低渗透油藏CO2水气交替驱参数优化对提高采收率的影响分析

在低渗透油藏中,传统的采油方法往往效果有限。CO2水气交替驱技术以其独特的优势,为提高这类油藏的采收率提供了新思路。本文将深入探讨CO2水气交替驱的关键参数,分析其对采收率的影响,并提出优化方法,以期为油田开发提供科学指导。In low permeability oil reservoirs, traditional oil extraction methods often have limited effects. The CO2 water-gas intermittent displacement technology, with its unique advantages, provides a new approach to improve the recovery rate of such oil reservoirs. This paper will delve into the key parameters of CO2 water-gas intermittent displacement, analyze their impact on the recovery rate, and propose optimization methods, in order to provide scientific guidance for oilfield development.

倾斜油藏水气交替驱提高采收率机理研究

以冀东油田柳北大倾角油藏为原型建立了剖面地质模型,在流体相态拟合基础上,应用数值模拟技术讨论了地层倾角、油层厚度、地层压力、注入速度、气水比等参数对倾斜油藏水气交替驱开发效果的影响。结果表明,倾角的存在可显著提高水气交替驱开发效果,模型中倾角15°时提高采收率比无倾角时大6.18%;对于倾斜油藏,油层厚度越大对水气交替驱越有利,而无倾角时,规律相反;通过控制注入速度,倾斜油藏水气交替驱在较低的适宜压力下也可获得较好的开发效果;此外注入速度、气水比等对倾斜油藏水气交替驱的影响与无倾角时规律不同且均存在最佳取值。

J油田水气交替驱开发效果评价

利用油藏数值模拟技术,采用单因素分析方法研究了井网形式、注采井距、注气时机、注气速度、水气交替注入周期、气水比对J油田水气交替驱开发效果的影响,并比较了水驱、气驱及水气交替驱的开发效果;基于QIM-AG算法,对比了水驱、气驱和水气交替驱的经济开发效益。结果表明:注气速度、气水比、注水时机对采出程度影响较大,而井距、注入周期对采出程度影响相对较小;较高的注气速度(0.08HCPV/a)、压力保持程度为1、小井距、气水体积比为1.5∶1、注入周期为3个月时可获得较高的采出程度;在注入气水总体积相同的条件下,气水交替驱比单纯水驱或气驱可获得更高的最终采收率,且具有更大的开发净现值。

高凝油油藏CO2驱转水气交替驱动态及储层伤害特征

CO2驱及其水气交替驱(WAG)开发高凝油油藏导致蜡的沉积,是制约该类型油藏开发效果的关键因素之一。文中基于组合长岩心模型,开展了高凝油油藏连续CO2驱转WAG混相驱及非混相驱的室内实验,研究了该开发方式提高采收率的潜力,分析了对储层沿程伤害特征的差异性,并揭示了其机理。研究表明:高凝油油藏采用CO2驱转WAG混相驱可将采收率进一步提高19.30百分点,提升的采收率主要由前3个段塞贡献,且2#,3#段塞作用更显著,气油比及水油比的变化与注入相的对应上,大约滞后1个段塞周期;CO2驱转WAG非混相驱对储层的伤害主要发生在储层中间段,最高渗透率伤害率为4.58%,而混相驱对储层的伤害则发生在储层中后段,最高渗透率伤害率为6.72%。

油藏高含水阶段CO_2水气交替驱研究及应用

针对油田开发中后期含水率高难控制的问题,提出了CO2水气交替驱提高采收率的方法,采取室内驱替实验和矿场试验对驱油效果进行了评价。室内实验表明:岩心高含水阶段水气交替驱提高采收率效果明显,原油粘度和水气体积比对驱替效率的影响存在最佳区间。矿场试验表明:水气交替注入后单井日产油量提高22倍,含水率下降24.7%,阶段累积增油4721.2t,具有向其他高含水油田推广应用的价值。

“三低”油藏CO2水气交替驱可行性研究

L油田为典型的“三低”油藏(低孔隙度、低渗透率、低含油饱和度)。针对该油田注水开发中存在的“三低”问题(低采油速度、低采出程度、低地层压力保持水平),在系统分析试验区注CO2驱油有利条件的基础上,开展室内注气驱替实验和油藏数值模拟方案优化研究。结果表明,该油田注CO2的驱油机理应为多次接触非混相驱和近混相驱,并在注入气突破前获得的采出程度较高;水气交替驱最佳注入参数为水气比为1∶1,段塞尺寸为15%HCPV,注入速度为10000 m3/(d·井),水气交替驱的采收率相对于注水和注气开发可分别提高7.3、3.0个百分点;试验区开展CO2水气交替驱具有可行性。

岐口17-2油田水气交替复合驱注入体系筛选与性能评价

采用Waring Blender法筛选QK17-2油田水气交替复合驱注入体系,从24种起泡剂中先后通过起泡能力、稳泡能力、配伍性及其起泡剂质量浓度、地层水矿化度、原油含量、温度等影响因素进行分析,最终筛选出体系用起泡剂QP-22,确定其最佳使用质量分数为0.5%;通过对稳泡剂WP-1使用质量浓度确定实验,最终筛选体系配方:800 mg/L稳泡剂WP-1+0.5%起泡剂QP-22.

长庆油田特低渗透油藏二氧化碳驱提高采收率室内评价

为了有效开发低渗透、超低渗透油藏以及降低周边企业温室气体的减排压力,合理有效利用二氧化碳(CO2)气体,在长庆油田开展了注CO2提高采收率的室内岩心驱替实验,对CO2的注入方式、注入量及与渗透率的关系进行了研究。实验结果表明,低渗透油藏采用CO2水气交替驱能提高驱油效率,平均可提高13.3%;对于渗透率大于1.0×10-3μm2的相对高渗透岩心,驱油效率提高幅度最大,平均提高了17.6%;为了获得较高的驱油效率并且降低生产费用,水气交替驱注入孔隙体积倍数应为0.5～1.0。

三叠系长6油藏二氧化碳驱技术方案优选

针对长庆油田三叠系长6特低渗透油藏物性差、水驱开发采收率低、含水上升快等问题,研究CO2驱在该油藏中的应用。利用油藏数值模拟技术,分别对CO2水气交替驱(CO2-WAG)和CO2连续气驱的注采参数进行了优选,并在此基础上对比了这2种开发方式。得到了最优的技术方案:采用CO2-WAG驱技术,产油速度提高1.5倍,单井平均产油速度为3 m3/d,关井气油比为1×103m3/m3,单井注气速度为1×104m3/d,水气比为1,交替注入6个月。模拟结果表明,20 a预测期内,优选方案的采出程度比水驱增加了9.7%。优化CO2驱方案适合特低渗透油藏的开发。

大庆榆树林油田扶杨油层CO_2驱油试验

为了探索大庆榆树林油田扶杨油层有效动用方法,在Y101区块进行了CO2驱油试验.通过物理模拟实验和岩心驱替实验等研究了原油与CO2作用后的参数变化情况,分析了CO2驱与水驱的渗流特征和驱油效率.结果表明：由于CO2与原油容易混相,因此降低了界面张力;CO2能够提高原油的泡点压力、降低原油的黏度;CO2驱的注入能力和渗流能力都比水驱强,其驱油效率比水驱高17％～35％,水气交替驱的驱油效率比连续CO2驱高.现场试验效果证实CO2驱油技术值得推广应用.

低渗透油层改善CO_(2)驱的实验研究

针对国内CO_(2)气源有限且低渗透油层CO_(2)驱油易气窜的问题,为了减少CO_(2)用量并改善低渗透油层CO_(2)驱的驱油效果,用30cm长的低渗透均质天然岩心,在室内开展了CO_(2)+N_(2)驱和CO_(2)+H_(2)O+N_(2)驱提高采收率的实验研究。结果表明,在低渗透岩心中,采用0.3PV CO_(2)+N_(2)驱方式,可达到全CO_(2)驱的采收率,并能减少CO_(2)的用量;采用0.3PV CO_(2)+0.1PV H_(2)O+N_(2)驱方式,能够充分发挥前置CO_(2)段塞与N_(2)各自的优势,可获得更理想的驱油效果,它比全CO_(2)驱的采收率提高了18.22个百分点,CO_(2)用量减少了25%;此时的投入产出比为5.16,是CO_(2)+N_(2)驱投入产出比的1.09倍,是最佳的驱替方案。研究用N_(2)部分替代CO_(2),减少了CO_(2)的用量,用H_(2)O段塞有效阻挡了N_(2)向CO_(2)段塞的扩散和弥散,使CO_(2)的混相驱替优势和N_(2)的补充能量优势得以充分发挥,为改善低渗透油层CO_(2)驱提供了借鉴。

不同CO_2驱开发方式微纳米级别孔喉适用范围

为了研究不同CO_2驱开发方式在油藏微纳米级别孔喉内适用范围,采用高温高压核磁共振方法,建立核磁共振T2谱与孔喉尺寸的转换关系。定量描述了水驱、CO_2驱、水气交替驱、泡沫驱在天然岩心内驱油范围及增油来源。实验结果表明:水驱可进入0.1μm级别孔喉;CO_2可进入0.01μm级别孔喉;水驱产油以可动油为主,CO_2驱增油以束缚油为主;在多轮次驱替后,岩心出现大孔道,水气交替和泡沫驱可产生封堵,但泡沫驱适应范围更广,在0.1μm级别以下孔喉采出程度高于水气交替30%。

鄂尔多斯盆地特低渗油藏CO_2非混相驱实验研究

针对鄂尔多斯盆地低渗低压裂缝性油藏水驱采收率低、CO_2驱难以混相及气驱易窜流等问题,利用CO_2-原油相态实验和岩心驱替实验,研究了CO_2非混相驱提高采收率机理与方法。相态实验表明,地层条件下CO_2与目标油藏原油难以混相,但在原油中溶解的摩尔分数可达60.20%,使原油体积膨胀30.16%,黏度降低64.29%。均质岩心驱替实验表明,CO_2非混相驱在水驱基础上提高驱油效率23.25%。非均质岩心驱替实验表明,CO_2非混相连续气驱效果随渗透率极差的增大而变差,在渗透率级差小于10的岩心驱替效果较好;水气交替在渗透率级差小于100的岩心取得一定的驱替效果,特别是渗透率级差10~30驱替效果最好。

基于B-L方程的低渗透油藏CO_2水气交替注入能力

注入能力的降低是制约低渗透油藏CO_2水气交替(WAG)驱提高采收率的关键因素。采用特征线法,考虑CO_2在原油、注入水中的溶解及CO_2对原油的抽提作用,引入渗流阻滞系数,对气驱油及水驱气过程中的Buckley-Leverett(B-L)方程进行修正,确定气驱油、水驱气前缘及尾部移动速度,结合多重复合油藏渗流理论,建立可表征CO_2水气交替驱注入能力变化的数学模型,并应用Laplace变换及Stehfest数值反演,求得井底压力解。通过与不同地层渗透率下的数值模拟结果进行对比,验证模型的准确性。结果表明,相比于偏油湿地层,偏水湿地层水的注入能力较低;CO_2与原油间界面张力越小,注水能力越大;当地层渗透率低于5×10^(-3)μm^2时,水的注入能力急剧减小。

低渗油藏CO_(2)驱井网优化调整及开发效果影响因素

CO_(2)驱、水平井开发技术能够显著提高低渗油藏的采收率,但是对于非均质性较强的低渗油藏,水驱开发后存在动用程度低的问题,因此有必要研究低渗油藏后期注采方式及注采井网的调整优化和开发效果的影响因素。首先,依据目标油藏建立非均质概念地质模型,建立了一个上下分别为低渗和高渗储层油藏模型,采用油藏数值模拟方法对油藏进行了模拟计算。其次,在油藏模型进行一段时间水驱后,加密调整井网采用水平井注CO_(2)进行二次水气同驱的开发模式。再次,对比不同加密井网模式的采出程度和地层压力,得到最优的加密井网模式进行二次优化开发。最后,基于以上得到的最优井网优化调整模型,研究了井排距、储层渗透率和注CO_(2)压力对该调整井网模式开发效果的影响。油藏数值模拟计算表明:加密水平井采油优于加密直井采油;加密水平井注气可以适当缩短排距,使CO_(2)的驱替更充分,当井距/排距为0.4时,采出程度最大;在不同储层渗透率条件下,在其他生产条件一致的情况下,加密水平井井网时,可以将水平井沿水平渗透率较小方向安置;适当增大注气井注入压力可以有效地提高采收率恢复地层能量。研究成果对该类非均质低渗油藏的开发具有较好的借鉴意义。

高凝油油藏水驱后CO2驱注入参数优化及潜力评价

合理的CO2驱续驱参数设计对高含水高凝油油藏的调措至关重要。针对大民屯凹陷高凝油典型区断块长期水驱导致的开发矛盾突出,采出程度偏低的问题,评价水驱后转注CO2驱续驱效果,寻找最优参数。模拟过程基于工区储层及典型流体特征,结合正交设计原理,以采出程度、CO2滞留率、换油率及地层压力等为综合指标,对水气交替驱及连续注CO2驱续驱过程中的段塞比、关井气油比、注气时间、周期及速度等5个因素进行主控评价及优化分析,并在此基础上对比了不同方案的EOR潜力。结果表明,水气交替驱续驱更适应区块开发环境,气油比、注气速度及水气交替段塞比是影响续驱进程的主因。设计最优交替驱续驱参数:注气年限20a,注气周期8mon,注气速度1.5×10^4m^3/d,段塞比2∶1,关井气油比1500m^3/m^3。

低渗透油藏二氧化碳混相驱注采方式研究——以克拉玛依油田X区克下组低渗透油藏为例

【研究目的】克拉玛依油田X区克下组低渗透油藏存在物性差、水驱开发采收率低等问题,影响了油田的可持续发展。CO_(2)是全球变暖的主要成分,世界各国都在想方设法减少CO_(2)的排放量,本文试图利用CO_(2)驱油气方式提高该油藏的采收率,变害为利。【研究方法】文章选取研究区60余口取心井目标层位岩心样品,开展扫描电镜及压汞测试分析等研究,系统梳理储层孔隙结构特征。采用油藏数值模拟方法对CO_(2)连续气驱与CO_(2)水气交替驱参数进行了优选,对比了各种开发方式的驱油效果。【研究结果】最后得到了最优的驱油方案:采用CO_(2)水气交替驱方法,15口井连续注气4年后全部转水气交替注入,气水比为2∶1;气水比10年后调整为1∶1。数值模拟预测,注气开发15年,预测最终采收率将提高30%。【结论】通过现场试注结果表明,试采效果注气后产油量较水驱阶段有明显提高,试采效果注气后产油量是水驱阶段的1.85倍,有明显提高,对实现老区稳产和油田可持续发展具有十分重要的意义。

CO_2驱油技术在靖边油田乔家洼油区的应用

靖边油田是典型的低渗油藏,油田如今已经进入中高含水、剩余油富集的开发阶段,水源不足、注不进、产量递减较快等问题成为当前开发难题,所以需要寻找一种新的工艺来达到增产目的。根据靖边油田的储层特征、水驱规律、剩余油分布状况以及CO2驱油机理,以靖边油田南部地区为例开展了注CO2提高采收率的室内实验。考虑到驱油效率和生产费用的因素,实验采用水气交替驱注入0.3 PV气量。结果表明,CO2水气交替能使驱油效率达到77.3%。

CS油田阜三段CO_2驱室内试验研究

以苏北CS油田阜三段油藏岩心为研究对象,进行CO2驱室内试验研究。PVT恒质膨胀试验表明,注CO2气可使地层原油黏度降低78.3%,体积膨胀系数提高69%;细管试验表明,MMP为26.62 MPa小于地层压力29.888 MPa,能够实现CO2混相驱;对比CO2持续气驱、完全水驱后转CO2驱、水气交替这三种驱替方式,长岩心驱替试验表明,在低渗透小断块油藏早期进行水气交替混相驱可延迟CO2突破时间,最终采收率可达80%以上,较水驱提高34.44%,为现场CO2驱替方式的优选提供了依据。