DES+CTAB复配驱油剂体系提高低渗致密砂岩油藏采收率机理

针对低渗致密油藏注水困难、采收率低等问题,利用尿素基深共晶溶剂(DES)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配的驱油剂体系,对驱油剂在低渗致密油藏中的降压增注和提高采收率机理进行了研究。研究结果表明:①驱油剂体系可以将油水界面张力降低至10^(-3)mN/m以下,大大提高了洗油效率;②驱油剂体系可有效抑制黏土矿物水化,避免了低渗致密砂岩中黏土矿物水化膨胀带来的流体敏感性损害;③驱油剂体系可对砂岩表面进行界面修饰,驱油剂溶液浸泡后样品的油相接触角由25.8°增加至61.4°,亲水性增强,亲油性减弱,有助于吸附在岩石孔隙壁面的油膜脱落;④超前注入驱油剂的注入压力降低率平均为79.64%,采收率平均为50.96%,远大于常规水驱(一次注水→注驱油剂驱→二次注水)的采收率。

低渗致密气井井口楔形流量计应用研究

掌握低渗致密气藏在开发生产过程中的变化趋势,通过产量核实制定和验证间歇生产制度的合理性,并持续优化调整,气井井口的流量计在气井动态管理中发挥着重要作用。但是,井口天然气进入地面管线时,属于湿气,含有凝析水或油、饱和水蒸气、轻烃类以及固体杂质。不同区块、不同层位气井湿气构成和组分也不相同,井口工况比较复杂,在用的大部分流量仪表受到出液的复杂因素影响,自动计量并上传的气井产量数据误差都比较大,导致动态管理不能准确地监测气井实际生产情况或措施作业效果。针对此问题,本文提出应用新型楔形流量计,在现场安装试验并修正计算参量后,量程比可达15∶1,差压精度0.075%,年故障率为0.3%,在低渗致密气井井口计量中有较好的适应性,为推动气田动态管理数字化转型提供优质的基础数据。

胜利油田低渗致密油藏地质工程一体化探索与实践

胜利油田低渗致密油藏资源丰富,类型多样,以砂砾岩、浊积岩和滩坝砂油藏为主,油藏特征复杂,工程提速提效难度大,急需建立地质工程一体化规模效益建产模式。胜利油田通过工作理念、运行机制和关键技术的创新突破,聚焦各专业的技术瓶颈及交叉融合点,开展地震—地质—油藏—工程一体化的多专业协同攻关,夯实地质综合研究基础,强化多专业的融合,打造一体化协同决策支持平台,通过钻前预测、钻中监测、钻后评价,形成贯穿方案优化设计及实施全过程的地质工程一体化技术,实现了观念、责任、流程、运行、技术和平台6个方面的一体化整合,达到提高精度、提高时效、提高产能、降低桶油成本的目的。胜利油田地质工程一体化技术实现了不同油藏类型未动储量的有效动用。高精度一体化油藏模型的动态更新和多专业协同决策支持系统的构建是地质工程一体化持续发展的关键。

低渗致密油藏开发技术的研究进展

低渗致密油藏具有低渗、微裂缝发育、非均质性强等特点。在常规开发技术驱替原油受限制的情况下,利用毛细管力进行油水置换已成为提高致密油藏采收率的重要方法之一。本文主要从致密油藏常规开发技术、渗吸机理、渗吸采油和采用渗吸剂(表面活性剂)采油研究现状以及影响因素等5个方面,总结了常规开发技术的不足和渗吸技术用于开发致密油藏的进展以及未来展望。

大型低渗致密含水气藏渗流机理及开发对策研究

针对大型低渗致密含水气藏的开发问题,本次研究首先对大型低渗致密含水气藏储层特征进行分析,在此基础上,对大型低渗致密含水气藏储层渗流机理进行探讨,最后,对大型低渗致密含水气藏储层开发对策进行研究,为推动我国大型低渗致密含水气藏开发领域的进一步发展奠定基础。研究表明:对于大型低渗致密含水气藏而言,含水对气相渗流能力的影响大,储层束缚水可转化为可动水,储层产水主控因素影响,气水渗流能力受压力梯度影响,储层极易伤害,在进行开发作业的过程中,需要从富集区及井位优选、开发方法优化、合理配产、压裂酸化、强化储层保护等角度入手,分别采取多项有效措施,以此提高开发效率和开发效果。

低渗致密储层微纳米孔喉分布及其对渗流的影响

低渗-致密储层微观孔喉分布有较大差异,导致其渗流特征亦有明显不同。将室内实验与油藏工程计算相结合,定量研究了低渗-致密储层微纳米孔喉分布特征及其对渗流的影响。结果表明:1)孔喉半径小于1μm的孔喉体积占总孔喉体积的主体;2)岩心渗流特征曲线呈非线性渗流规律,渗透率降低,启动压力梯度显著增大,附加渗流阻力占总渗流阻力的比例也增大,研究物性范围内,附加渗流阻力占比均大于50%,渗透率为0.4 mD时,附加渗流阻力占比可达84.8%;3)微纳米孔喉的存在使得油井泄油半径降低,渗透率为0.4 mD时,极限泄油半径仅28.5 m,制约了井间及压裂水平井段间原油的动用。该研究成果可为认识低渗-致密油藏流体渗流规律和制定合理开发方案提供指导。

低渗致密气藏注超临界CO_2驱替机理

为了提高低渗致密气藏采收率,探索研究将CO_2注入气藏中,实验与数模相结合论证超临界CO_2驱替天然气的驱替机理。首先,通过超临界CO_2-天然气相态实验研究CO_2与天然气混合规律。平衡相行为实验定量测定了储层条件CO_2与天然气的物性参数,结果表明CO_2与天然气的物性差异有利于CO_2驱替天然气提高采收率以及封存。超临界CO_2-天然气扩散实验论证了CO_2与天然气混合过程中驱替前沿的混合程度,结果表明CO_2在天然气中的扩散度不高,可形成较窄的互溶混相带,实现CO_2有效驱替。在分析了CO_2与天然气混合特征的基础上,开展致密储层CO_2驱替天然气长岩心驱替实验。实验结果表明,CO_2提高天然气采收率12%,超临界CO_2驱可有效提高致密气采收率。最后,以相态及驱替实验为基础,应用数值模拟方法,建立了长岩心模型,单注单采倾角机理模型及背斜模型,系统证实了超临界CO_2驱替天然气的驱替机理。通过分析认为,CO_2与天然气驱替前沿部分混溶,一方面保持了气藏压力,另一方面超临界CO_2沉降在气藏圈闭下部形成"垫气"提高了天然气采收率。从实验及数值模拟两方面系统论证超临界CO_2的驱替机理,为探索注CO_2提高天然气采收率选区评价奠定了基础。

大型低渗致密含水气藏渗流机理及开发对策

低渗致密砂岩含水气藏具有大面积分布、低构造、低孔渗、强非均质性,次生孔隙发育,孔喉细小,毛细管压力高,无明显的气/水界面,气水关系复杂,含水饱和度高等储层特征。储层渗流机理复杂:储层水相对气相渗流能力影响显著;在气水互封状态下,气体弹性膨胀导致部分束缚水转化为可动水;气、水两相渗流能力受压力梯度影响,压力梯度增大,气相渗流能力降低,水相渗流能力升高。基于储层特征及渗流机理认识,提出了针对性的开发对策:①加强富集区优选,从储量大小、储量动用性和动用速度三个角度出发,结合储层静、动态特征,形成相应的储层评价方法,在此基础上结合地质特征,优选富集区,实现有序、滚动开发;②根据储层可动水饱和度分布,优选井位、射孔层位,降低产水风险;③依据临界储层厚度图版,选择合适井型;④采用密井网开发;⑤控压开采;⑥根据储层性质,合理配产;⑦提升压裂酸化增产改造水平,开发低伤害压裂液;⑧采用空气钻井或负压钻井,降低地层伤害;⑨对于产水气藏,强化排水采气,建立"要采气,先排水"的开发思路;⑩增压开采,提高采收率。

苏里格低渗致密气藏阈压效应

低渗致密气藏孔吼细小,束缚水饱和度普遍较高,气-水关系复杂,存在阈压效应。采用苏里格低渗致密储层的岩样,开展了低渗致密气藏阈压效应的研究。实验采用气泡法与压差流量法相结合测试并研究了阈压梯度及其引起的气体非线性渗流特征。通过核磁共振和恒速压汞实验测试了赋存水的分布规律和岩样孔喉结构,分析了阈压效应产生的机理及其影响因素。实验结果表明可动水和孔喉特征是影响阈压效应的主要因素,可动水比例越高、孔喉越致密,阈压梯度越大,阈压效应越强。并得出了通过气藏的绝对渗透率和含水饱和度定量表征苏里格低渗致密气藏阈压梯度的公式,进一步建立了通过渗透率和含水饱和度预测存在阈压效应的气井产能数学模型。IPR曲线表明,阈压效应会降低气藏的储量动用程度,导致一定的产能损失,因此减少气藏含水饱和度是提高开发效果的有效途径。

低渗致密气藏产能预测方法

与常规气藏相比,低渗致密气藏具有低孔、低渗、含水饱和度高等特点,其产能评价方法与常规气藏有很大不同。影响低渗气井产能的因素主要有启动压力梯度、应力敏感性和滑脱效应。文中针对低渗致密气藏的渗流特点,推导了考虑启动压力梯度、应力敏感性、滑脱效应的气井产能方程,只需对该产能方程两端求极限,即可得到其他形式的产能方程;结合具体实例,对产能测试资料进行分析,结果表明,所推导的低渗致密气藏产能方程及产能测试资料处理方法准确可靠,可广泛应用于低渗致密气藏的产能评价。

低渗致密油藏水平井缝网压裂裂缝参数优化

水平井缝网压裂在提高低渗致密油藏水平井产能、延长稳产时间方面发挥了重要作用。目前,针对低渗致密油藏缝网压裂裂缝参数优化的研究还很少,且普遍没有考虑储层的低渗特点。为此,文中考虑了启动压力梯度和井筒摩阻的影响,采用Eclipse数值模拟工具,建立了缝网压裂的模型;并运用正交试验设计优化思路,以黄陵长6浅层低渗透致密储层为基础,开展了水平井缝网压裂裂缝参数优化研究;分析了缝网特征对缝网压裂改造效果的影响,为缝网压裂裂缝参数优化提供了一套完整思路。黄陵地区现场应用了11口井,均取得了良好效果,为低渗致密油藏水平井缝网压裂设计提供了有效指导。

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。

低渗致密气藏气相启动压力梯度表征及测量

针对低渗致密气藏气相渗流启动压力梯度的数学表征和实验测量不成熟的问题，对液相启动压力测量方法及近似计算进行分析，从非达西渗流理论出发，推导出启动压力梯度的数学表达式，提出临界压差法和拟压力法作为新的测量方法。实验数据表明，建立的低渗致密气藏启动压力梯度数学表征及测量方法是准确、可行的。针对苏里格某区块展开实例分析，实验测得其储层启动压力梯度为0．05～0．20MPa／m。计算可知，该气区极限井控半径为80～570m，该区块还有井网加密调整的空间。

安棚深层系扇三角洲低渗致密砂岩储层综合评价

泌阳凹陷安棚深层系主要指埋深大于 2 80 0m左右以核三下亚段为主的勘探目的层系 ,属扇三角洲沉积。砂岩储层的孔隙结构明显分为两大类 ,反映了以填隙物晶间孔隙为主的和以有效孔隙及裂缝为主的两种孔隙介质的孔隙结构特点。孔喉分布状况差 ,结构复杂 ,喉道微细且不均匀 ,致密低渗是该套储层突出特点。快速堆积 ,颗粒大小混杂 ,分选差 ,成分成熟度和结构成熟度低 ,是导致深层系砂岩低渗的主要原因 ;成岩作用 ,特别是压实作用和晚期碳酸盐胶结作用是影响储层微观非均质性和导致储层致密低渗的主要因素。综合研究可将砂岩储层划分为三类 ,其中Ⅰ、Ⅱ类为深层系有效油气储层 ,Ⅲ类储层为无效储层 ,但可作为有效储气层。根据孔隙度、声波时差随深度的变化关系及孔隙度、渗透率的平面展布特征 ,结合试油资料及微相平面展布 ,对深层系储层类型纵向和平面分布进行了综合评价泌阳凹陷安棚深层系主要指埋深大于 2 80 0m左右以核三下亚段为主的勘探目的层系 ,属扇三角洲沉积。砂岩储层的孔隙结构明显分为两大类 ,反映了以填隙物晶间孔隙为主的和以有效孔隙及裂缝为主的两种孔隙介质的孔隙结构特点。孔喉分布状况差 ,结构复杂 ,喉道微细且不均匀 ,致密低渗是该套储层突出特点。快速堆积 ,颗粒大小混杂 ,分选差 ,成?

低渗致密气藏低速非线性渗流产能研究

依据地层水的赋存状态将低渗致密气藏划分为3类储层,根据不同类型储层渗流的主控因素,建立考虑滑脱效应、应力敏感性和启动压力梯度同时存在和各自组合存在时的渗流数学模型,推导出低渗致密气藏低速非线性渗流3类储层产能公式。计算表明,低渗致密气藏低速非线性渗流不同流态下,气井计算产量都明显区别于传统达西流动情况,且生产压差较大时,应力敏感性对气井的产量影响增强。因此低渗致密气藏实际开采中,要根据气藏具体含水状况,选择对应流态的产能方程进行评价,实际生产中尽量避免放大压差过快生产。

低渗致密气藏束缚水条件下应力敏感性

目前对应力敏感性研究主要是针对不含束缚水的储层,而低渗致密气藏普遍含有束缚水,束缚水条件下的应力敏感性研究对于气藏的合理开发有重要的意义。对选自苏里格低渗致密气藏的岩心建立了不同的束缚水饱和度,应用高压加湿器保证气体渗流实验中束缚水饱和度不发生变化,采用定围压变内压的方法进行了束缚水条件下应力敏感性研究。束缚水条件下低渗致密气藏具有较强的应力敏感性,渗透率越小,束缚水饱和度越高,应力敏感性越强。通过实验研究了应力敏感性系数与储层绝对渗透率和束缚水饱和度的关系,得出了定量表征苏里格低渗致密气藏束缚水条件下应力敏感性系数的公式。在此基础上建立了束缚水条件下低渗致密气藏考虑应力敏感性的产能模型,通过计算不同束缚水饱和度下的气井产能,发现应力敏感性会造成气井产能的损失,并且束缚水饱和度越高,应力敏感造成产能损失越大。因此控制压力下降速度或者降低储层束缚水饱和度可以减少应力敏感性对低渗致密气藏开发的影响。

东濮凹陷低渗致密砂岩气藏采气工艺技术研究

低渗致密砂岩藏是在特殊的地质条件下形成的 ,具有孔隙度低、渗透率低渗致密、孔隙结构复杂、毛细管压力特别高、含水饱和度高、砂体呈透镜状、气水分布复杂、高异常地层压力等复杂的地质特征 ,开发难度大 ,效益差 ,工艺技术要求高。东濮凹陷户部寨气田为典型的低渗致密砂岩气田 ,通过研究气层保护技术、气层压裂改造技术、气井排液采气技术 ,经过多年的开发实践 ,形成了配套的采气工艺技术 。

基于蒙特卡洛原理的低渗致密砂岩气藏井间干扰概率模拟方法研究

低渗致密砂岩气藏储层非均质性强,气井泄气范围差异大,井网加密优化时气井之间是否干扰以及干扰程度存在不确定性;针对该问题需要开展井间干扰概率模拟方法研究。为此,提出使用干扰井数比例和干扰储量比例两个指标衡量干扰程度大小;并基于地质统计原理和蒙特卡洛随机模拟方法,建立了相邻气井两种井间干扰模式下干扰储量评价数学模型,形成了不同井网密度时井控储量概率、干扰井数比例概率和干扰储量比例概率模拟评价流程。以苏里格某区块为例探讨了井间干扰程度随井网加密的变化规律。研究结果表明:随着井网不断加密干扰井数比例迅速增加,并很快达到接近100%的水平,干扰储量比例增长速度明显慢于干扰井数比例;而且同一井网密度时干扰储量比例小于干扰井数比例。合理井网优化应更加侧重对干扰储量比例的考量。实例模拟结果与矿场动态相符,表明该方法能够有效评价井间干扰程度,为井网优化部署提供科学依据。

低渗致密砂岩气体滑脱流动机理研究

以苏里格气田盒8段低渗致密砂岩为研究对象,开展了常规条件下(出口端为大气压)和回压条件下的气体滑脱流动实验。结果表明:无回压条件下,相对高渗岩样的气测渗透率与平均压力倒数关系符合Klinkenberg模型,对于相对低渗且孔隙半径更小的岩样,则需要采用二次曲线模型描述;当施加回压时,气体滑脱随回压的增大而减弱,达到临界回压时,气测渗透率趋于稳定,但该临界值随岩样渗透率的减小而增大。分析认为,Knudsen数(Kn数)能综合反映渗透率(平均孔隙半径)和气体压力(回压)对气体滑脱程度的影响。高压压汞表明,研究区块渗透率越低的岩样,具有更小的孔隙半径,从而具有更大的Kn数,产生更强的气体滑脱;增大回压有助于减小分子平均自由程,从而减小Kn数,弱化甚至消除气体滑脱效应。

低渗致密气藏滑脱效应压力界限研究

为了明确低渗致密气藏发生滑脱效应的压力界限,测试了低渗致密岩样的视渗透率在不同孔隙压力下的变化规律。测试前采用平移法求得了岩样的有效应力系数。测试实验表明,当孔隙压力从地层压力下降到临界压力时,气体流动开始发生滑脱效应,发生滑脱效应的临界压力随着渗透率的增加而降低。得出了定量表征滑脱效应压力界限的公式。当地层压力大于临界压力时,不存在滑脱效应,实验室得出的克氏渗透率小于储层的真实渗透率;当地层压力小于临界压力时,实验室进行气体测量渗透率时应该采用回压阀,此时用回压测得的克氏渗透率值以及求得的滑脱因子更加准确。