基于数字岩心的低渗储层孔隙结构及水驱剩余油分布特征

针对低渗砂岩储层水驱开发后期剩余油形成机理和赋存状态不清等问题,以涠洲11-1和涠洲12-1油田低渗砂岩为研究对象,基于Micro-CT扫描技术构建了储层三维数字岩心模型,提取连通孔隙结构并定量表征岩样微观孔隙结构特征,建立了非结构化四面体网格模型。基于N-S方程和水平集算法建立了油水两相微观渗流数学模型,采用有限元方法求解模型,开展了微观水驱油流动模拟。研究结果表明:孔喉大小及连通性是决定储层渗透能力的主要因素;微观水驱油模拟中可以观察到明显的黏性指进现象,水驱剩余油主要以网状剩余油、盲端孔隙剩余油、小孔喉滞留剩余油、并联孔道剩余油及油膜形式存在;提高注水强度可有效动用网状剩余油及小孔喉滞留剩余油,改善油水黏度比可获得更大波及体积,改善润湿性则可有效动用盲端孔隙及亲油孔道内剩余油。研究成果对低渗油藏水驱剩余油挖潜具有指导意义。

海上低渗油田CO_(2)气水交替驱可行性实验研究

海上L油田属于特低渗透断块油藏,常规水驱开发难度大、注入压力高且储层能量亏空。为有效提高油田开发效果,以海上L油田特低渗透断块油藏为研究对象,开展靶区CO_(2)驱油机制、CO_(2)气水交替驱注入参数优化和CO_(2)气水交替驱效果评价研究,为目标油田CO_(2)驱可行性提供依据。结果表明,气水交替驱较水驱可提高采收率6.48%,CO_(2)气水交替驱最佳气液比为1∶1,最佳注气速度为1.0 mL/min,交替段塞大小为0.3 PV。该研究对海上L特低渗油田开发具有重要的指导意义。

岩心驱替实验中基于LF-NMR的油、水动态定标方法及应用

低场核磁共振技术可以实现岩心水驱油过程中油、水含量和分布的定量监测,对于提高采收率的研究具有重要意义。为了保证测试结果的准确性,如何进行油、水定标,建立核磁共振信号和油水质量之间的对应关系至关重要。基于低场核磁共振(LFNMR)岩心驱替实验,建立了岩心驱替过程中T2驰豫谱峰面积与岩心中油水质量或体积的对应关系,形成了一种新的动态定标方法。实验结果表明,在油和水定标中,均质岩心和非均质岩心含水质量/含油体积与对应水峰/油峰的峰面积存在正比关系,而且定标结果与常规标样的定标结果存在较大差异。利用此方法可以根据岩心驱替过程中T2驰豫谱峰面积来确定岩心中的含水和含油量,在百口泉油田X井区YFP-2泡沫体系驱油效果评价实验中应用成功,说明此动态定标方法具有很好的实际应用价值和前景。

碳酸盐岩油藏不同裂缝产状岩心水驱油实验及水驱规律

碳酸盐岩油藏多发育裂缝,不同裂缝产状对水驱特征和水驱油规律的影响有待研究。通过岩心驱替实验,利用5种裂缝产状碳酸盐岩岩心,探究了不同裂缝产状下水驱油规律。研究结果表明:水平贯穿缝岩心呈现同步动用阶段、近缝基质动用阶段和裂缝窜流阶段-三段式动用规律;无水期和高含水期是岩心主要的驱油阶段;贯穿缝岩心见水时间早,无水驱油效率和最终驱油效率较低。随着裂缝倾角减小,油(水)相对渗透率下降(上升)加快,残余油饱和度变大,水相相对渗透率增大,两相区逐渐变窄。基于Hagen-Poiseuille方程提出了带缝岩心中仅考虑裂缝的渗透率计算方法,利用三方面实验手段解决了束缚水饱和度统一的难题,并给出了实际矿场的提液时机,为碳酸盐岩油藏开发提供了理论指导。

大庆油田二类B油层聚驱剖面动用规律及其改善

大庆油田聚合物驱应用规模不断扩大,开发对象转向性质较差的二类B油层,现有聚合物与油层适应性不强,剖面动用规律不明确,不同地区聚驱开发效果差异较大。针对上述问题,应用矿场剖面数据统计和室内实验分析,研究了二类B油层剖面动用规律和剖面改善方法。结果表明:从吸水层动用情况来看,喇嘛甸地区由于发育厚层河道砂,油层物性好,油层有效厚度动用比例最高,油层以多次动用为主,突进层多,相对吸液量高;萨中和萨南地区河道砂发育规模小,薄砂层较多,物性差,有效厚度动用比例较低,但聚驱后,有效厚度动用比例相比水驱分别增大了12.5%和15.4%,渗透率为100~300 mD的储集层吸入剖面改善明显;从未吸水层动用来看,二类B油层纵向非均质性强,导致层间有效厚度未动用比例较高,剖面改善应以均衡层间动用为主;抗盐聚合物高、低质量浓度交替注入可延缓含水率上升时间,增加低渗透层吸液量,聚驱采出程度提高显著。在喇嘛甸北北块A区开展了DS1200抗盐聚合物和高、低质量浓度交替注入试验,降水增油效果好,可为大庆油田二类B油层聚驱剖面改善提供技术指导。

非均质油藏层间干扰室内实验优化

多层非均质油藏在合注合采开发时,受储集层岩性、物性、地层压力、流体性质等因素影响,层与层之间相互干扰。早期开展的并联驱替室内实验,无法有效地模拟油藏多层合采时各层间的流体交换,且所定义的干扰系数的物理内涵与注水开发渗流过程不符。为此,建立串并联组合驱替实验模型,模拟储集层层内岩性的变化。通过研究串并联驱替实验下不同渗透率岩心的产油量、含水率以及采收率,对干扰系数进行验证和再认识。研究结果表明:层间干扰的实质是不同储集层渗流阻力随着时间的变化,导致储集层流量分配发生改变;储集层非均质性是多层合采过程中形成优势渗流通道的主要因素。研究结果为后续开展层间干扰相关实验设计和非均质油藏合理高效开发提供了参考依据。

姬塬油田黄3区长8超低渗油层CO_(2)驱埋实验

为明确姬塬油田超低渗油藏CO_(2)驱替及碳埋存机制,通过开展长岩心实验,对比分析气水不同组合驱替方式对提高采收率和CO_(2)埋存效果的影响。实验结果表明:水驱后CO_(2)与水交替驱采收率最高,其次为CO_(2)与水交替驱,而连续CO_(2)驱采收率最低,CO_(2)突破是影响采收率的关键因素,交替注入可以抑制气窜;油藏中CO_(2)埋存位置以大孔隙为主,气水交替驱比纯气驱更有利于小孔隙中CO_(2)埋存,埋存率从高到低依次为连续CO_(2)驱、CO_(2)与水交替驱、水驱后CO_(2)与水交替驱及水驱后CO_(2)驱。

基于砂岩岩心模型的微观水驱油渗流规律和剩余油赋存状态实验

为了深入认识真实砂岩岩心微观驱替过程中流体的流动规律和驱替完成后剩余油赋存状态,通过自主研制的一套微观可视化驱替观测装置,研究了3种不同岩心薄片模型的水驱油过程,并利用尼康高倍金相显微镜和拟三维数值图像分析技术,对3种岩心模型微观驱油剩余油赋存状态进行观测和分析。实验结果表明真实模型驱替实验中油水间无清晰界面;微观模型从入口到出口剩余油分布增多,饱和度增大;驱替完成后,剩余油主要以孤立点珠状、膜状、不规则珠串状、渠道状以及段塞状赋存于岩石孔隙中。以上成果对认识微观驱替过程中流体的流动规律具有重要参考价值。

低渗透油藏不同流动单元并联水驱油

为了描述低渗透油藏多层合注合采时,各层水驱效果差异、流体流动特征及分布规律,开展了不同流动单元并联水驱油实验及数值模拟研究。以新疆宝浪油田宝北区块低渗透储层为例,按流动层段指标由大到小将储层划分为五类流动单元,选取其中三类流动单元的9块天然岩心与1块人造岩心,组成4组并联模型,进行了水驱油实验及数值模拟研究。实验结果表明:不同流动单元岩心并联组合后,物性好的流动单元驱油效率比单独驱替时要高、物性差的流动单元驱油效率比单独驱替时要低;不同流动单元之间渗透率级差越大,流动单元之间相互影响越强烈,驱油效率相互差值越大。

长岩心注二氧化碳驱油物理模拟实验研究

所研制的长岩心驱替实验装置 ,考虑了相似条件对岩心长度的需要 ,以及多次接触混相其物理化学过程的阶段性和机理的复杂性。该装置可以在油藏条件下实施多种驱替实验 ,这些实验包括 :水驱或气驱二次采油实验 ;利用注入溶剂 (如氮气、碳氢化合物、二氧化碳等 )或注入聚合物、胶态分散凝胶等化学驱油剂开展三次采油动态室内模拟实验研究。该装置岩心长为 2m ,其工作压力、温度分别为 60MPa、15 0℃。利用该实验装置成功地进行了注二氧化碳驱替实验 ,得到了文 184块油藏流体在水、二氧化碳交替驱油过程中的压力、采收率和相态变化等重要参数。

轮南古潜山碳酸盐岩油藏长岩心驱替实验成果

全面模拟油藏实际条件,对轮南古潜山碳酸盐岩油藏进行了衰竭驱替物理模拟实验。在国内首次人工制造出了同时符合油藏储渗层渗流空间形态要求和渗透率要求的网状裂缝(洞)岩心,并在四高,即压力高、温度高、矿化度高、粘度高的模拟油藏实际条件下成功应用人工制造网状缝岩心完成了轮古地区长岩心驱替实验。实验结果为确定轮南古潜山碳酸盐岩油藏岩石物理特性、流体性质及驱油速度对驱油效率(采收率)的影响提供了有效的实验支持和实验基础数据。

层间非均质砾岩油藏水驱油模拟实验

针对砾岩油藏层间非均质性强,开采过程中层间矛盾突出,剖面动用差异大,油藏整体采收率低的特点,以新疆油田七区克上组砾岩油藏为例,开展了不同非均质程度模型恒压水驱油实验。结果表明:同一组并联水驱油实验中,渗透率越高的岩芯越先启动,含水率上升越快,无水采收率越低,驱油效率越高;层间渗透率级差越大模型驱油效率越低,与高渗岩芯相对渗透率级差大于8的岩芯并联驱替不能启动;粗砂岩和含砾粗砂岩等单模态或双模态孔隙结构岩芯驱油效率较高,砂砾岩和砾岩等复模态孔隙结构岩芯驱油效率较低;增大并联模型驱替压差后中低渗岩芯驱油效率增大,含水率上升速度加快。

利用微观水驱油模型实验对储层进行流动单元的划分

采用微观水驱油模型实验测得西峰油田庄19井区长82储层26块样品的渗透率、水驱前含油饱和度以及在不同注入倍数、不同注入压力下的剩余油饱和度和驱油效率,以此参数为基础,应用统计分析软件SPSS将样品划分为E类、G类和M类3类流动单元。结合试验动态观察和数据分析,不同流动单元类型有着不同的渗流通道、驱替方式、驱油效率以及压力对驱油效率的作用。

低渗透油层水驱油实验录井资料响应特征分析

通过开展低渗透模拟注水驱油实验,以稳态法测定油-水相对渗透率,制备饱和油、低、中、高含水及残余油的不同含水率的岩样,对岩样进行岩石热解、饱和烃气相色谱及荧光显微图像分析,研究热解、饱和烃气相色谱参数及荧光显微图像特征随含水上升的变化规律及趋势;总结了低渗透油层水淹变化录井资料响应特征;探讨了低渗透油层的水淹机理并对实验数据中产生的特殊现象进行了分析。实验证明录井各单项资料能够反映低渗透油层不同水洗状况下的特征,为今后录井资料评价低渗透油层不同水淹程度奠定了理论基础。

纯化油田注入水中细菌堵塞岩心实验研究

岩心流动实验装置全系统灭菌;地层水和注入水过滤、灭菌;储层岩心洗油、饱和地层水;用注入水接种培养,制备低、中、高含菌量的驱替用水,其中TGB、SRB、IB菌总菌数分别为1.06×102、1.49×103、1.29×104个/mL。用低、中、高含菌量的3种含菌水驱替岩心,注入量分别为70、70、64PV,岩心对地层水的渗透率分别由9.06×10-3、15.93×10-3、11.84×10-3μm2变为10.16×10-3、1.45×10-3、0.72×10-3μm2,对岩心渗透率的伤害分别为-12.1%、90.9%、93.9%,岩心流出液中总菌数分别为0、4.0×100、4.1×101个/mL。讨论了注水过程中细菌在岩心孔隙中的截留和岩心堵塞。认为纯化油田砂岩油藏注入水中各种细菌的总数应控制在1×102个/mL以下。图3表4参2。

海上油田水驱后气水交替驱室内实验和数值模拟研究

为了提升油藏的生产潜力,以海上N油田为研究对象,开展了室内岩心水驱转气水交替驱实验研究。长岩心注气驱替实验比短岩心能准确反映流体流动参数,因此进行了长岩心水驱转气水交替驱提高采收率的对比。实验验证了气水交替驱可保持地层压力、增强原油流动性并减缓气窜。基于室内长岩心水驱转气水交替驱实验结果,应用岩心数值模拟方法拟合含水率与采收率曲线,确定气水交替驱数值模拟参数,进而得到可靠的岩心数值模拟模型。在此基础上分析注入速度、注入周期、转驱时机及渗透率对气水交替驱开发效果的影响。结果表明:增大注入速度、增加注入周期可有效降低含水率,延长开采时间。

基于灰色定权聚类的微观水驱油模型实验特低渗透储层流动单元划分及评价

为研究微观水驱油模型流动单元划分及评价的可行性和效果,应用灰色定权聚类方法,以吴起油田X井区特低渗透长63储层25块样品为例,采用真实砂岩微观水驱油模型实验,以测得的渗透率、水驱前含油饱和度、启动压力、1 PV驱油效率以及孔隙度5项参数为基础,将样品划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类流动单元。Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类流动单元分别与水下分流河道、河口坝、远砂坝微相类型相吻合。结合实验动态观察和数据分析,不同类型的流动单元有着不同的渗流通道、驱替方式、孔喉特征、驱油效率以及压力增加对驱油效率的敏感程度。灰色定权聚类方法具有较好的综合判别能力,为流动单元的划分及评价提供了一条新的思路。

聚合物驱产出水回注驱油效果实验

本文收集大庆油田北一区断西聚合物驱工业试验区中两口井的产出水，利用它在非均质人造油层物理模型上进行产出水驱油效果实验研究，结果表明产出水回注提高原油采收率是可行的，为聚合物产出水的再利用提供了实验依据。

长岩心注二氧化碳驱油模拟实验研究——以台兴油田阜宁组三段储层为例

根据台兴油田阜宁组三段储层油藏特征和开发现状,利用长岩心驱替实验装置,对长岩心注二氧化碳驱油进行了室内模拟实验,得到了阜三段油藏流体在水驱后三个注CO2气驱压力点下的采收率和相态变化的重要参数,为下一步确立台兴油田合理开发方案提供了依据。

基于礁灰岩真实岩心薄片模型的微观水驱渗流实验研究

为了更好地了解真实岩心微观渗流过程中的渗流规律和流体分布特征,研制了一套新的微观可视化驱替观测装置。利用真实礁灰岩岩心制作岩心薄片模型,采用可视化岩心夹持器模拟水驱油过程,选取具有代表性的三组模型实验。实验观察发现,基质对岩心水驱的影响很大,不能忽略,同时观察到流体在岩心呈现明显的三维流动状态,这将导致通过面积计算得到的孔隙度、饱和度、采收率等数据存在误差,误差大小与孔隙组成和分布有关。