油藏气窜不同,在气窜过程中,凝析气会发生反凝析,造成凝析油损失,因此,在气窜分析和计算时要采用适当的分析方法。以让纳若尔带凝析气顶油藏开发为例,根据生产气油比和累积产气量的指示曲线,结合测井解释结果,对让纳若尔Γ北油藏进行了凝析气顶的气窜识别及气窜类型分析,确定目前Γ北油藏有10口井发生侧向气窜;考虑到凝析气的反凝析特点,通过对常规气窜程度计算公式的改进,建立了适合凝析气顶气窜程度的计算方法,计算Γ北油藏的10口气窜井中凝析油产量占总产油量的18%,凝析干气产量占总产气量的19%。

凝析气顶油藏复杂气窜问题研究

研究气窜现象及准确计算油、气产量对改善开发效果和提高油气采收率具有重要意义。凝析油气藏气窜的研究方法不同于常规油气藏,而分析凝析油气藏2次气窜问题更为复杂。针对某区域凝析油气藏油井发生的2次气窜情况,以油气水流动特征、反凝析特征研究为基础,运用生产气油比法,结合多种方法相互印证,确定了气窜特征和气窜类型,进而推导出了计算凝析油气藏气窜量的物质平衡法。研究表明,该方法对于研究中高凝析油含量的油气藏具有很好的适应性。

低渗油藏烃气驱防气窜二次交联凝胶的制备与性能评价

新疆油田玛湖致密砾岩油藏采用体积压裂衰竭式开发产量递减快,常规注水开发不适合。通过注烃类气转换开发方式,但由于压裂裂缝的存在易导致气窜。基于玛湖井区油藏条件和气体窜流规律,制备了一种二次交联凝胶体系,具体组成为1.0%聚合物+0.01%一次交联剂+1.0%二次交联剂,对其性能进行了室内评价。结果表明:二次交联凝胶体系成胶强度达到H级,具有良好的抗剪切性和长期稳定性。封堵率均达到95%以上,最大突破压力梯度超过30 MPa/m,并且对基质伤害率较低,封堵后气驱提高采收率8%以上。

稠油火驱油藏封堵气窜用腐殖酸钠冻胶的研制

以腐殖酸钠为成胶剂制备冻胶,评价了高温、高压并伴有烟道气存在的条件下腐殖酸钠冻胶的稳定性,通过流变实验分析了冻胶强度在高温热处理中的变化规律,通过物理模拟测试评价了冻胶的封堵能力,借助Cryo-SEM观察了冻胶的形态,探讨了腐殖酸钠冻胶用于火驱封堵气窜的可行性。实验结果表明,以腐殖酸钠为成胶剂,通过优选催化剂调控成胶时间,可以形成适应120,150,180℃等不同温度条件的耐温冻胶,成胶时间10~75 h可调,冻胶经热处理90 d后脱水率低于20%。该冻胶在高温、高压及存在O_(2)和CO_(2)的条件下仍具有较好的稳定性。使用10%(w)腐殖酸钠、1.2%(w)水溶性酚醛树脂形成的冻胶在0.94μm^(2)的填砂管中的突破压力梯度可达3.95 MPa/m,表现出较强的封堵能力。

致密油藏CO_(2)驱响应性防气窜体系的制备及性能

以3-二甲胺基丙胺(NNDP)和油酸为原料,制备了具有叔胺结构的CO_(2)响应性单体N,N-二甲基油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA),将其与阴离子表面活性剂对甲苯磺酸钠(SPTS)复配,构建了具有CO_(2)响应性的蠕虫状胶束(CO_(2)-TWMS)。通过考察CO_(2)-TWMS与CO_(2)接触前后的电导率、化学结构和微观形貌变化表征了体系的响应性,结合其表面活性变化及致密基质/裂缝双重介质CO_(2)驱替与CO_(2)-TWMS防气窜过程中的压力和采收率变化,揭示了CO_(2)-TWMS防气窜性能与机制。结果表明,当n(SPTS)∶n(DOAPA)=1∶1时,CO_(2)-TWMS的黏度最大(4125 mPa·s)。CO_(2)和N2能够刺激CO_(2)-TWMS电导率在0.90~1.95 mS/cm之间可逆变化,诱导微观形貌在蠕虫状胶束和球形胶束间转换。此外,CO_(2)能够将CO_(2)-TWMS临界胶束浓度(CMC)从0.63 mmol/L(未通入CO_(2))降至0.25 mmol/L,最低表面张力从30.2 mN/m(未通入CO_(2))降至29.1 mN/m,CO_(2)-TWMS在气液界面的吸附效率和效能增强,有利于胶束的形成。在致密基质/裂缝双重介质中,CO_(2)诱导蠕虫状胶束形成,增大驱替过程中的压力,扩大CO_(2)驱替波及率,采收率提高22.6%。

低渗油田N_(2)驱气窜特征及泡沫防窜实验研究

针对B油田氮气驱气窜问题,通过室内物理模拟实验分析了长岩心N_(2)驱替过程的生产特征和气窜规律,由于B油田具有高温高盐低渗的特点,采用瓦林搅拌法筛选出合适的泡沫防窜体系,并通过物理模拟实验研究了体系的防窜效果和注入时机。实验结果表明,以采出程度和累积气油比作为指标可将气驱过程划分为三个阶段:无气采油阶段、油气同产阶段、气窜阶段。适合目标油田的泡沫防窜体系是:0.6%ZHDQ-5起泡剂+0.1%WP-1稳泡剂溶液。该体系封堵率可达到90%,推荐在累积气油比达到20 cm^(3)/cm^(3)注入泡沫防窜体系,可在前期气驱的基础上提高采收率17%。

致密油藏CO_(2)驱气窜通道识别方法

吉林油田系统开展CO_(2)捕集、驱油与封存一体化(CCUS)技术研究,在x油田H区块将CO_(2)注入井下地层进行驱油,提高原油采收率的同时实现CO_(2)有效封存。但由于地层非均质性强、各小层渗透率差异大、个别位置存在天然裂缝、砂体厚度变化快等因素,CO_(2)容易沿着优势通道指进,发生跨层气窜与同层见气现象,导致平面波及效果不理想,从而影响驱油效果。针对吉林油田CCUS存在气窜现象、见气方向不明晰的问题,亟需开展行气窜通道识别研究。利用动、静态测井资料及岩心化验分析数据,建立储层分类标准,分析吸水、吸气规律,单层吸水(吸气)量与储层物性和有效厚度正相关。依据储层物性条件以及有效厚度形成注、采井井间连通性分类方法,识别气窜优势通道。通过与H区块CCUS的示踪监测结果对比,具有较好一致性,该方法可以对CO_(2)驱气窜优势通道进行识别,指导封堵、调剖等施工作业,提高采收率,在低、特低渗透率致密油藏具有推广价值。

水泥浆防气窜性能设计及合理的浆体组成研究

解决注水泥作业的防气窜问题 ,是提高固井质量 ,保护油气层的关键技术。现有预测和防止水泥浆气窜的方法虽然较多 ,但应用于现场却有一定困难 ,主要表现在所考虑的因素比较单一 ,有些高温、高压下的水泥浆性能参数难以测定。文章在分析国内外预测和防止气窜方法的基础上 ,应用水泥浆浆体在环空的组成 ,GFP系数、水泥浆稠度阻力系数 (A)及多凝水泥和环空加压等措施 ,拟定出一套提高水泥浆顶替效率 。

中排孔防气泵在气窜油井的应用

随着单井油井气窜比例逐渐增加,普通抽油泵在抽汲过程中气液两相同时进泵腔,泵筒内进入气体后,泵腔内的液体量降低,柱塞对气体反复做功,降低泵效,严重时可能发生“气锁”等现象。中排孔防气泵能较快解除“气锁”现象,有效提升泵效。

气预油藏气窜气量计算方法探讨

在气顶油藏开发中，经常遇到油井气窜的问题。准确地计算气窜气量，对进行气顶油藏油、气开发动态分析，研究剩余油、气分布，计算天然气最终采收率及可采储量具有十分重要的意义。文章提出油藏生产气油比动态法和溶解气累积产量法计算气顶油藏气窜气量，通过实际应用，证实了这两种方法的可靠性。

非均质性气窜对CO_2驱油影响量化实验研究

针对延长油田乔家洼区块203井区CO2驱过程中,CO2沿储层高渗条带方向发生气窜的问题,采用均质和非均质人造岩心开展CO2非混相和混相驱油实验,引入非均质性气窜系数和驱油效率降低幅度两个评价参数,以量化研究非均质性对CO2气窜的影响程度,并分析渗透率级差和CO2驱油相态对非均质性气窜的影响。结果表明,渗透率级差对非均质性气窜影响明显,且非均质性气窜对岩心渗透率级差存在一定的敏感界限,该界限渗透率级差值为15。当渗透率级差小于15时为敏感区,非均质性气窜系数和驱油效率降低幅度随渗透率级差的增大迅速增大;渗透率级差大于15时为非敏感区。指进气窜和非均质性气窜的相对强弱以渗透率级差值K(3<K<15)为界,渗透率级差小于K时,指进气窜强于非均质性气窜;渗透率级差大于K时,非均质性气窜强于指进气窜。CO2驱油相态对非均质性气窜的影响较小。

不同固井水泥浆体系防气窜能力研究

【目的】为了研究常用的几种水泥浆体系防气窜性能,并建立科学的评价方法,同时指导施工现场进行水泥浆体系配方的调整。【方法】在对固井水泥浆发生气窜机理研究的基础上,采用自制的水泥浆防气窜评价设备,建立水泥浆防气窜能力评价方法,测试并研究不同水泥浆体系的防气窜性能。【结果】结果表明,高水灰比不利于水泥浆防窜,防窜材料能够明显提升水泥浆防窜能力。【结论】研究得出,后期水泥浆防窜能力研究应聚焦在高压下模拟水泥浆气窜效果及弹性颗粒材料等方面。

气驱过程中气窜问题的室内研究与探讨

气驱实验是注气提高采收率研究的基础,物理模拟实验过程中气窜问题是影响气驱实验研究的重要因素之一,如何有效预防气窜和发生气窜后采取正确的处理手段对气驱室内研究尤其重要。文中较为系统地分析了气窜问题带来的危害,从机理研究和现场应用相结合的方法入手,对气窜压力的测定、影响因素、防气窜机理和防气窜方法进行了深入的研究,并结合室内现有条件对气窜问题进行系统的分析与探讨,论述了如何对气驱室内研究过程中气窜的问题进行控制,并提出合理的意见和建议。

空气泡沫防气窜能力评价的实验研究

在运用空气泡沫驱替技术来开发油田的过程中,储层孔隙和喉道的不均匀程度等因素给确定空气泡沫防窜能力的大小带来了一定的困难。因此,确定气窜注入压差和注气时间的准确把握,对于空气泡沫驱技术和油藏的经济开采具有重大的意义。设计了空气泡沫防窜实验,通过岩心流动实验装置界定空气泡沫的防窜能力,根据岩心中形成泡沫的优劣程度,选择初始注入条件,研究气体突破后的注气时间对空气泡沫防窜能力的影响,并界定了形成气窜的注入压差,旨在为我国油田气驱技术提高采收率提供新的思路。

特低渗油藏CO_2非混相驱生产特征与气窜规律

基于吉林腰英台油田CO2非混相驱先导试验区生产动态数据、吸水(气)剖面监测、示踪剂监测、原油和地层水组成分析,研究CO2非混相驱油井生产特征和气窜规律。先导试验中较好地利用了CO2的萃取、降黏、膨胀原油体积、增大地层有效孔隙等特点,增油效果较明显。对于特低渗、强非均质性油藏,水驱或气驱过程均存在单层突进、平面指进现象,水气交替注入可有效提高波及体积,有助于缓解气窜,注水转注气后产油量增幅低于注气转注水,水气交替注入过程中注水半周期的调整对气驱开发效果改善起主要作用。腰英台油田油井见气类型包括沿裂缝方向见气、沿高渗条带见气和低渗区域见气。根据建立的油井气窜标准,保持油井见气但不气窜、减缓气油比上升速度是改善非混相驱效果的关键。关停气窜井、调整生产井井底流压、实施水气交替注入是控制气窜的良好措施。

胶乳纳米液硅高温防气窜水泥浆体系

针对顺南区块超深高温高压气井固井面临井底温度高、气层活跃难压稳的问题,研究了胶乳纳米液硅高温防气窜水泥体系。通过将纳米液硅防气窜剂与胶乳防气窜剂复配使用,协同增强水泥浆防气窜性能;不同粒径硅粉复配与加量优化,增强水泥石高温稳定性;无机纤维桥联阻裂堵漏,抑制裂缝延展,提高水泥浆防漏性能和水泥石抗冲击性能。该水泥浆体系具有流动性好、API失水量小于50 m L、直角稠化、SPN值小于1,水泥石具有高温强度稳定性好、胶结强度高、抗冲击能力强的特点。密度为1.92 g/cm^3的水泥浆体系在190℃、21 MPa养护30 h后超声波强度逐渐平稳,一界面胶结强度达12.6 MPa;水泥石弹性模量较常规低失水水泥石降低52%,抗冲击强度增加了188%,且受霍普金森杆冲击后仅纵向出现几条未贯穿的裂纹。该高温防气窜水泥浆体系在顺南5-2井和顺南6井成功应用,较好地解决了顺南区块超深气井固井难题。