双碳愿景下中国石化不同油藏类型CO_(2)驱提高采收率技术发展与应用

CO_(2)驱油技术具有提高原油采收率和CO_(2)封存的双重目的,具有较大的发展前景,特别是碳减排的需要给予了技术规模应用较大的发展空间。中国石化CO_(2)驱的发展历程可以分为单井吞吐、先导试验和全面推广应用3个阶段,经过50多年的发展,CO_(2)驱油机理及配套技术已经较为成熟。结合中国石化油藏特点以及混相驱、近混相驱、非混相驱3种CO_(2)驱动类型,建立了CO_(2)驱油藏筛选标准。明确了低渗透油藏、致密油藏、中高渗透油藏这3类油藏的CO_(2)驱油机理。以苏北盆地草舍油田阜三段油藏、花26断块阜三段油藏、洲城油田垛一段油藏以及渤海湾盆地正理庄高89-1块油藏为例,总结了中国石化典型区块的实际开发效果,表明CO_(2)驱是提高原油采收率的重要方式。针对低渗油藏和中高渗透油藏CO_(2)驱规模应用面临的技术瓶颈,提出进一步加强驱油机理和提高注气效果的研究,推进碳捕集利用与封存(CCUS)技术的发展,对于实现“碳达峰”“碳中和”和保障国家能源安全具有重要的意义。

纯梁采油厂首站纯化外输水质改性体系测试

针对纯梁采油厂注水延程以及井下管柱普遍存在结垢现象导致水井增注有效期短、测试遇阻等问题,采用室内水样结垢离子分析、垢样分析及室内药剂筛选评价等方法对水质改性工艺调整与优化技术进行研究。结果表明:目前首站纯化外输水成垢离子发生了较大变化,有较高的Ba2+存在;注水沿程结垢类型以BaCO_(3)为主,注水井井筒结垢以CaCO_(3)为主。同时筛选出首站水质改性体系配方,在确保外输水质合格的前提下,降低外输水结垢趋势,减轻管网与井下管柱结垢程度,达到进一步提升水井增注效果以及测试调配成功率的目的。

纯梁油田樊41块油井挤注防垢技术

纯梁油田樊41块在注水开发后期发生严重的结垢问题，炮眼、射孔井段以上位置都出现结垢。3-6个月的垢厚度就达2-5mm，导致油井产量下降。分析了油井结垢特点、垢的组成和结垢机理，提出了采取化学防垢和挤注防垢剂的可行措施。根据防垢剂挤注技术的具体要求，进行了匹配性实验、静态防垢率与动态环路MIC实验、寿命实验和动态岩心驱替实验，对国内外不同防垢剂进行了评价，筛选出综合性能较好的防垢剂。现场试验1年多来未见结垢迹象，提高了油田产量，取得了良好的经济效益。

氮气泡沫驱提高高渗透特高含水油藏采收率技术——以梁家楼油田纯56块为例

梁家楼油田纯56块高含水、高采出程度,剩余油主要富集于构造顶部及厚油层上部,常规措施挖潜效果越来越差,剩余储量动用难度大,油藏处于低效开发状况,为此,开展了氮气泡沫驱提高采收率技术的研究。重建了该区的三维地质模型,利用数值模拟进行历史拟合和注入参数优化,预测氮气泡沫驱开发指标及经济效益,通过对氮气水、氮气泡沫同注或交替注入4类36个方案开发指标的分析对比,选择氮气泡沫同注,6口注入井分为3组交替注入2个周期,平均单井氮气注入量为73.6×104m3,起泡剂用量为75t,预计提高采收率5.7%。先导试验选取井组1注7采,6口井见效,综合含水率下降0.8%,增油量为8.1t/d,取得了较好的降水增油效果。

聚硅纳米增注技术在纯梁油区低渗透油田的应用

聚硅纳米增注技术是提高中低渗透油田增注效果的一项重要技术。本文通过室内研究评价,证明了聚硅纳米增注剂对降低岩心注入压力、提高岩心的水相渗流能力具有一定的效果,可以使经过长期注水冲刷的岩心的润湿性从亲水转变为亲油,从而疏通注水通道,增加注水能力。聚硅纳米增注技术在纯梁采油厂现场试验应用16井次,增注后注水压力均有不同程度的降低,措施有效率86%,到目前累计增注17.58×104m3,见到了良好的效果。

深层页岩油水平井密切割裂缝均衡扩展数值模拟——以胜利油田YYP1井为例

中国页岩油储层非均质性强、粘度高和可改造性差,水平井分段多簇射孔体积压裂难以形成复杂的裂缝网络,单缝"缝控储量"低,必须寻求新的工艺突破。通过增加单个压裂段内的射孔簇簇数,使多个射孔簇裂缝在射孔段内均衡扩展,对页岩储层进行密切割,实现页岩油储层的充分改造,是中国页岩油高效开发的关键。考虑数千米长压裂管柱与射孔孔眼的摩阻以及多裂缝之间流体的竞争分配,建立页岩油水平井密切割多裂缝动态扩展的渗流-应力-损伤模型,并通过现场压裂施工数据验证其正确性。根据胜利油田页岩油储层的地质工程特征,开展射孔簇簇数、射孔孔眼数量、压裂施工参数等对多裂缝流体流量分配、应力干扰及裂缝几何形态影响的数值模拟研究发现:单簇裂缝扩展时,裂缝诱导应力最优波及距离为10 m左右;簇间距为10 m时,三簇裂缝均衡扩展射孔密度为20孔/m,施工排量为12 m^(3)/min,压裂液粘度为30 mPa·s;4个射孔簇时,压裂液均匀分配和裂缝均衡扩展的簇间距为10 m。此项研究为胜利油田页岩油勘探开发的突破奠定了理论基础。

梁家楼油田沙三中挖潜难度分析及提高采收率的对策

梁家楼油田沙三中作为胜利油田纯梁采油厂的主力开发油藏,得到了高速高效开发。在经历了长达60年的开发和挖潜后,表现为产量下降,开发效益不佳,进一步提高采收率的难度很大。这主要是由于油井老化、地质结构复杂、非主力层开发难度大等因素,导致了采收率逐渐降低,剩余油的开发挖潜手段受到很大的局限。开发技术人员认真分析了梁家楼油田沙三中挖潜的难点,制定了科学合理的挖潜对策,对提高该油藏的采收率打下了良好的基础。

纯梁油田多薄杂储层均匀改造技术研究

针对纯梁油田储层多薄杂、非均质性强的特点,以机械分层区分跨度大储层,组合应用化学、物理分层技术,实现跨度小储层的全面改造,从调配酸液配方、优化施工管柱、改变布酸方式等方面创新优化,实现多薄杂储层的均匀改造,提高了酸化效果,实现了区块的稳产增产,提高了油藏最终的采收率。

纯梁油田酸化用缓蚀剂性能评价与分析

酸化缓蚀剂可有效减缓酸液对金属材料腐蚀,在油田酸化措施中应用普遍。纯梁油田储层条件复杂,油水井酸化措施需求量大,酸化缓蚀剂的性能优劣、使用条件、地层适应性等直接影响到储层酸化的增产、增注效果。通过室内实验对纯梁油田现场用曼尼希碱缓蚀剂进行评价,探讨不同温度、不同缓蚀剂质量分数以及不同酸液类型和酸液浓度、添加剂种类等条件下酸化液对金属腐蚀。结果表明,不同酸液浓度需要最经济浓度的缓蚀剂配套,深井、超深井储层高温对缓蚀剂性能影响较大,残酸能否有效返排影响井下工具的有效使用。

东营凹陷纯化油田西部侵入岩裂缝系统研究

针对东营凹陷纯化油田侵入岩裂缝发育的地质情况,利用常规地震资料、倾角测井资料和测井曲线,采用地震波相干技术、地震波属性分析技术和地层曲率法分析了火成岩裂缝的展布规律,形成了火成岩裂缝识别和追踪技术。距离断层较近或断层发育的构造顶部为裂缝最发育区,根据成因将裂缝分为早期收缩裂缝和晚期构造裂缝。通过对该区的成藏条件分析,提出了纯87-1小火成岩体内高部位和纯97小火成岩体南部2个有利钻探目标。

梁家楼油田硫酸钡锶垢成因分析

梁家楼油田集输站及其外输管线结垢严重。垢样含无机物约95%,用X射线衍射法测定,该垢成分为硫酸钡锶Ba0.75Sr0.25SO4。根据4个集输站21口油井产出水水质分析数据,产出水富含Ba2++Sr2+和(或)SO42-,一般而言,生产层为S层的油井产出水富含Ba2++Sr2+,生产层为H层的油井产出水富含SO42-,两种水混合引起集输站及外输管线结垢。在4个注水站的回注污水中,Ba2++Sr2+和SO42-浓度很低或较低,远低于产出水中的相应浓度。2口井S层岩心薄片分析鉴定结果表明地层胶结物中含重晶石(BaSO4),且推论含天青石(SrSO4),这是S层地层水中成垢离子的来源,使一部分油井井筒或井口至集输站管线结垢,并造成该生产层不同油井产出水中成垢离子浓度的巨大差异。讨论了硫酸钡、硫酸锶的溶解度及温度、压力、含盐量的影响。将分别含4 mmol/L Ba2+、4mmol/L Sr2+8、mmol/L SO42-的3种溶液混合,生成的沉淀物经X射线衍射法检测,为Ba0.75Sr0.25SO4结晶,利用溶度积数据对该垢的生成作了初步讨论。

酸压优化工艺技术在纯梁油区博24块的应用

酸压是生物灰岩油层很好的改造工艺措施。酸压不但可以消除近井筒地带的损害,而且可以溶蚀喉道,提高近井地带的渗透率[1]。酸压一般不用支撑剂,靠酸蚀裂缝面产生所要求的导流能力[2],故施工比较简单,也不存在脱砂危险和支撑剂回流以及作业后井筒清除问题[3]。本文阐述了酸压工艺5方面的优化技术。对4口井的施工情况进行分析得出,优化后的酸压工艺更加科学合理,更有针对性,改造效果更好,两口老井分别日增油6.8t、2.3t,措施后累计产油21901t。优化后的酸压工艺对于博24块薄层生物灰岩油层改造非常适宜。

除垢防垢一体化技术在纯梁油区的应用

目前油井结垢问题已经成为制约油田进一步降本增效、提高开发管理水平的重要因素之一。据统计,纯梁采油厂每年检泵作业在520井次左右,其中220多井次为结垢引起,占作业总数的40%以上,相应造成的更换油管数量达1.4万多根,更换抽油杆约1.3万根以上,造成的直接经济损失约1300多万元,导致原油稳产难度大,维护作业费用高。油井结垢已经成为影响区块开发效果的一个难题。因此,对结垢现象明显的区块、单元进行垢样及结垢机理分析,进行除垢防垢模式的探索研究、开发应用新型的防垢药剂,对降低油田开发成本,提高经济效益,实现油田稳产,具有重要的现实意义。LY-1防垢剂[1]是一种新型挤注型防垢剂,具有使用浓度低,防垢有效期长的优点。2012年共应用该技术17井次,当年累计增油7310t。

分层压裂技术在纯梁油区薄互层中的应用

纯梁油区低渗透薄互层地质储量丰富，该类油藏具有渗透率低、物性差、层多、层薄、层间地应力差异大、单井产量低、稳产难度大等特点。在笼统压裂时经常出现部分压裂目的层打不开、支撑缝长短、缝窄、加砂困难等问题。直井机械分层压裂技术针对性强，改造充分，是类储层改造的理想技术，但是存在层间易压窜，管柱结构较复杂，存在砂卡风险等难题。经过对施工参数、井下工具的不断改进，成功解决了这些问题，实现了低渗透多薄层油藏的有效开发。为低渗透多薄层的高效开采提供了技术支撑。

纯梁地区滩坝砂特低渗透薄互层油藏勘探与开发实践

纯梁地区油藏类型以低渗透砂岩开发管理单元为主,主要分布在纯化及正理庄油田,累计探明低渗透地质储量1.2亿t,占动用地质储量的55.2%,年产油量58万t,占整个油区的2/3左右。尤其是"十五"末以来新增的探明储量多以滩坝砂特低渗透薄互层油藏类型为主,经过多年的勘探开发探索及实践,陆续开展了大型压裂弹性开采、小井距注水开发试验、细分层系开发、水平井分段压裂、CO2混相驱,仿水平井压裂重建矢量井网等,为特低渗透油藏开发积累了大量宝贵的经验,其中虽然也有个别不成功的个案,但多数试验取得了较好的现场应用效果,为纯梁油区实现"百万吨原油生产基地"做出了巨大的贡献。笔者通过总结纯梁地区低渗透薄互层油藏的不同开发技术和效果,总结成功及失败的教训,对指导此类油藏的开发,进一步提高特低渗透油藏储量动用率及采收率具有较强的借鉴意义。

多层合采油藏层间非均质性表征研究

大井段多层合采开发往往面临严重的层间干扰问题,准确描述层间非均质性是解决层间干扰问题的关键。洛伦兹方法是描述层间非均质性最常用的手段,但其在开发领域适用性尚不明确。针对这一问题,运用数值模拟方法及油藏工程理论开展洛伦兹方法开发适用性研究。研究发现:洛伦兹方法表征非均质性与开发效果相关性不强,仅在局部敏感区间内对开发效果产生剧烈影响;同时,当洛伦兹系数相等时,曲线形状对开发效果也有影响,但传统方法无法有效表征。因此,对洛伦兹方法进行了修正,并对修正方法开展了物理模拟实验及油田数据验证。实验结果表明:修正后大大扩展了洛伦兹系数的敏感区间,使得水驱开发效果与洛伦兹系数之间的相关性显著增强。实例应用表明:修正前后,KL-A区洛伦兹系数与采收率相关系数从0.48增至0.87,KL-B区相关系数从0.74增至0.87,可见层间非均质性与开发指标的相关性显著增强。

纯梁油区低渗透油藏效益开发

针对纯梁油区一般低渗透(10~50mD)油藏,在低油价下的效益开发,采取了适配井网建立有效驱替、重建井网增加水驱储量控制,加强动态分析精细注采调配,注重低成本技术精细层间效益挖潜等方法,取得了显著的成果,开发和经济指标均明显提升。

纯化油田薄隔层压裂技术

目前随着纯化油田的深入开发，因层间储层物性的较大差异，层间的开发矛盾日益突出。其中纯化镇组的C4—5组地质储量1210万吨，标定采收率23．4％，动用程度低，明显低于纯化油田其它层系。

新形势下采油厂设备管理的问题及对策分析

新型管理区改革对采油厂设备管理工作存在多方面的影响,主要有管理机制发生转变、责任主体变化以及设备管理投资方式改革等三方面影响,为了迎接全面推行新型管理区建设所带来的挑战,设备管理工作需要首先需要坚定价值引领、创新驱动理念,借助“四化”平台充分发挥“两化融合”特点,利用专业化队伍整合契机实现设备管理市场化,进而打造一套科学的、高效的新形势下采油厂设备管理模式,实现设备管理的提质增效,为新形势下采油厂的发展提供有力保障。

东营凹陷小营油田沙二段砂体尖灭线地震描述技术

小营地区沙二段主要储层类型为三角洲前缘席状砂,单层厚度薄,横向变化大,准确确定砂体边界是决定滚动勘探效果的关键因素之一。针对该区地震资料分辨率低、砂体尖灭线难以落实的问题,在小层对比、钻测井资料统计分析的基础上,通过频谱成像、相位属性分析等技术对主力含油砂体尖灭线进行精细描述,并结合实际钻井展开地质综合评价,取得了良好的开发效果。