胜利油田樊142块特低渗透油藏CO_2驱油储层压力动态变化研究

为了解胜利油田樊142块特低渗透油藏注CO_2驱油时的油层压力动态和混相前缘推进特征,确定油藏中的相态和驱油效果,进行了储层压力动态变化研究。运用地质资料和生产资料分析、井下压力监测和油藏数值模拟相结合的方法,研究了该区块F142-7-X4井组自投产以来油层压力的变化规律以及注入CO_2后油层的压力恢复特征。研究结果显示,依靠天然能量开采阶段地层压力衰减迅速;在关闭采油井注CO_2压力恢复阶段,F142-7-X4井组中的F142-7-3井和F142-8-3井地层压力恢复缓慢,其余4口井地层压力恢复较快;实测与数值模拟的油层压力基本一致,可用模拟结果进行相关分析。基于模拟结果,结合油层剖面和平面上的最小混相压力前缘和CO_2浓度前缘分析,明确了混相区的推进特征,建立了确定CO_2混相区域的方法。研究表明,压力动态跟踪结果可为确定CO_2注入量和开机时机提供可靠的依据,为判断CO_2驱油相态和确定混相区域提供有效手段。

胜利油田低渗透油藏CO2混相驱合理注采井距研究

针对利用组分数值模拟优化井距复杂、常规技术极限井距计算方法不能考虑储层非均质性和CO2驱原油黏度随空间变化的问题,通过大量室内实验,回归得到胜利油田低渗透油藏启动压力梯度与储层空气渗透率的关系式;基于非达西渗流理论,考虑储层非均质性、CO2降低原油黏度、对流、扩散、吸附等特性,建立了CO2混相驱直线井排注采压差数学模型,进而建立了临界流动井距和产量合理井距的确定方法。以胜利油田某低渗透油藏为例,计算其临界流动井距。研究结果表明,当空气渗透率增大到一定值后,随着渗透率的增大,启动压力梯度逐渐减小,且变化平稳,当空气渗透率减小到一定值后,随着渗透率的减小,启动压力梯度急剧增大。对于胜利油田某低渗透油藏,随着注采压差的增大,产量合理井距逐步增大,计算的产量合理井距与实际注采井距较为吻合,验证了本文计算方法的可靠性。

孤岛潜山古生界油气成藏分析及有利圈闭区预测

孤岛潜山属于断陷盆地内极为重要的一类油气藏,近年来因探明储量大、产能高而被广大学者研究。而针对目前孤岛潜山古生界的勘探程度不高及成藏主控因素还不明确等问题,本文通过对油气成藏要素及主控因素分析得出:(1)孤岛潜山古生界及其披覆构造具备良好的油源条件;(2)孤岛潜山下古生界碳酸盐岩储层主要为两大类风化壳型储层和内幕型储层;(3)孤岛潜山上古生界内幕盖层的封盖性较好,下古生界风化壳在断裂带中也可形成规模较小的油气藏。最后,通过对有利圈闭区的预测,提出了在孤岛潜山西排山下古生界有利构造圈闭13个,在孤岛潜山中-东排山上古生界有利构造圈闭21个。

春风油田浅薄层超稠油油藏高速高效开发关键技术

春风油田作为中国石化“十二五”期间唯一投入整体开发的五千万吨级储量油田,开发伊始即确立了用5年时间建成百万吨原油生产基地的战略目标。针对浅薄层超稠油油藏高效开发缺乏有效的储层描述方法、开发方式、工程技术以及管理体系等难题,围绕“三新三高”模式,开展针对性的系统攻关,创新配套了7项关键技术,突破了2m浅薄储层精细预测、高效热力复合采油技术,解决了有效动用难题;配套了水平井防砂免钻塞钻完井一体化、注汽水平泵采油一体化技术,解决了高效开发难题;完善了高干度循环流化床环保锅炉、产出水低温多效机械压缩蒸发技术,实现了绿色低碳发展;构建了智能油田高效管理运行体系,大幅度提高了劳动生产率,降低了开发成本。春风油田共动用地质储量近5000万吨,2015—2018年连续4年稳产超过100万吨,产能建设投资及单位完全成本降低了1/3左右,在产生了巨大经济社会效益的同时,形成的关键技术丰富了稠油开发理论与技术,并已推广应用到新疆、河南以及胜利东部等同类型油田,支撑了低品位超稠油油藏的规模效益开发。

埕岛极浅海油田高速高效开发调整关键技术

埕岛油田是“九五”期间建成的年产油量为217×10^4t的极浅海大油田,自进入中高含水期以来,开发矛盾凸显,海工配套条件不能满足油田持续稳产上产要求,产油量大幅下滑,年递减率为2.5%,开发调整势在必行。针对制约埕岛油田持续稳产上产的关键问题,从油藏地质、钻完井工艺、注采输工艺、海工配套及平台延寿等方面持续立项研究攻关,形成了6个方面12项开发调整关键技术,实现了极浅海河流相薄储层精细描述及超大规模精细地质建模,攻关配套了密槽口大斜度丛式井钻完井及多层复杂压降剖面油层保护工艺、大斜度长井段细分长效注水及测调一体化工艺、大斜度长井段分层高导流防砂及长寿命高效举升工艺,研发了多井口采修一体化平台及短流程高效油气水处理技术,构建了极浅海复杂环境平台结构检测评估及加固延寿技术。以上技术的成功应用,保障了埕岛油田规模层系细分、井网加密开发调整的高速高效实施,2019年产油量达到336×10^4t。

特高含水期油藏井网调整开发效果三维物理模拟实验研究

水驱油藏进入特高含水期后,井网调整是进一步提高采收率的有效途径。基于三维水驱物理模拟实验装置,开展了基础井网、井网抽稀及井网加密的正韵律储层水驱油物理模拟实验,对比井网不调整与调整(井网抽稀与井网加密)的开发效果。实验结果表明:与基础井网相比,井网抽稀和井网加密都可以提高采收率,且井网抽稀的采收率提高幅度比井网加密大;当累积注水量相同时,注入速度越大,水驱波及系数越大,采收率越大,且井网调整后提液的采收率要比井网调整后不提液的采收率要大。与基础井网、井网加密相比,井网抽稀水驱开发效果最好;井网调整后提液可以进一步提高采收率。

深层低渗透敏感稠油油藏降黏引驱技术研究及应用--以胜利油区王家岗油田王152块为例

为了有效动用开发难度极大的深层低渗透敏感稠油油藏,以胜利油区王家岗油田王152块为例,在深入分析开发难点和渗流机理的基础上,创新性提出降黏引驱开发技术,利用单管填砂驱油模型实验、油藏工程方法和数值模拟方法,开展深层低渗透敏感稠油油藏的开发技术界限研究。研究结果表明:生产井降黏吞吐引效,注入井早期变浓度连续驱替、后期变浓度段塞降黏驱替的降黏引驱技术开发深层低渗透敏感稠油油藏,能提高采出程度14.3%。同时优化并确定了降黏引驱的驱替方式、引效周期、降黏体系浓度及注入量等开发技术关键参数。王152块王152-斜6井组先导试验结果证实,截至2020年9月,井组日产油量峰值为11.5 t/d,比试验前提高了5.4倍,驱替生产157 d,累积注入量为6534 m^(3),所有采油井均已见效,井组累积产油量为856 t,开发效果明显改善,预测提高采收率为11.0%,实现了深层低渗透敏感稠油油藏从未动用到有效动用的转变。

近井地带高速剪切对油田驱油用非均相体系性能的影响

通过设计近井地带高速剪切模拟装置,研究了不同注入强度下非均相体系经近井地带高速剪切后的性能。实验结果表明:随着注入强度由6 m^(3)/(m·d)增加到12 m^(3)/(m·d),高速剪切后的非均相体系溶液表观黏度损失率由12.5%大幅增加至41.2%。在注入强度为12 m^(3)/(m·d)条件下,剪切后的非均相驱油体系黏弹性颗粒明显减少,体系由剪切前的弹性流体变为剪切后黏性流体。岩心渗流和驱油实验表明,经过近井地带高速剪切后,非均相体系渗流阻力系数降低接近90%,提高采收率降低4.2%。

胶囊型靶向驱油用聚合物的制备及性能评价

针对聚合物驱油剂存在硫铁离子氧化自由基降解和炮眼剪切降解导致黏度损失高、严重影响驱油效果的问题,利用微流控技术,以聚氨酯微胶囊为壳层包裹聚合物,制备了胶囊型靶向增黏聚合物。通过优化单体质量分数为35%、AMPS占单体质量分数的30%、引发剂质量分数为0.04%、外壳质量分数为0.6%,得到百纳米级靶向增黏聚合物。评价了靶向增黏聚合物的抗剪切性能、抗硫铁性能和靶向释放时间。结果表明:靶向增黏聚合物剪切后和硫铁自由基氧化后的黏度保留率为常规聚合物的2~4倍,具有较好的抗剪切抗硫铁性能;靶向释放时间2~72 h可控,具有目的层靶向增黏扩波及的作用。室内物理模拟实验结果表明,质量浓度为1500 mg/L的靶向增黏聚合物可提高采收率达28.7%,提高原油采收率效果明显。

东营凹陷永安镇油田沙四段永1砂砾岩体演化过程及成藏意义

东营凹陷永安镇油田永1砂砾岩体演化过程的不明确使油藏类型难以确定,制约了下步勘探部署工作的开展。通过三维地震解释、测井和录井分析、岩心观察、薄片观察及物性分析等方法,对永1砂砾岩体的演化过程及其对油气成藏的影响进行研究。结果表明:永1砂砾岩体沉积符合“沟扇对应”原理,由西北部陈家庄凸起提供物源,碎屑沿凸起与永1地区之间的北西南东向古沟道搬运;永1砂砾岩体孤立凸起的形态由辉绿岩的后期侵入作用导致,侵入时间最早发生在沙四段上亚段纯上次亚段沉积时期,此时辉绿岩体仅侵入花岗片麻岩基底,未发生岩体刺穿,此过程可持续到沙三段沉积早期;沙三段沉积中期之后,辉绿岩体持续侵入,永1砂砾岩体持续隆起,逐渐发生岩体刺穿,此过程可持续至沙三段沉积晚期;岩浆活动导致砂砾岩周缘产生高角度断层及裂缝,改善储层储集空间及渗流条件的同时,有效地沟通了沙四段和沙三段的烃源岩,形成了油气有利聚集区。

基于主客体识别作用的油藏深部调剖体系

油藏深部调剖作为一类改善开采效果、提高采收率的重要技术,已广泛应用于非均质油藏水窜治理。为改善水窜治理过程中调剖剂注入性与深部封堵这一矛盾,基于主客体识别作用,提出自组装深部封堵技术。首先,以丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、烯丙基-β-环糊精和苯乙烯为原料,通过乳液聚合法制得粒径为170 nm、表面含有β-环糊精基团的主体纳米颗粒;然后,以十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料,通过可控自由基聚合法制得数均分子量低于4000、分子量分布为1.1~1.4的客体聚合物。通过主体纳米颗粒和客体聚合物,构筑具有自组装性能的调剖体系。通过调剖体系的黏度来评价纳米颗粒与聚合物的自组装性能;通过岩心驱替实验,评价了调剖体系的注入-封堵性能。结果表明,由于客体聚合物分子中的疏水烷基链与主体纳米颗粒表面的β-环糊精基团具有主客体识别作用,β-环糊精基团包合疏水烷基链形成包合物,客体聚合物发挥“桥连”作用,纳米颗粒自组装聚集形成团粒簇,使调剖体系黏度缓慢增至约90 mPa·s。0.1%纳米颗粒与0.2%聚合物组成的调剖体系的注入性良好,阻力系数为2.0;待自组装后进行后续水驱,残余阻力系数为3.42,封堵率为70.7%。该研究为缓解调剖剂注入性与深部封堵的矛盾提供了新的思路。

惠民凹陷临北地区基山砂体油气成藏主控因素研究

临北地区位于惠民凹陷中央隆起带中部,针对该区沙三中亚段基山砂体的储层类型、圈闭规模及储层有效性不清等问题,从烃源条件、储层物性、沉积相展布以及构造特征等方面入手,通过钻井和试油成果资料,综合应用地质、地化分析和地球物理研究手段,剖析了油气成藏条件及主控因素。结果表明,紧邻的临南洼陷沙三段优质烃源岩是临北基山砂体的主要来源,和区内各期砂体在时空上的良好配置是油气藏形成的基础;区内发育的断裂和骨架砂体输导体系之间的相互配置关系,为油气提供良好的运移通道,使油气藏沿南北向成断阶式带状分布;沙三上亚段的泥岩及基山砂体顶部稳定的厚层泥岩、各期次砂体之间被泥岩分隔,且东西向上倾尖灭、沙三段发育封闭性较好的高矿化度原生CaCl2水型,同时部分断层侧向封堵,这些因素的共同作用为油气藏提供良好的保存条件。

孤岛油田东区馆6低含油饱和度特稠油油藏成藏条件及油水分布模式

低含油饱和度特稠油油藏的油水关系一般较为复杂,针对该类油藏开展油水分布规律研究是可动用储量评价与开发的基础。应用测井、岩心分析及开发动态等资料对孤岛油田东区馆6开展储层含油性评价及油水分布特征研究,认为其为油水关系复杂的低含油饱和度特稠油油藏。其油气成藏机制为:以重力、浮力为主的弱成藏动力难以排驱较小喉道孔隙中的原生水,致使河道边缘、河间滩地等物性较差的砂体含油饱和度较低;油气成藏后,孤北断层剧烈活动,致使其附近区域的地面原油密度超过1.01g/cm^3,具有一定长度的连续油柱足以克服毛细管力排出孔隙,聚集于构造低部位,形成油水倒置现象。以油藏成因机制研究为指导,根据油水分布特征及控制因素,将孤岛油田东区馆6低含油饱和度特稠油油藏的油水分布模式划分为4种类型,分别为岩性控制的Ⅰ类、构造控制的Ⅱ类、构造和岩性双重控制的Ⅲ类、油水密度分异控制的Ⅳ类,并制定了差异化的开发策略,进而实现储量评价及有效动用。

海上埕岛油田河流相砂体内部结构研究

曲流河点坝是河流相沉积中的优势储层,是油田开发的重点目标。由于点坝内部往往发育泥质侧积夹层,易导致剩余油富集;当油田进入高含水期,亟需精细刻画夹层控制下的剩余油分布以提高采收率。因此,需开展点坝内部级次构型研究,明确其内部侧积体的结构特征和展布规律,建立侧积体模型,为油藏数值模拟研究提供地质基础。以胜利海上埕岛油田A区块为例,利用该区块水平井钻遇井段长、资料丰富、生产层位单一的有利条件,开展点坝内部构型解剖研究。首先通过“测井-地震动结合”描述砂体连通体,识别点坝与废弃河道;其次,在对水平井水平段和定向井的侧积层组合识别的基础上,确定侧积层发育模式;再次,采用逐级控制、水平井约束变差函数分析以及侧积层差异化设置,最终建立体现侧积体特征的精细地质模型。该研究成果为海上大井距水平井段平衡筛管等堵水工艺技术研究提供依据。

整装油田油水过渡带剩余油富集影响因素分析

本文针对整装油田油水过渡带形成机理,进行次生油水过渡带剩余油分布影响因素规律分析,开展了整装油田油水过渡带剩余油开发潜力预测分析。结合油藏数值模拟总结出整装油田油水过渡带富集影响的因素:包括原油密度、地下原油粘度、渗透率变异系数、储层微构造、注采比、产液速度和累注水倍数,为进一步加强油田剩余油研究和挖潜工作提供指导。

低渗透油藏天然能量开发阶段最优生产压差确定方法

低渗透油藏具有较强的应力敏感性且存在启动压力梯度,其微观渗流特征不符合经典的达西渗流规律[1-3]。通过分析渗透率及启动压力梯度随压力的变化规律,创新的提出了启动压力梯度模量的概念,推导了综合考虑渗透率模量及启动压力梯度模量的单井产量模型,对其求导得到了最优生产压差计算方程。利用牛庄油田A区块油藏基本参数进行了研究,得出了牛庄A区块在不同的渗透率模量、启动压力梯度模量下最优生产压差计算图版。指出在矿场生产中,无限制的增大生产压差,会导致单井产量下降,影响开发效果,应通过室内实验获得岩心渗透率模量、启动压力梯度模量,从而确定最优生产压差。

弹性作用对驱油用聚合物扩大波及能力的影响

黏度是影响聚合物扩大波及能力最重要的因素。为了提高聚合物扩大波及能力,最常用的方式是提高聚合物的表观黏度。有关弹性作用对于提高聚合物微观驱油效率的研究比较多,但对于扩大波及能力的研究较少。为此,选择了相对分子质量不同但表观黏度相同的驱油用聚合物进行研究,首先表征了聚合物分子尺寸和微观聚集形态,然后对比了能够反映聚合物弹性大小和弹性占比的弹性模量及相位角,最后通过岩心及可视化驱油实验研究了2个聚合物的阻力系数和驱油效果。结果表明:在黏度相同的条件下,和相对分子质量为1000×104的聚合物相比,相对分子质量为3000×10^(4)的聚合物的弹性模量提升2.6倍,相位角由80°降低至65.5°,表现出更高的弹性和弹性占比,最终阻力系数提升2.5倍,采收率提高近1倍。因此,弹性对于提高聚合物扩大波及能力具有重要作用,新型聚合物的研发需要黏性和弹性并重。

基于模拟退火的曲流河复合点坝建模新方法

文中提出了一种基于模拟退火的曲流河复合点坝建模新方法。与基于目标和基于沉积过程的方法相比,新方法更加灵活,易于条件化;与两点统计建模和多点统计建模相比,新方法可更好地再现复杂的河道特征;与基于构型精细解剖的确定性建模方法相比,新方法适用于井网稀疏的情况。新方法通过逐步模拟河道中线、活动河道和串珠状点坝,从串珠状点坝随机抽取单一点坝建立了8种单一点坝模型,将这8种单一点坝模型作为随机模拟时单一点坝生成、删除和移动操作对象,采用模拟退火的策略较好地再现了复合点坝三维分布。在真实现代沉积和中国东部某油田实际工区中应用新方法,证明了新方法的合理性和对真实油田数据的适用性。

油藏深部调剖-驱油技术

深部调剖-驱油技术是提高油藏采收率的重要手段。首先从水窜关键问题分析及残余油高效驱替关键问题分析两个方面,阐述了油藏深部调剖-驱油的两个主要矛盾:调剖剂注入性与油藏深部水窜通道封堵的矛盾以及深部调剖与剩余油驱替的矛盾。重点综述了油藏深部调剖技术的原理以及在低渗透油藏中的研究应用,指出了各技术的优势及存在问题,并分析了我国深部调剖-驱油技术发展趋势。

特低渗透油藏渗流机理研究及应用

胜利油区特低渗透油藏物性差、非均质性强、储量丰度低、孔喉细小,开发中存在单井液量低、有效驱替难、技术经济井距难以确定等问题,为此,从微观和宏观上研究了特低渗透油藏开发效果的影响因素,深化了特低渗透油藏非达西渗流机理,建立了有效渗流能力评价方法,发展完善了提高薄互层储层预测精度的新方法和相控地应力预测技术,形成了以储层改造完井适配井网技术为核心的提高采收率技术。恒速压汞和微管实验研究发现,喉道的大小和分布是影响特低渗透油藏有效渗透能力的主控因素;特低渗透油藏存在边界层,从而减小了有效流动半径,增大了渗流阻力。通过攻关集成配套技术和应用,整体开发水平得以提高,相控非均质地应力预测技术得到的地应力与井点测量结果误差在5°之内,仿水平井注水开发技术建成产能为144.3×104t,径向水射流井网适配技术使纯17-1块采收率提高了7.0%,复合增注技术使滨425块沙四段油藏单元平均单井增产液量为3.3 t/d,实现了特低渗透储量的高效开发。