高温裂缝性油藏凝胶封堵剂的性能评价

目的针对高温裂缝性油藏钻井过程井漏失严重的问题,利用有机碱式铬交联凝胶封堵剂进行封堵油藏漏失。方法采用黏度测试、高温老化、稠度测试以及模拟堵漏实验等方法,评价了凝胶封堵剂的流变性能、热稳定性、稠化性、岩心封堵后突破压力梯度及封堵性。结果以AM/AANa二元共聚物为凝胶封堵剂基液,有机碱式铬OACrC-1作为交联剂,乳酸为缓凝剂的凝胶封堵剂成胶前的表观黏度较低,稠度小于110 mPa·s,且稠化过渡期较短,表现出直角稠化性,且在120℃下具有良好的热稳定性;凝胶封堵剂注入效果在实验范围内随缝宽的增加变好,岩心突破压力梯度及封堵性表明凝胶封堵剂对缝宽不同的岩心均具有较好的封堵性能,封堵率可达85.9%及以上。结论该凝胶封堵剂在高温裂缝性油藏具有良好的封堵性,耐温能力达到120℃,在钻井过程中封堵漏失层具有重要的应用价值和指导意义。

低渗透裂缝性油藏测井侧向剩余油挖潜措施研究——以长庆A油田为例

针对长庆A油田低渗透裂缝性油藏注水开发动态特点,通过深化精细基础地质研究,结合老区检查井取心、测井资料,开展了剩余油分布精细评价、不同水线距离的检查井水洗程度评价,以及裂缝对剩余油分布和开发效果的影响分析。结果表明,低渗透裂缝性油藏主向井水淹严重、侧向区剩余油富集,侧向剩余油挖潜设计方案可行;油藏井网加密调整后开发效果评价证实,侧向剩余油挖潜方案可减缓油藏递减、改善油藏的开发效果。可为同类油藏开发中后期实施井网调整、增储挖潜及油藏采收率提高提供有益借鉴。

裂缝性油藏渗流特征及注水策略

为提高裂缝性油藏数值模拟精度,提供有效注水策略,以渤海大型裂缝性油藏锦州25-1南潜山油藏为研究对象,采用数字岩心技术,结合多相流模拟,明确半风化壳上段和下段微观孔喉特征及相渗曲线特征,结合数值模拟和矿场实践,开展采油速度化及注水方式优化研究。研究表明:微裂缝发育程度对基质岩块相渗曲线和毛细管力曲线形态具有重要的控制作用;微裂缝越发育的岩心,驱油效率越高,越有利于产生基质渗吸作用;微裂缝长度和裂缝频数满足幂律分布规律,其幂律指数约为1.5;开发初期裂缝系统的产量占主导地位,开发中后期基质系统的产量贡献逐步增加,裂缝系统和基质系统累计产量贡献比约为2∶1;开发初期通过优化采油速度,含水上升阶段采用循环注水的方式,采收率预计提高4.5个百分点。该研究对于裂缝性油藏开发策略及注水方案的制订具有重要指导意义。

裂缝性油藏渗吸采油机理数值模拟

基于渗吸采油机理和渗流理论,建立考虑重力和毛管压力的静态和动态渗吸机理数学模型,并利用室内实验数据验证了模型的可靠性,然后利用该模型研究了原油黏度、基质渗透率、岩块尺寸、界面张力以及驱替速度对渗吸采油的影响。研究表明:渗吸采收率随原油黏度增加而降低,黏度越小,初期渗吸速度越快;基质渗透率与渗吸采出程度正相关,低渗油藏至致密油范围内渗吸采油效果差异显著;岩块尺寸与渗吸采出程度负相关;不考虑重力时,界面张力较低导致渗吸采油无法发生,考虑重力时,超低界面张力下渗吸采油也能发生,总体呈现出随着界面张力降低渗吸采收率先升后降的趋势,并且不同界面张力范围内毛管压力和重力的作用存在差异;裂缝性油藏驱替速度存在最优取值范围,应在保证产油速度的条件下优选驱替速度以获得较高采收率。

裂缝性油藏射孔完井产能的有限元分析

负压射孔已成为一种工业标准 ,成熟的砂岩油藏射孔优化设计理论只适用于无裂缝油藏的情形。裂缝的存在使得射孔完井油井的产能评价变得十分复杂 ,本文通过裂缝孔隙性油藏特征的三维物理模型描述及流体渗流的连续性方程建立 ,推导出了描述该问题的有限元数学模型。通过网格剖分、有限元数值求解和二次回归正交设计分析 ,首次获得了不同的射孔参数和地层参数与裂缝孔隙性油藏油井产能的定量关系 ,并进行了单因素及多因素结果分析 ,获得了一些重要结论。它可用于指导裂缝性及裂缝孔隙性油藏的射孔参数优化 。

天然裂缝性油藏的离散裂缝网络数值模拟方法

针对裂缝性油藏中大裂缝、微细裂缝和孔隙等多种储渗介质共存的现象,将大裂缝作为控制流体流动的一维实体,组成离散裂缝网络,进行显式表示,将孔隙和微细裂缝组成的系统作为基岩介质,建立了天然裂缝性油藏两维两相数值模拟模型。采用加权余量法,建立有限元方程并进行了求解。对油藏有无裂缝及大裂缝的方位、长度和分布对水驱油的影响进行了研究。结果表明:大裂缝的存在会严重改变水驱油藏中注入水前缘的前进方向和速度,大裂缝与注采井间连线夹角越小及长度越大,都会导致注入水窜进越严重,从而使得油井见水早,含水率高;多条大裂缝的存在会造成剩余油分布的极度非均质及剩余油富集区的形成。

冻胶泡沫在火烧山裂缝性油藏油井堵水中的应用

冻胶泡沫是由水、气、起泡剂（表面活性剂）、稳泡剂（聚合物）和交联剂组成。它是以冻胶为外相的泡沫，比以水为外相的普通泡沫稳定性好，因此冻胶泡沫堵水可延长堵水有效期。通过Ross发泡仪测定泡沫的起泡和稳泡性能，结果证实冻胶泡沫最好的起泡剂为YG240，用量为0．3％；稳泡剂为HPAM，用量为0．2％-0．4％；交联剂为0．09％重铬酸钠＋0．16％亚硫酸钠；气体为氮气。在对冻胶泡沫成冻时间、堵水率等性能室内评价的基础上，在火烧山裂缝性油藏H1304井进行了堵水试验，堵水合理工艺包括高效洗油剂清洗大裂缝、注冻胶起泡液、注过顶替液、注氮气、注水、关井侯凝等环节。该井现场试验取得了很好的堵水效果，含水率下降20％～50％，月增油91-273t。

裂缝性油藏水驱油渗吸理论及数学模型

以Kazemi在1989年提出的裂缝性油藏水驱油理论模型为研究对象,通过采用合适的差分格式来验证Kazemi模型数值解的正确性,并在此基础上修正完善岩块渗吸项,建立新的拟线性渗流模型,利用特征线法求得解析解,进一步完善裂缝性油藏水驱油理论,结果可更有效地指导该类油藏的开发。

基于离散裂缝模型的裂缝性油藏注水开发数值模拟

针对目前裂缝性油藏数值模拟方法存在的问题,基于单裂缝等效的概念,建立离散裂缝模型.对宏观大裂缝进行显式降维处理,在保证高计算效率的同时能够真实地反映裂缝对整个油藏流体流动的影响.详细阐述模型的基本原理,基于Galerkin加权残量法推导有限元数值计算格式,实现二维问题的数值模拟,通过算例验证模型和算法的正确性.以此为基础,分析裂缝对注水开发效果的影响.计算结果表明,对于裂缝发育程度不高尤其是当油藏中存在数条控制着流体流动方向的大裂缝时,离散裂缝模型具有很好的适用性.

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型研究与应用

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质,将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述,建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型,研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器,结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数,综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响。研究表明:天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一;人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响。压裂可能导致天然裂缝污染,应采用低伤害压裂液体系,最大限度地减小对天然裂缝的伤害;增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能,但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深,应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度,避免导致裂缝长度增加而产量下降。裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏,实施压裂也难以获得理想的增产效果;含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井,但易形成水窜,可导致油井压裂后含水上升较快。

裂缝性油藏控水堵水方法研究与应用

随着油田逐渐进入后期开采,调堵井的数量不断增加,所面临的问题是如何在高温、高盐以及裂缝性等恶劣油藏条件下提高采收率技术。目前凝胶类和颗粒类堵剂依然是裂缝性油藏化学调堵体系的主流;另外基于对水体分布、能量预测等油藏地质条件全面认识下的各种物理堵水技术也得到了较好应用。从裂缝性油藏控水堵水难点出发,介绍了国内外的配套技术,重点综述了恶劣油藏条件下的各种凝胶体系,并分析了提高凝胶体系热稳定性的研究思路,认为聚合物高温碳化作用对凝胶的使用有着变革性意义。用某种高吸水材料配成的软颗粒状凝胶完井液130℃高温下与低渗岩心动态污染时,在岩心端面形成强度高、韧性好的黄-黑色胶质暂堵层,极大地避免了漏失,降低了水相圈闭的损害,在中国东海天外天高温低渗气田A1s、A7完井中取得了较好应用效果。另外,丙烯酰胺与丙烯酸叔丁酯的共聚物(PAtBA)用聚乙烯亚胺作交联剂的凝胶体系在国外已得到了成功的应用,聚乙烯亚胺有着低毒、环境友好等诸多优点,研制出性能更优越的聚合物与之交联对未来的凝胶体系研究有着重要意义。最后从控水-堵水-治水整体思路出发,提出了对今后的研究设想。

应力敏感裂缝性油藏不稳态压力动态分析

在试井分析中通常都是假设岩石特性为常数 ,这个假设条件在许多油气藏的试井分析中取得了很好的解释结果。但是 ,大量的室内实验发现裂缝性油气藏和致密砂岩油气藏都为典型的应力敏感油气藏 ,即随着开采的进行 ,储层的孔隙压力降低 ,从而导致地层中的有效应力增加、储层渗透率的大幅度降低 ,因此 ,必须在试井解释中考虑地层应力对岩石特性即渗透率、孔隙度的影响。根据实验研究结论 ,建立应力敏感裂缝性油藏的渗流数学模型 ,并通过数值Laplace反演求解形成了新的试井分析 。

离散裂缝性油藏数值模拟方法

针对存在控制油水流动方向的离散裂缝性油藏难以进行数值模拟的问题,提出对该类油藏进行数值模拟的改进方法;在离散裂缝网络模型的基础上,分别给出流体在裂缝-基质和裂缝间的窜流方程,建立含有该窜流项的基岩系统和裂缝系统的数学模型,并采用有限单元法进行数值求解,得到包含时间项的压力和饱和度的总特征矩阵方程.模拟检验结果表明该方法具有良好的模拟效果.

低渗裂缝性油藏渗透率的影响因素研究

为深入研究低渗透裂缝性油藏的渗流规律，结合某油田某断块岩心进行渗透率的实验研究与分析，得出地层压力、温度及流体性质等参数对低渗透裂缝性油藏渗透率的影响。结果表明，储层随地层压力的升高，裂缝逐渐开启，渗透率先降低后逐渐增大，裂缝开启压力大约在8—10MPa范围内。对实验曲线定量回归拟舍得到渗透率与地层压力的关系式；随着地层温度的升高，各岩心渗透率逐渐降低；同一岩心对地层水的渗透率值要大于对纯净水的渗透率值。实验结果为低渗透储层开发选择合理的地层压力、生产压差等方面提供了理论依据。

新型组合调驱技术在裂缝性油藏的应用

针对江苏油田高含水期裂缝性油藏封堵面临调驱体系不能进入储层深部和因裂缝影响程度不清而无法建立有效封堵难题,开展了"多功能无机凝胶"及"有机智能凝胶"调驱剂筛选、性能评价研究,明确了裂缝性油藏调驱技术对策。真75井矿场先导性试验结果表明,井组调驱后平均日增油量达6.5 t,平均含水率下降3.6%。新型组合调驱技术是治理高含水期裂缝性油藏的有效方法。

裂缝性油藏离散裂缝网络随机生成及数值模拟

裂缝性油藏裂缝表征及数值模拟是当前油田开发领域研究的难点和热点。为了克服连续性介质模型在裂缝描述和计算效率上的缺点,采用随机生成的离散裂缝网络进行裂缝性油藏数值模拟。首先应用地质统计学方法随机生成与实际裂缝在统计意义上等效的裂缝网络,并对其简化物理模型进行几何离散;然后通过计算不同维数控制体单元之间的传导系数,建立基于控制体积有限差分方法的油—水两相流动的数值计算格式;最后通过算例验证了该方法理论与算法的正确性。该方法对裂缝进行显式地降维处理,提高了网格生成效率,缩短了计算时间。

裂缝性油藏等效渗透率张量计算及表征单元体积研究

给出了利用等效渗透率张量来确定裂缝性油藏表征单元体积的方法。根据裂缝系统属性参数的统计资料,利用裂缝网络模拟技术建立了离散裂缝网络模型。建立了求解裂缝性油藏等效渗透率张量的数学模型,并给出了边界元求解方法。在此基础上,提出裂缝性油藏表征单元体积的确定方法,分析了裂缝实际分布及其属性参数对研究区域渗透特性和表征单元体积的影响。研究结果为裂缝性油藏渗流分析的参数确定提供了理论依据。

裂缝性油藏离散裂缝网络模型与数值模拟

离散裂缝网络模型由于能更好地表征裂缝性储层的非均质性而成为研究热点。将多点地质统计学中的FILTERSIM方法引入到离散裂缝网络建模中,克服了Monte-Carlo方法的不足,并为后续的渗流数值模拟提供裂缝网络模型。基于油水两相渗流模型,推导了油水两相饱和度有限元数值解格式,结合建立的裂缝网络模型,研究了一注一采井的水驱油动态过程和含水率上升规律。研究表明,离散裂缝网络模型与均质模型相比,由于存在裂缝网络,注入水沿着裂缝网络窜进,导致采油井过早地见水。当采油井见水以后,两种模型的含水率上升规律一致。

裂缝性油藏等效渗透率张量的边界元求解方法

等效渗透率张量是裂缝性油藏渗流分析的重要参数,应用边界元算法可计算裂缝性油藏的等效渗透率张量。根据流量等效原理,考虑每条裂缝的空间分布和属性参数对流动的影响,建立了求解裂缝性多孔介质等效渗透率张量的数学模型,并给出了数学模型的边界元求解方法。实例研究表明,边界元法数值计算结果与解析结果较为一致;裂缝对介质的渗透能力有重要影响,忽略渗透率张量的非对角线元素将产生较大误差;等效渗透率张量能够反映裂缝性多孔介质的非均质性和各向异性。

低渗裂缝性油藏渗吸注水实验研究

由于裂缝性油藏储集空间物理性质的复杂性和特殊性,渗吸效果控制着低渗透裂缝性水驱开发动态与开发效果。通过室内实验研究,获得了低渗裂缝性油藏基质岩块自然渗吸动态规律和脉冲渗吸动态规律,为制定低渗裂缝性油藏合理的渗吸注水开发方式提供了理论依据。