特高含水油藏深部调剖技术界限研究

在分析特高含水油藏深部调剖效果变差原因的基础上，确定了影响深部调剖效果的地质因素和开发因素等技术指标，利用数值模拟方法建立了符合中、高渗透油藏地质特征的概念模型，并制订了特高含水油藏深部调剖技术界限图版。研究表明：原油黏度小于 5 mPa·s，渗透率级差小于 2 的油藏均不适合深部调剖；含水率为 90%～95%，封堵半径为 0.4～0.6 倍井距时调剖效果较好；含水率为 95%～98%，封堵半径为 0.6～0.8 倍井距时调剖效果较好。胜坨油田、温米油田和腰英台油田特高含水区块 48 个井组的调剖结果验证了深部调剖技术。

关于用FZI划分流动单元的探讨

FZI(流动分层指标)是与储集层孔隙度和有效水力半径有关的变量,用油藏品质指数与归一化孔隙度的比值定义,被广泛用于定量识别和划分流动单元。但FZI的定义本身存在一定问题,对其基本原理及推导过程进行的理论分析表明:即使在同一流动单元内,FZI是与孔隙度有关的变量,得不出确定的渗透率与孔隙度的相关关系;岩石的渗透率和孔隙度同时扩大或缩小合适的倍数会得到相同的FZI值,即物性差异很大的储集层可能FZI值相同。所以用该指标划分的流动单元不符合"流动单元内部储集层物性差异最小、不同流动单元之间储集层物性差异最大"的要求,在流动单元的识别和划分中应慎用该方法。

油藏数值模拟在剩余油预测中的不确定性分析

油藏数值模拟作为一种定量的剩余油饱和度预测方法 ,在油田开发后期剩余油分布研究中起着越来越重要的作用 ,但其预测精度也不可避免地受到多种因素的影响。对剩余油预测中油藏数值模拟精度的影响因素进行了分析 ,结果表明 ,地层对比的多解性、储层物性参数求取的不确定性以及储层非均质描述的局限性是影响数值模拟精度的主要地质因素。此外 ,相对渗透率曲线的选取、动态数据的获取及数值模拟软件本身都存在较大的不确定性 ,这些都会影响到油藏数值模拟的精度。因此 ,在剩余油研究过程中 ,不能过分依赖油藏数值模拟。应该综合运用地质、地震、测井、油藏工程、油藏数值模拟等多学科知识进行研究 ,以提高剩余油饱和度的预测精度。

海洋石油安全风险监测预警体系构建与系统应用

在国家推进“工业互联网+安全生产”,实施风险分级管控和隐患排查治理双重预防数智化建设的大背景下,为降低海洋油气生产平台安全生产风险,保障“一线平台-作业公司-分(子)公司-总部”对风险预警信息获取的即时性、准确性,构建了“风险→隐患→事故”链条式海洋石油安全风险监测预警体系,开发了以风险动态监测和分级管控为目的的海洋石油安全风险监测预警系统,充分利用海洋油气生产平台原有监测监控系统对各类安全风险进行监测,通过风险实时计算综合预警模型进行风险的预测预判,实现风险识别、风险预警、风险监控、风险处理、处理结果反馈的标准化风险闭环管控,有效提升了海洋平台安全风险管控能力。

流动单元约束的油藏数值模拟研究

油藏数值模拟在油田开发方案的编制和确定、油田开采中生产措施的调整和优化、剩余油形成与分布以及提高油藏采收率方面,已逐渐成为一种不可欠缺的研究手段。油藏数值模拟的精度主要受油藏地质模型的精细程度和模拟模型的求解精度的影响。从提高油藏地质模型精度入手,将流动单元与油藏数值模拟相结合,通过利用流动单元细分模拟层系和针对不同的流动单元选取相应的相对渗透率曲线,提高油藏数值模拟的精度。模拟结果表明,流动单元约束的油藏数值模拟模型具有初始拟合程度高、模型修改程度低、能够更精确的反映层内和平面剩余油分布的特点。

相似理论在微观物理模拟实验中的应用可行性分析

在油田开发后期,微观物理模拟实验是研究剩余油形成机理的一种重要手段,蚀刻模型由于其仿真性好,设计灵活方便,从而得到较为广泛的应用。相似理论是进行模型实验所遵循的基本理论,蚀刻模型除了要与模拟岩心保持孔隙结构相似外,还应遵循其它相似准则。该文从渗透率和渗流速度两个不同的角度推导了蚀刻模型的另外两个相似准则,在这两个相似准则的指导下,蚀刻模型的设计更加灵活,实验结果也应该能更好反映实际情况。

小井距提高低渗透油藏采收率方案优化研究——以胜利油田桩74-10-2井区为例

胜利油田桩74-10-2井区是特低渗透构造岩性油藏,在开发过程中,由于注采井距大,导致油层压降大,油井供液不足,单井产能低,注水效果不明显,开发效果较差。对该井区进行了调整方案研究,共提出了4个调整方案。结果表明,使用方案2,即当井网的井排方向与主裂缝方向错开45°角左右,井距在140～200m,注采比为1.0～1.1,压力水平保持在25.00～28.00MPa之间时,采收率可以达到28%以上。使用投资回收期法对各调整方案进行经济评价,结果表明调整方案2的投资回收期为4.33年,投资回收时间最短,经济上最合算。因而确定调整方案2为最终选择应用的方案。

聚合物溶液改善吸水剖面能力实验研究

针对聚合物驱过程中窜聚影响聚合物驱效果的现象,开展了聚合物溶液在注入过程中和突破后对吸水剖面改善能力的双管并联岩心驱替实验。对比分析了水驱、恒速聚驱和变速聚驱对吸水剖面的影响程度,绘制了填制不同渗透率岩心所用不同粒径石英砂含量配比图;并通过考虑管线和填砂管端面引起的压力损失对室内计算渗透率进行了改进。结果表明:水驱速度小于2 m L/min时,高低渗分流比远大于渗透率级差,大于4 m L/min分流比与级差吻合;恒速聚驱时在聚合物注入过程中能够有效的改善吸水剖面,但一旦产出端见聚,吸水剖面将会迅速翻转。聚驱速度小于2 m L/min时,高低渗分流比也大于渗透率级差;但比水驱影响小很多。大于4 m L/min时与水驱相同,合理控制注聚速度对聚合物驱提高采收率意义重大。

延缓交联体系深部调剖性能的影响因素

通过室内试验和物理模拟试验,评价各种因素对水包油包水(W1/O/W2)的多重乳液交联剂冻胶体系成冻性能和封堵能力的影响。结果表明:与未包覆的Cr(AC)3交联剂相比,多重乳液交联剂对聚合物有延缓交联的作用,更有利于进行深部调剖;随着聚合物、交联剂质量浓度和温度的增加,成冻时间缩短,冻胶强度增大;随着矿化度的增大,成冻时间先缩短后增加,冻胶强度先增强后变弱;交联剂冻胶的封堵能力随着聚合物、交联剂质量浓度的增加,均近似线性增大,但交联剂的影响更明显;封堵能力与地层渗透率有关,随着渗透率增大突破压力梯度在双对数坐标系中线性减小。

直井底部钻柱运动状态的实验研究

根据相似理论,设计并建立了底部钻柱动力学研究试验装置,利用该装置进行了直井底部钻柱在不同钻压、转这条件下运动特征的实验。实验结果表明,底部受压钻柱在不同转速条件下表现出规则摆动、无规则摆动和规则反向涡动三种运动状态。随转速的增加,钻柱的横向运动逐渐由规则摆动向无规则摆动和规则反向涡动转化。钻压和转速是影响钻柱运动状态的两个主要因素,转速越高,越容易形成规则涡动;增加钻压会阻碍底部钻柱无规则摆动和规则涡动的形成。实验结果表明,在防料问题上也存在最优钻压-转速配合的问题。

乳状液体系在驱油和调剖堵水中的应用进展

综述了近年来乳状液体系在驱油和调剖堵水中,包括乳状液驱油、自发乳化驱油、微乳液驱油、乳状液调剖、乳化稠油堵水等相关技术,同时分析了乳状液体系在三次采油中的发展趋势。

乳化剂HC-5的性能及驱油效果

针对国内老油田的开发现状,对设计的乳化剂配方体系进行了基本性能评价和乳化驱油效果研究,探讨了乳化驱油的可行性和驱油机理。研究结果表明,优选的乳化剂配方体系HC-5(氨基磺酸型两性活性剂20%,OP系列非离子表面活性剂8%,稳定剂0.8%,助溶剂2.5%,其余为水)具有良好的耐盐抗盐性能,在室温数85℃范围内、盐度超过120 g/L的混合盐水中的溶解性良好;HC-5能在高、中和低盐度的盐水中有效乳化原油,并具有良好的乳化稳定性;HC-5乳化体系的乳状液类型与盐度和含水率有关,盐度增加时,发生W/O型乳状液向O/W型转变的临界含水率增大,矿化度为15350 mg/L、40650 mg/L和120670 mg/L的体系的临界含水率分别为48%、57%和68%。室内模拟乳化驱油试验表明,乳化驱对于低渗透驱替介质有明显增压和调剖作用,波及系数增大,原油采收率提高;而对于较高渗透率的驱替介质,乳液的调剖机理和表面活性剂驱油机理共同作用实现了原油采收率的提高。

胜利油田纯九区注水开发过程中无机结垢趋势预测

油田开发过程中无机盐结垢是注水开发期经常遇到的问题之一,会造成较大经济损失。随着注水强度的不断加大,注水过程中的结垢问题变得越来越严重。对无机盐结垢状况进行准确预测是解除结垢堵塞的重要前提。选用Oddo-Tomson饱和指数(OSI)、Langelier饱和指数(LSI)和Ryznar稳定指数(RSI)3种结垢趋势预测模型,结合胜利油田具体注水特性,对模型作相应的修正后,研制了可以进行无机结垢预测的"油井堵塞诊断与解堵决策系统"(Plug 1.1)工程软件。应用该软件对胜利油田纯九区块注入水和地层水进行结垢预测,在地层水与注入水之比为1∶0到2∶1的广泛范围内,预测结果均与实验结果较好吻合,为区域解堵方案的快速决策提供了科学依据。

双聚合物冻胶堵剂用于中低温聚驱后砂岩油藏的深部调剖

基于已成功用于现场的地下成冻HPAN/水溶性酚醛树脂高温冻胶堵剂,加入HPAM以提高HPAN中水不溶物的悬浮稳定性,加入氯化铵调节(缩短)体系成冻时间,得到了可用于中低温(如65℃)油藏的双聚合物冻胶堵剂,其优化配方为:0.2%～0.3%HPAM+3%～4%HPAN+0.8%～1.0%水溶性酚醛树脂+0.4%～0.5%氯化铵。该冻胶体系65℃成冻时间3～5天,对填砂管的堵塞率在95%以上。在中低温的胜利孤岛油田西区北综合含水95%的聚合物驱后转后续水驱单元的2口注水井,用该堵剂实施深部调剖后,9口对应油井中有7口井见效,累计增油2000吨以上,含水下降1.1%～3.4%,有效期3～9个月,平均6个月左右。

水驱油田采收率与注入孔隙体积的定量关系

采收率是评价油田开发效果的重要标准。通过对胜利油区不同油田多块岩心驱替试验结果的分析,发现采收率ER与注入孔隙体积倍数nPV存在定量关系,从丙型水驱曲线出发结合注采关系和驱替试验数据得出E_(R)-n_(PV)关系式,并分析E_(R)-n_(PV)关系式中系数的物理意义。对岩心驱替试验与现场生产数据回归曲线以及孤岛试验区聚合物驱前后E_(R)-n_(PV)回归曲线进行对比分析。结果表明储层低含水阶段水驱采收率明显低于岩心试验的水驱采收率,而在中后期差距逐渐减小,计算值与实际生产数据吻合度高;注聚开发可有效地提高采收率,且注聚开发前计算的波及体积大于实际波及体积,证明聚合物驱有效提高了波及体积;E_(R)-n_(PV)关系式能应用于水驱油田采收率预测,并对提高采收率措施效果进行评价。

利用油藏工程原理描述优势渗流通道的新方法

针对水驱砂岩油藏高含水期优势渗流通道普遍存在的问题,提出了应用油藏工程原理来识别优势渗流通道并计算其体积的方法。该方法是利用水驱特征曲线对优势渗流通道进行识别,并利用模糊聚类分析对优势通道窜流程度进行分类;然后利用剩余可采储量计算出优势渗流通道体积,进而计算出优势通道的渗透率和孔喉半径。利用VB语言编制了相应的软件,并用该软件对胜坨油田T143区块的优势渗流通道进行了识别和计算,通过其中三口井的示踪剂监测结果证实了该方法的准确性。

剪切作用对自发乳化驱油提高采收率的影响

为获得剪切作用对自发乳化体系提高采收率的影响规律,通过引入无量纲剪切速率和有效水油流度比两个参数研究了填砂管渗透率、化学驱驱替速率和剪切强度对自发乳化体系驱油效果的影响,分析了驱油机理。研究结果表明:当填砂管渗透率较高且化学驱驱替速率较低时,无量纲剪切速率较低,形成的乳滴粒径较大,依靠乳滴在孔喉处聚并产生的贾敏效应降低有效水油流度比、提高波及系数和采收率;随着填砂管渗透率降低或化学驱驱替速率增加,无量纲剪切速率增加,乳滴粒径变小,不能有效封堵水流通道,而被驱替液携带流出地层,降低有效水油流度比能力减弱,驱油效果变差。自发乳化驱乳化-捕集作用提高采收率效果优于乳化-携带作用,应降低驱替过程中无量纲剪切速率以获得较高的采收率。

胜坨油田高温高盐油藏自发乳化驱提高采收率

通过乳化能力、油水界面张力测定优选出适合胜坨高温高盐油藏的碱/表面活性剂自发乳化体系,并通过驱油实验考察了自发乳化体系的驱油效果。结果表明,在2 g/L Na OH+2 g/L Na2CO3复合碱溶液中加入0.5 g/L表面活性剂B4,可使油/水界面张力达到超低,有助于油滴在界面扰动作用下发生自发乳化,形成乳状液。乳化体系在多孔介质的剪切作用下将油滴乳化,依靠乳滴在孔喉处聚并产生的贾敏效应,有效地降低了水油流度比,提高了波及系数和采收率。乳状液液滴的夹带作用可使油滴被驱替液携带着通过地层,提高洗油效率。但乳化夹带作用提高采收率和驱替压力的幅度不如乳化捕集作用显著。最佳的自乳化体系配方为:2 g/L B4+2 g/L Na OH+2 g/L Na2CO3,自发乳化驱采收率在水驱基础上可提高21.5%,采收率并未随着填砂管长度的延长而降低。

胜坨油田二区自发乳化驱油体系性能

针对胜坨油田高温高盐、水驱采收率低问题,开展适合胜坨油田二区油藏条件自发乳化驱油配方研究.采用乳化能力测试和油/水界面张力测量,对自发乳化驱油体系中的碱、表面活性剂的种类及质量浓度进行优化,并结合物模实验对优选出的配方进行驱油效果评价.结果表明:复合碱和表面活性剂的协同作用使油/水界面张力达到超低,并导致油滴在轻微界面扰动作用下自发乳化;表面活性剂静态吸附量较小,且油砂上的吸附量小于净砂上的吸附量;均质模型中,自发乳化体系与残余油在多孔介质剪切作用下形成乳状液,依靠乳状液液滴堵塞大孔喉产生的贾敏效应和分流作用,提高波及系数,同时伴随油带的形成,自发乳化驱的采收率在水驱基础上提高25%;非均质模型中,形成的乳状液不足以有效封堵高渗通道,而是被驱替液携带流出地层,驱油效果变差.

聚合物驱后整体调剖参数优化设计

为了提高聚合物驱后油藏整体调剖的实施效果,需要对影响效果的各种因素,特别是调剖时机、调剖深度以及调剖轮次等工艺参数进行分析,优选出合理的参数值。运用油藏数值模拟的技术手段,对调剖深度、调剖时机以及调剖轮次工艺参数设计进行了概念模型分析。初步的研究结果表明,调剖深度为1倍强水淹半径,调剖时机在含水漏斗谷底时,效果最好;而且一轮次的整体调剖结束之后,在适当的时机开展第二轮、第三轮整体调剖,仍然能够取得不错的效果。