油藏非均质性及聚油史初探

本文利用热解和热蒸发气相色谱分析技术，研究了塔里木轮南油田三叠系油藏剖面上储层的含油性和原油组成变化，发现低孔渗层段油砂的含油性低，原油的成熟度较低，正烷烃呈前峰型分布；高孔渗层段含油性高，原油成熟度较高，正烷烃里后峰型分布；孔渗中等的油砂中含油性和原油组成性质介于两者之间。油藏中不同孔渗层段的这种原油组成非均质性能反映油藏的聚油史。

油藏非均质性对CO_2驱效果影响研究

通过建立典型模型,模拟计算层间非均质性和存在窜流通道情况下对CO2驱油藏开发效果的影响,找出单因素影响的变化规律。结论证明了以上2种因素对采收率影响的存在,对类似油藏应用CO2驱开发提供了一定的借鉴,但该影响的定量分析仍需进一步进行。

文13北油藏非均质性研究

文13北块属于非均质油藏,本文应用劳伦兹曲线对文13北块层间、层内宏观非均质性进行研究,并利用毛管压力曲线对油藏微观非均质性进行研究,结合油田注水开发实际,利用产液和吸水剖面对油藏非均质性进一步研究。通过对其非均质性的研究,对文13北今后的开发具有重大的指导意义。

油藏非均质性对聚合物驱开发效果的影响

聚合物驱是水驱后进一步提高原油采收率的三次采油技术,在不同类型油藏中均取得了较好的应用效果。聚合物驱开发过程中,油藏非均质性对聚合物驱的驱替效果有较大影响。基于油藏沉积微相展布形态,归纳出储层渗透率平面非均质性、厚度平面非均质性和几何形态非均质性等3类油藏非均质性。应用油藏数值模拟方法建立3类多个理论地质油藏模型,并且在每一类模型具有相同的生产约束条件下,研究了油藏非均质性对聚合物驱不同注采井网驱替效果的影响。研究结果表明,同一模型在相同工作制度和不同注采方式下,初期产油量和累积产油量存在较大差别。对于储层厚度平面非均质性油藏,厚注薄采的聚合物驱开发效果优于厚采薄注;对于渗透率平面非均质性油藏,高注低采的聚合物驱开发效果优于高采低注;对于几何形态的非均质性油藏,宽采窄注的聚合物驱开发效果优于宽注窄采。因此,合理地部署注采井网能有效地提高油藏聚合物驱的开发效果。

数值模拟方法研究油藏非均质性和聚合物用量适应性

研究认识聚合物用量和油藏非均质性适应关系对于改善聚合物驱开发效果具有重要的理论指导意义,以前在不考虑聚合物弹性驱油机理的情况下,研究结果为,较适合聚合物驱油的非均质变异系数V k为0.52～0.96;均质油藏当用量增加到一定程度时随着用量的增加采收率提高值基本上不再增加;相同聚合物用量,聚合物驱采收率提高值随非均质变异系数的增大而相应增加。目前大量实验和现场生产数据充分证明聚合物弹性具有提高微观驱油效率的作用机理,本文利用数值模拟方法,使用具有聚合物弹性驱油机理模拟功能的模拟器重新研究认识了聚合物在不考虑弹性和考虑弹性两种情况下,聚合物用量和油藏非均质性适应关系。建立了具有不同渗透率非均质变异系数的典型数值模拟地质模型,计算了不同用量聚合物驱油开发效果。结果表明,弹性聚合物与均质油藏适应性最好,可以考虑适当加大弹性聚合物用量,聚合物驱层系组合时,尽量减少渗透率级差,进一步提高聚合物驱效果。

测压信息确定油藏非均质性方法研究

在Oliver等人研究工作基础上,引入瞬时渗透率,建立了平面非均质油藏模型,利用扰动理论和拉普拉斯变换,推导了不稳定井底压力及压力导数的近似解析解,在此基础上建立了地层径向渗透率剖面的递归算法。方法中定义的瞬时渗透率是随时间变化的,是测试时间对应的探测区域内渗透率的调和平均。以此瞬时渗透率为基础的渗流模型及递归算法,突破了Oliver等人油藏渗透率随径向距离不能变化太大的限制,能更好地分析油藏的渗透率非均质性,拓展了试井资料应用范围。

从基尼系数看油藏非均质性

基尼系数是意大利经济学家1922年提出的定量测定收入分配差异程度的指标。它的经济含义是：在全部居民收入中用于不平均分配的百分比。基尼系数最小等于0，表示收入分配绝对平均；最大等于1，表示收入分配绝对不平均；实际的基尼系数介于0和1之间。一般认为：基尼系数小于0．2为高度平均，大于0．6为高度不平均，国际上通常将0．4作为警戒线。

得克萨斯州七十六韦斯特油田的油藏非均质性：利用地质定标加密…

得克萨斯南部杜瓦尔县西北的七十六韦斯特油田从杰克逊组地层最上部采油，其深度为１３００－１４００英尺（３９６－４２６米）。油藏几何形状相当复杂，包括有走向方向的滩脊相、河道及砂质差的泻湖相，这三种岩相都因倾向方向上入潮口充填砂和冲溢砂而发生变化。生产趋势反映了滩脊相和河道相，但也受倾向方向岩相和小型正断层的影响。油藏是非均质的，圈闭在未开发部分与波及差地区的剩余可动油估计有６百万桶「９．

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。

非均质油藏水驱优势渗流通道演化规律

现有技术较难定量表征整个开发过程中油藏深部优势渗流通道演化规律,尤其是非均质油藏的渗流规律较为复杂,影响了高含水期油藏的开发效率。文中根据不同特征非均质油藏水驱油实验结果建立了数值反演模型,基于渗流理论提出了标准化过流量的概念,定量表征优势渗流通道,研究了渗透率级差影响下的水驱优势渗流通道演化规律,探索了高含水期不同措施控水效果。研究表明:分支河道油藏、隔夹层泛连通油藏的优势渗流通道在无水采油期发育较均匀,见水后主要沿物性较好区域发育且通道体积快速减小;随注入量增加,优势渗流通道的扩展行为对采出程度贡献减小,且主要发育区域剩余油饱和度最低;非均质性决定优势渗流通道发育的位置及体积,渗透率级差的增大使更大体积的优势渗流通道集中快速发育,导致物性较差区域采出程度更低;分支河道油藏井网调整措施不能干预或阻断固有优势渗流通道走向,导致剩余油沿优势渗流通道运移至物性较好区域;隔夹层泛连通油藏开发层系调整使优势渗流通道沿采出井附近的窜流通道转向,但物性较差区域中部的剩余油仍未充分动用。将油藏数值模拟与新定量表征方法相结合,不仅能应用于文中的研究对象,也可应用于其他油藏,为开发改善措施的制定提供理论支撑,具备一定应用价值。

高温非均质油藏聚合物凝胶调驱实验研究

华北油田高温非均质油藏经过长期开采后,含水率高且非均质性进一步增强,而常规化学驱油措施控水增油效果较差。针对这一问题,通过室内体系筛选、物理模拟与理论分析相结合,研究了聚合物凝胶的抗高温性能、调剖效果以及控水增油能力。结果表明:筛选出的凝胶体系具有优异的抗高温性能与黏弹性模量,完全成胶后黏度最高可达4371.2 mPa·s,经30天高温老化后,黏度保留率为90.5%,弹性模量和黏性模量分别为10.4和1.3 Pa。同时该体系具有较强的封堵能力,在一定渗透率级差范围内,该体系的剖面改善能力与控水增油能力随着渗透率级差的增大而增大。当渗透率级差从2.13增加到8.16时,调剖后剖面改善率从58%增加到92.8%;当渗透率级差从2.06增加到8.08时,调驱后采收率增幅从10.2%增加到19.5%。

非均质油藏高含水期注采优化改善开发效果研究

结合油藏开发阶段及特点,利用相控建立高含水期模型,研究平面非均质、层间非均质、注采比、采液速度、高含水关停井及水动力学注采方式对开发效果的影响;在经济评价的基础上,利用综合评价方法明确非均质油藏高含水期影响开发效果的主要因素,并提出科学合理的液流优化对策。研究表明,中渗非均质油藏高含水期周期注水能提高开发效果,不同相带周期注水方式不同。河道-河道注采时,水井通过短注长停方式能减缓含水上升;河道-侧翼注采,水井可通过长注短停方式提高采出程度;侧翼注采,水井采用对称周期注水方式能有效挖潜油层剩余油。典型某区块不同相带合理的采液强度不同,河道相合理采液强度为4.0 m^(3)/(d·m),河道侧翼合理采液强度为3.0 m^(3)/(d·m),可达到均衡采出,调整流线、控水稳油的目的。

驱替液黏度对多层非均质油藏聚驱吸液剖面返转及驱油效果影响

针对聚合物驱过程中吸液剖面返转现象,通过模拟渤海某油藏的地质条件,从不同黏度的同质聚合物溶液在低渗透层的分流率出发,研究了聚合物溶液黏度对注聚过程中吸液剖面返转的影响规律,并开展了浓度为1500 mg/L的剪切后黏度分别为30.5 m Pa·s和130.8 m Pa·s的异质聚合物(HPAM和HAPAM)溶液段塞组合的驱油实验。结果表明,聚合物溶液黏度增加,聚合物驱时吸液剖面返转时机将提前,低渗透层分流率先升后降,并且分流率的峰值会增大,注入聚合物溶液黏度过低或者过高都不利于提高采收率。对于渤海某油田,过炮眼后聚合物溶液黏度控制在15~30 m Pa·s范围之内较为合适。高黏度HAPAM溶液对非均质油藏改善效果要强于低黏度HPAM溶液,但其相应的注入压力也更高,对于海上正在实施聚合物驱的某多层非均质油藏,采用高黏-低黏异质聚合物溶液交替注入方式对非均质油藏改善效果更加明显。

非均质致密油藏三维地应力场数值模拟评价——以渤南油田Y176块为例

地应力是致密油气藏高效勘探开发的重要基础参数,渤南油田Y176区块致密油藏沙四上亚段断裂构造复杂和非均质岩石的力学性质导致区域地应力变化复杂。研究基于高精度三维层位、断层地震解释数据构建了区域三维地质模型,通过单井测井解释–井间地震体数据联合建模方法确定了非均质致密油藏岩石力学参数展布,进一步应用构造应变系数法开展三维地应力场模拟,结果与井点实测地应力大小、方向吻合较好。模拟结果表明:Y176块沙四上亚层段现今地应力数值呈西南低、东北高的分布趋势;油藏断裂构造和非均质岩性对局部地应力场影响显著,断块内及不同断块之间的现今地应力场差异明显。针对非均质性致密油藏的三维地应力数值模拟研究为渤南油田致密储层高效勘探开发提供了准确的三维地应力场数据。

非均质裂缝性油藏CO_(2)驱降低混相压力实验研究

CO_(2)混相驱具有驱油效率高、成本低的优势,J油田属于非均质裂缝性油藏,在该油田开展CO_(2)混相驱存在混相难度大和气窜严重的问题。利用高温高压(HTHP)界面张力仪,筛选该油田最佳的降混剂及其最佳段塞大小。结果表明:该油田的地层压力低于CO_(2)混相压力,无法达到混相,利用自主研制的高温高压界面张力仪筛选出的降混剂JHJ-2能有效降低该油田最小混相压力至9.42 MPa,其最佳使用段塞大小为0.10 PV。

非均质油藏矢量井网部署方法研究

油藏非均质性是造成目前水驱油藏开发效果差,剩余油分布零散的主要原因,为弱化油藏非均质性的负面影响,人们考虑提出部署矢量化井网。矢量化井网强调井网应与油藏的非均质性相适应,因此笔者认为根据不同方向渗透率大小确定注采井距和根据油藏具体特点选择合适的水驱方向是井网设计的关键所在。本文根据数值模拟结果和矿场实践经验总结了矢量井网设计方法,并应用于实践,效果很好。

非均质油藏化学驱波及效率和驱替效率的作用

利用我国自行研制的ASP数值模拟软件及正韵律二维剖面地质模型 ,分别模拟了水驱、聚合物驱、三元复合驱的驱油过程 ,分层计算了采收率、剩余油饱和度、波及效率和驱替效率 ,进行了指标对比。研究结果表明 ,对于非均质性严重的油藏 ,不同层段的波及效率和驱替效率所起的作用不同。在高渗透层段 ,以提高驱替效率为主 ;在低渗透层段 ,以提高波及效率为主 ;在中等渗透层段 ,提高波及效率和提高驱替效率作用相当。由于水驱后 ,剩余油大部分集中在上部 ,低渗透层段是提高采收率的主要潜力层段 ,提高上部低渗透层段的波及效率对于提高总体采收率具有重要的作用。对于非均质性严重的油藏 ,先调剖再注三元复合体系段塞 。

交联聚合物封堵平面非均质油藏物理模拟

利用平面非均质填砂模型进行了有机交联聚合物封堵的油藏物理模拟实验 ,对比研究了水驱、聚合物驱和交联聚合物封堵对开采效果的影响。通过布置 4 9个高精度的压差传感器测量交联聚合物封堵过程中油藏压力场的动态变化 ,用数码相机照相定性地观察了油藏流体变化情况。实验中发现 ,交联聚合物封堵最终采收率比水驱提高 33% ,比聚合物驱提高 14 %。交联聚合物能有效地封堵高渗条区 ,形成“段塞” ,改变了油藏内流体流动方向 ,扩大了波及范围 ,驱替出低渗区的油 ,提高了采收率。

非均质油藏聚合物驱提高采收率机理再认识

以大庆、大港、长庆等油田的储集层岩石和流体为模拟对象,探讨了非均质油藏聚合物驱提高采收率的机理和技术途径,通过对比“等黏度”和“等浓度”条件下普通聚合物溶液、甘油、“片-网”结构聚合物溶液和非均相弱凝胶等的驱油效果,论证了聚合物类驱油剂黏度与驱油效果间的关系,提出了改善聚合物驱效果的方法。研究表明,聚合物在多孔介质内因滞留作用进而扩大注入水波及体积是聚合物驱提高采收率主要机理,而聚合物类驱油剂黏度与驱油效果不存在正相关性,具有“片-网”结构的聚合物虽然增黏能力较强,但与储集层岩石孔喉结构的配伍性较差,其可注入性和抗剪切性较差;非均相弱凝胶体系在多孔介质内具有较强的吸附、捕集作用,容易在储集层岩石孔隙内滞留,在高渗透层(区域)能够建立有效的渗流阻力,与具有“等黏度”或“等浓度”的聚合物溶液相比,扩大波及体积能力更强;长时间注入聚合物类驱油剂,势必会导致吸液剖面反转,大大降低聚合物驱开发效果,采用“高滞留”与“低滞留或不滞留”驱油剂交替注入,可进一步改善聚合物类驱油剂驱油效果。

非均质油藏双水平井SAGD三维物理模拟

为了改善双水平井SAGD开发过程受储层非均质性影响的问题,利用自主研发的双水平井双管柱结构三维比例物理模型和已有的注蒸汽三维模拟实验系统,研究了油藏非均质性对SAGD蒸汽腔展布的影响规律。研究结果表明:当储层存在平面非均质性时,双水平井SAGD在开发过程中存在蒸汽腔发育不均匀、水平段油藏动用程度较差等现象,影响了SAGD的开采效果;水平井采用双管柱结构可提高水平段油藏动用程度;合理的注采参数、有效的操作压力、较高的蒸汽干度以及稳定的生产井井底饱和温度与实际温度的差值控制均可有效改善开发效果。根据物理模拟实验的结果总结了双水平井SAGD生产各阶段的注采调控方法,将其应用于油田现场取得了较好的开发效果。