胜利油田水驱开发技术进展及发展方向

水驱油藏是中国东部老油田开发的主体,经过长期注水开发已整体进入特高含水期,室内研究及矿场实践表明,仍有大幅度提高采收率的潜力,但受储层非均质性和开发动态非均质性影响,科学开发和效益开发难度加大,亟需攻关进一步提高采收率技术。整装油藏针对特高含水后期极端耗水严重、效益稳产及水驱提高采收率难等问题,深化了极端耗水层带理论,创新形成了层系近阻重组开发技术、特高含水油藏矢量开发技术和特高含水后期流场调整开发技术,实现了控耗水、降递减,平均采收率为43.7%;断块油藏针对断层多、断块小的特点及特高含水期剩余油规模小、动用难的问题,深化剩余油富集规律及水动力调控机制认识,创新形成了人工边水驱、立体开发等主导开发技术系列,提高了储量控制和水驱动用程度,平均采收率为29.4%,支撑了断块油藏效益稳产;低渗透油藏针对储层物性差、有效建驱难等问题,持续开展非线性渗流机理和压驱开发机理研究,攻关配套开发技术,不断拓宽开发界限,创新形成特低渗透油藏仿水平井注水、一般低渗透油藏井网适配提高采收率、低渗透-致密油藏压驱注水等差异开发技术系列,平均采收率为15.7%,实现了低渗透油藏提速提效开发。通过以上技术进步,实现了特高含水期水驱油藏的效益开发。结合不同类型油藏开发特点及面临形势,对水驱油藏进一步提高采收率提出了下步发展方向。

致密油藏动态裂缝影响下水驱开发数值模拟

针对致密油藏注水开发过程中动态裂缝的问题,提出了利用“方向性压敏”“方向性相渗”的方法,利用室内物理模拟实验和油田矿场分析资料,建立方向性渗透率与注水压力的动态关系,实现不同方向上两相渗流规律的差异。结合致密油藏非线性渗流机理,建立动态裂缝影响下水驱开发的数值模型,研制全隐式快速解法。提出的新模型能刻画动态裂缝引起的侧向驱替,实现对动态裂缝的数值表征。最后,该方法成功应用于长庆油田WY试验区块,为同类致密油藏开发提供借鉴。

断层气密性定量评价方法及其在油田开发中的应用

胜利油田复杂断块油藏已进入特高含水开发阶段,由于断块面积小,剩余油规模小,通过新井挖潜,经济效益较差。油藏开发过程中,提出了在断块构造高部位注氮气形成“人工气顶”,以置换高部位剩余油的技术方法,这就要求开发地质研究中要定量、准确地评价控油断层对注入氮气的封堵能力。文中综合应用断层破碎带内幕密闭取心及围岩普通取心等资料,开展了测试与对比分析;在此基础上,创新性地提出了基于成岩等效类比的断层气密性定量评价方法——通过对围岩普通取心样品排替压力的测试分析,回归建立排替压力公式,据此转换计算得到断层岩的排替压力,并通过“断储压差”的计算,定量评价断层的气密性。该方法在胜利油区“人工气顶驱”开发先导试验工区的应用,为优化特高含水期提高原油采收率方案设计奠定了基础。

复杂断块油藏特高含水期剩余油控制机制实验

为研究复杂断块油藏特高含水期剩余油控制机制,指导该类油藏剩余油的高效挖潜,文中利用三维物理模型研究了地质及开发因素对剩余油的控制机制和影响程度。结果表明:断层遮挡是该类油藏高部位剩余油的主控因素,对应于矿场上的屋脊一线及断层夹角剩余油;储层非均质性严重影响剩余油的分布状态,造成平面剩余油分布不均衡;开发中的井网形式也是造成最终剩余油富集的因素。针对不同类型的剩余油提出了对应的动用措施,研究结果对现场的开发有一定指导意义。

基于流场强度的注采调控优化方法

针对强非均质砂岩油藏高含水期油水井间逐步形成优势流场,注入水低效无效循环,驱替不均衡问题,提出了基于流场强度差异最小化的注采调控方法。首先筛选确定过水倍数增量、流动水饱和度2个关键评价指标,建立了流场强度量化表征方法;其次构建了以油藏流场强度变异系数最小作为目标函数的注采调控数学模型,采用人工蜂群算法(ABC)对模型进行优化求解,得到油水井最优配产配注量。油藏实际应用结果表明,该优化方法可有效改善油藏水驱均衡驱替程度及开发效果,可进一步提高水驱采收率。

断块油藏剩余油再聚集速度的敏感性影响因素

为了研究断块油藏特高含水阶段剩余油再聚集速度及其影响因素的敏感性,以胜利东辛油田断块油藏为研究对象,从剩余油的受力分析入手,计算原油聚集的驱替压力梯度后认为:当持续注采时,与注采井间注采驱替压力梯度相比,剩余油分异再聚集的动力处于次要地位;当油藏高含水废弃静置后,注采井间驱替压力梯度逐渐消失,剩余油的分异再聚集动力则发挥主要作用,并在油层高部位重新聚集形成剩余油富集区。正交试验结果表明,影响东辛油田高渗稀油断块油藏剩余油再聚集速度的主要因素为地层渗透率,而地下原油黏度、原油密度,地层倾角、综合含水率为次要因素。

多层水驱油藏层系划分优化及驱油效果预测方法

为了缓解多层水驱非均质油藏合注合采水驱前缘指进现象和采出程度不均衡问题,开展了注采层系细分优化及驱油效果预测研究。选取孔隙度、渗透率、地层压力和含油饱和度4个主要油藏参数,利用k-means算法,编制了层系划分的聚类程序,建立了两相渗流数学模型及水驱油前缘和采出程度的解析计算方法,实现层系细分优化效果预测对比。结果表明,该层系划分优化方法可以有效地缓解因层间非均质引起的水驱前缘突进问题。可见层系优化开发可明显改善多层非均质油藏的驱油效果。

致密油储层核磁共振测井响应机理研究

中国西部某盆地致密油储层孔隙结构差,而核磁共振测井T2谱宽,其复杂的核磁测井响应认识不清,且响应机理也不明确.本文基于致密油储层的特性,通过对三组岩样不同系列的实验测量,包括核磁共振、毛管压力曲线、X衍射矿物分析和润湿性实验,主要研究了碳酸盐岩矿物含量对T2谱的影响和由润湿性引起的T2弛豫机制.根据实验结果分析和讨论,明确了致密油岩石核磁共振响应的影响因素及孔隙流体的弛豫机制.综合分析认为,所述的核磁测井响应特征是由两方面因素综合作用的结果,一是水的T2信号主要取决于表面弛豫,低表面弛豫率的碳酸盐岩矿物导致水的T2信号的长弛豫分量增多;二是由于岩石亲油孔隙表面的存在且其弛豫率低于亲水孔隙表面的弛豫率,使得油的T2信号由表面弛豫和体弛豫贡献.

ZL101A熔模铸件气孔和夹渣的成因及防止办法

结合铸造厂的生产实际,研究了ZL101A在高温液态下的氧化机制。利用光学显微镜以及金相技术,分析了铸件内气孔和夹渣的显微组织形貌,总结了缺陷产生的原因和防止方法。结果表明,采用铝液中通入氩气法可以有效防止铸件内气泡的产生;采用陶瓷过滤法可以有效防止铸件内夹渣的产生。

断块油藏气顶-边水双向驱油藏筛选标准

为提高断块油藏采收率,提出气顶-边水双向驱的开发方式,即利用注入N2挖潜阁楼油,利用边缘注水挖潜低部位剩余油的双向驱替方式,以此提高波及体积和采油速度。新方法提高采收率的主控因素有待明确,相应的油藏筛选标准尚未建立。运用数值模拟方法,建立了断块油藏双向驱的理论模型,研究了不同因素对双向驱开发效果的敏感性及相应的油藏筛选标准。研究表明:对于含油条带较窄(低于100 m),气顶宽度低于50 m的油藏不推荐进行双向驱;低渗透油藏采用双向驱时应降低注气速度,保持注采平衡;在油层厚度不大于10 m,地层原油黏度小于75 m Pa·s,没有较厚夹层的条件下,双向驱开发能取得较好的效果。采用该筛选标准选取实际区块,预测双向驱比水驱提高采收率14.21个百分点。研究成果对断块油藏高含水期剩余油有效动用和高效波及有重要意义。

无夹层底水油藏直井水锥定量描述

针对无夹层底水油藏,基于剩余油分布预测的目的,进行水锥定量描述非常必要。由于影响水锥范围的因素众多,采用渗流力学方法和数值模拟技术分别定性和定量研究了各因素的影响规律。根据静力学和渗流力学原理,分别考虑远井地带平面径向流和近井地带半球状向心流渗流特征,采用解析方法推导了水锥高度与水锥半径的关系,定性分析了影响水锥范围的主要因素,包括产液量、油水粘度比和避射高度。在此基础上建立典型底水油藏数值概念模型,计算了多种影响因素下的水锥形态,利用多元非线性回归方法得到水锥高度计算公式,通过积分得到水锥体积计算公式。以Z1油藏1口生产井为例,比较并分析了解析方法和定量计算公式的结果,定量计算公式更适用于水锥高度和体积的计算,可以广泛应用于无夹层底水油藏直井水锥范围的计算和预测。

断块油藏高含水期分区井网调控技术

针对断块油藏不同区域开发对策不同的特点,提出分区井网调控技术.综合考虑断块油藏的构造、渗流等特征进行Ⅰ级分区,划分为夹角控制区、断层（断棱）控制区和井网控制区共3类8种区域;根据各分区剩余油富集程度对断块油藏进行Ⅱ级分区,分为剩余油富集区、剩余油弱富集区、水淹区和强水淹区.在对不同分区剩余油富集特征及控制因素分析的基础上,确定各分区井网调控方式.将不同类型的断块油藏看作是由不同类型的分区组合而成,进一步确定各分区的组合开发方式为：采油井部署在构造高部位、临近断层、靠近2条断层夹角的顶点,注水井采用边外注水,油、水井部署宜采用交错井网.将分区井网调控技术应用于辛10断块,采用油藏数值模拟方法预测,10a累积增油量为2.53×10^4t,提高采收率4.6%.

定量表征单砂体注采关系的流线方法

基于单砂体开发动态模型,提出了定量表征单砂体注采关系的流线方法,并系统论述了其表征原理。以大港油田官104断块G76-30注水井组为研究对象,应用流线方法计算了4口生产井的受效因子和G76-30注水井的注水量分配系数。计算结果表明,G77-31和G76-32井是注水井G76-30的主要受效井和水流通道,与现场示踪监测结果一致,证明了该方法的可靠性。该方法对研究水驱油藏单砂体注采关系和剩余油分布有很好的指导作用,与传统数值模拟方法相比,计算速度和精度都有大幅度提高。

低渗透砂砾岩储层饱和度测井评价方法及其应用——以王府断陷小城子地区登娄库组储层为例

以王府断陷小城子地区登娄库组砂砾岩为研究对象,首先建立了高精度的胶结指数m的模型,即胶结指数m与有效孔隙度和导电孔隙度差值的线性正相关表达式和导电孔隙度与有效孔隙度的指数表达式;其次,在等效岩石组分模型的基础上,分析了模型中参数的取值规律,建立了适用于目标区块储层的模型参数确定方法,即孔隙结构效率和临界饱和度分别取平均值为0.183和0.15,比例系数是有效孔隙度的线性负相关函数;最后应用高精度胶结指数模型和等效岩石组分模型处理了城A井、城B井的砂岩和砂砾岩储层,通过与岩心分析的含水饱和度相比较,认为2个模型均改善了低渗透砂砾岩储层饱和度的计算精度。

断块油藏高部位剩余油径向钻孔参数优化

具有断裂系统复杂、类型多、地层倾角大等特点的断块油藏,其高部位剩余油能量弱、规模小、富集程度高。利用费用低、工艺流程简单、效率高的径向钻孔技术可对其进行有效开采。利用数值模拟技术对不同断块油藏高部位剩余油径向钻孔参数进行了研究。结果表明:垂向分支数随油层厚度增加而增加;垂向位置受油层厚度、油藏类型、注采条件等因素影响,但总体以油层中上部实施径向钻孔为宜;90°断块油藏最佳平面径向钻孔方式为1分支(中间),条带断块油藏最佳平面径向钻孔方式为3分支(夹角为60°)。该研究成果可为其他类似油藏径向钻孔提供指导。

断块油藏高部位剩余油径向钻孔产能预测

在当前低油价形势下,费用低、时间短、效率高的径向钻孔技术受到油田重视。针对断块油藏断裂系统复杂、类型多、高部位剩余油常规开发难度大且效果差的现状,提出利用径向钻孔技术来实现对断块油藏高部位剩余油的有效开采。根据镜像反映和势叠加原理,得到径向钻孔势的表达式和孔内流动方程,通过耦合得到径向钻孔产能预测模型,并对其准确性进行验证。结果表明:径向钻孔能够实现对断块油藏高部位剩余油的经济有效开采;新建模型计算产量与数值模拟产量的误差小于10%,说明所建产能公式可用于预测断块油藏径向钻孔的产能;径向钻孔长度越长,其增产效果越明显;垂向多分支开采效果随油层厚度的增加而变好;随着油层厚度的增加,采油指数不断减小,径向钻孔技术更适用于薄油层开采。

考虑气水界面推进的底水凝析气藏直井见水时间预测

预测底水凝析气藏见水时间通常不考虑气水界面推进的影响,预测结果存在一定偏差。文中在综合考虑气水界面推进、凝析油析出、水质点舌进等基础上,分析了底水凝析气藏气水界面运移规律,并基于物质平衡与渗流理论,建立了底水凝析气藏直井见水时间预测公式;运用单因素分析法研究了气藏厚度、采气速度及水侵速度对见水时间的影响。结果表明:文中建立的公式能准确地预测见水时间;见水时间随气藏厚度的增加而增加,且气藏厚度越大,气水界面推进对见水时间的影响越大;见水时间随采气速度的增加而减少,且采气速度越大,气水界面推进对见水时间的影响越小;见水时间随水侵速度的增加而减少。

Cs取代对Ni-H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化剂结构性质和催化性能的影响（英文）

采用两步浸渍法和载体上的原位反应制备了一系列Cs部分取代的Ni-Csx H3-x PW12O40/SiO2催化剂,并用N2吸附比表面积测定(BET)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、原位X射线衍射(in situ XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、吡啶吸附傅里叶变换红外(FTIR)光谱等分析测试技术对催化剂进行了表征.以正癸烷为模型化合物,对催化剂的加氢裂化性能进行了评价.结果表明,8%Ni-50%Cs1.5H1.5PW/SiO2催化剂具有最高的C5+收率,明显优于8%Ni-50%H3PW/SiO2催化剂和工业催化剂.随着Cs在Csx H3-x PW中比例的增加,正癸烷的转化率逐渐降低,而C5+选择性则逐渐提高.当催化剂具有合适的孔径时,选择性的提高是由于催化剂酸性的减弱,而转化率的降低则是由于催化剂加氢能力的减弱.

油藏分注设计的层段组合参数优化

现场实施分层注水时,层段组合方式对油田的采出效果影响较大。运用油藏数值模拟的方法,系统研究了注水开发中层段组合的技术界限。研究表明隔层面积、渗透率级差、原油黏度级差、油层有效厚度等因素对于分层注水有较大的影响。在此基础上,提出了可量化的优化系数概念,并利用灰色关联方法进行计算。结果表明优化系数和采出程度之间有良好的线性相关性,可以作为标定油层品味的依据。解决了传统的以单因素为基准划分层系过程中出现的划分结果相互交叉、不唯一的问题,有利于对储层进行正确的评价与组合。

制备条件对镍基石油树脂加氢催化剂的影响

采用共沉淀法制备镍基催化剂的前躯物,该前躯物经捏合成型焙烧后制成石油树脂加氢催化剂。对沉淀工艺条件、助剂及不同镍盐进行考察。结果表明,通过调整沉淀工艺条件参数,可以制备出适合石油树脂加氢所需的大孔催化剂;选择合适的镍盐和助剂,能够制备出镍晶粒较小的镍基催化剂,同时助剂的加入抑制了Ni晶粒的增长并提高催化剂容硫能力。制备的镍基石油树脂催化剂具有很强的烯烃饱和性能,且加氢后石油树脂的软化点下降幅度很小。加氢前后的石油树脂结构变化很小,说明所制备的催化剂具有很强的烯烃饱和性能,且加氢后石油树脂的软化点下降幅度很小。