注入体积对注水吞吐效果的影响

为明确注入体积对注水吞吐效果的影响,通过大型露头岩样高压物理模拟实验系统,建立注水吞吐物理模拟实验系统和实验方法,在不同注入量条件下对渗透率5mD的露头模型在不同注入量条件下进行物理模拟,分析不同注入体积时的生产特征和含水变化特征,优化岩样模型合理的注入体积。研究结果表明,注入水量的大小对含水变化规律影响不大,对吞吐的效果的影响较大,且注入量越大,采出程度越高。随着注入孔隙体积倍数的增加,单位体积注入水量的换油率呈现先升高后降低的趋势,存在合理的注入孔隙体积倍数0.1。

计算注水开发不同阶段体积波及系数的新方法

体积波及系数是油田评价开发效果、制定开发调整方案的重要依据。为了研究注水开发不同阶段体积波及系数的变化规律,从注入孔隙体积倍数角度出发,根据油水相对渗流理论与油藏工程原理,提出了驱油效率与注入孔隙体积倍数的计算模型,建立了体积波及系数计算方法,并以胜利油田3个试验区为例进行了计算与分析。结果表明:驱油效率与注入孔隙体积倍数之间满足指数方程,二者关系曲线呈上凸型;随着注入孔隙体积倍数的增大,驱油效率由最小驱油效率逐渐增大,并趋近于最大驱油效率;对驱油效率计算模型进行验证,预测值与实测值的平均相对误差仅为1.90%;水驱开发过程中体积波及系数与注入孔隙体积倍数关系曲线整体呈快升-缓升-近平台状演变趋势,计算结果能够指导开发调整措施的效果评价;3个试验区目前体积波及系数接近90%,波及区内存在大量剩余油,亟需开展波及区内主体剩余油的描述与启动方法研究。

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。

稠油减氧空气泡沫驱注入参数优化及现场应用

针对鲁克沁稠油油藏泡沫驱开采存在的气锁、注入参数不合理等问题,通过物理模拟实验,对减氧空气泡沫驱注入参数进行了优化。研究表明:水驱突破时开展减氧空气泡沫驱,采出程度增幅最高,含水率明显下降;采用气液交替注入方式替代气液同注方式,可避免井筒内气液分离和腐蚀问题,且当减氧空气和发泡液的单次注入量为0.1倍孔隙体积时,驱替效果与气液同注效果相当。室内获得的最佳注入参数为:水驱含水率达70%时转泡沫驱,液和气交替注入,单次注入0.1倍孔隙体积,注入速率为0.3 mL/min。现场施工参数调整后,试验区日增油为42 t/d,含水率下降28个百分点,累计增油为1.4×10^4t,产水量降低2.65×10^4m^3。现场试验证明,减氧空气泡沫驱优化方案切实可行,该成果为鲁克沁稠油规模开发提供了重要技术支持。

基于Logistic模型的驱油效率与注入倍数关系定量表征方法

在水驱开发油田中,驱油效率是影响油藏采收率的重要参数之一,而孔隙体积注入倍数是直接影响油藏波及区域内最终驱油效率的决定性因素。采用相渗指数表达式的渗流方程,结合B-L理论及Welge方程推导驱油效率与孔隙体积注入倍数的半定量关系,该关系曲线满足生命旋回理论。根据Logistic增长规律推导了两者的定量关系,并在数值模拟中进行了较好的验证,利用此方法可求得一定波及体积范围内理论采收率条件下的最大孔隙体积注入倍数。随着油田陆续进入高含水阶段,驱油效率定量表征方法对于评价水驱油藏开发效果、认识油藏剩余潜力具有重要意义。

注水开发前后储层优势通道变化特征——以双河油田Ⅶ下层系为例

我国大部分油田已进入特高含水开发阶段,中高渗储层采出程度较高,稳产难度越来越大。随着Ⅶ下层系进入特高含水开发阶段,因长期注水开发,优势通道已发生变化。对Ⅶ下层系注水前后储层优势通道变化特征研究表明,由于储层的沉积特点,在注水开发注入体积倍数增大,储层的孔隙度、渗透率变化特征表现为先减小后增大的特征,影响优势通道范围增加。认清优势通道的变化特征对后期开发动态调整,优化注采结构,进一步研究剩余油分布具有重要意义。

凝析气井气窜后的产能变化特征及调整效果

在凝析气藏循环注气驱替过程中，受储集层非均质性影响，注入干气易于流过高渗透带或天然裂缝而发生过早气窜。在简要介绍了凝析气井气窜的四类判别方法的基础上，通过分析牙哈凝析气田循环注气开发的现场资料，结合数值模拟方法，阐述了注入气突破至采气井井底后，采气井井流物组分及相态的变化规律，并研究了气窜发生后凝析气井产能的变化特征，总结了凝析气井气窜后的治理措施及措施效果。实例研究结果表明，采气井发生气窜后，其井流物相态特征变化显著，注气驱替效率不断下降，气井产能逐渐降低；对发生气窜的井组及时调整注、采量可有效减缓气窜的加剧程度；通过调整注采井网，可提高注气驱替效率，进一步提高凝析油采收率。

考虑启动压力的层状油藏开发指标计算方法

目前大多数开发指标预测方法适用于中高渗油田,并没有考虑启动压力的影响。在多层非活塞式水驱油藏模型的基础上,考虑启动压力的影响,推导出了一套定液量生产时的开发指标计算方法。该方法可以反映多层合采时不同渗透率层的有效生产压差不同;低渗层因启动压力大,供液能力低甚至不供液的问题。通过油田实例进行了验证,结果表明:多层合采时,由于油水渗流阻力的变化,随着生产的进行,生产压差逐渐减小,高渗透层的产液比例越来越大,层间干扰加剧。该方法准确反映了实际油藏的生产特征,可以用于提液等措施的效果预测。

凝析气井气窜后的产能特征变化及调整措施效果评价

在凝析气藏循环注气驱替过程中,受储集层非均质性影响,注入干气易于流过高渗透带或天然裂缝而发生过早气窜。文章分析牙哈凝析气田循环注气开发的现场资料,结合数值模拟方法,阐述了注入气突破至采气井井底后,采气井井流物组分及相态的变化规律,并研究了气窜发生后气井产能的变化特征,总结了凝析气井气窜后的治理措施及措施效果评价[1]。

水泥土搅拌桩的桩径分析

针对搅拌桩施工会引起周围土体的位移及产生很高的超静孔隙水压力的工程现象,首先分析了搅拌桩施工中固化剂的注入体积与膨胀压力、成桩直径的关系. 结果表明,5%～10%的注入浆液的体积可以对周围土体产生1.8～3.0倍不排水抗剪强度的膨胀压力,成桩直径比搅拌叶片的名义直径大5%～10%. 然后量测室内模型桩、现场搅拌桩的成桩直径,分析了注入浆液的体积与成桩直径的关系. 结果表明,对于深度不太大的水泥土搅拌桩,有约45%的注入体积会通过上浮隆起的土体损失掉;大约5%的注入体积通过劈裂裂缝渗入到周围土体中;大约50%的注入体积会转化为成桩直径,使桩体膨胀5%～10%,即实测桩径比搅拌叶片的名义直径大5%～10%.

一种聚合物微球驱油效果影响因素研究

以环己烷为连续相,Span60为乳化剂,过硫酸钾为引发剂,N'N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、合成了深部调驱用聚合物微球,并从不同的聚合物微球注入体积与注入浓度对驱油效果进行研究。结果表明,微球水化膨胀期为五天,此时D(0.9)为10.7μm,且在相同条件下,其原油采收率随着聚合物微球注入体积,注入浓度的增大而增大。

潜山油藏微球-天然气驱实验评价

裂缝型潜山油藏储集层非均质性强,油藏开发过程中驱替流体指进和窜流频发,封堵裂缝、大孔道等高渗流通道是提高原油采收率的有效措施。通过岩心流动实验,评价了微球对B1潜山油藏储集层岩心裂缝及大孔道的封堵效果,探究了采用微球-天然气驱提高剩余油动用的有效性。结果表明,单一水驱或天然气驱的驱油效率不显著,采用微球驱,微球进入岩心后的膨胀和封堵作用使得阻力系数、注入压力等显著增大;微球粒径直接影响封堵性能,若粒径太小,达不到封堵的效果,若粒径太大,不易注入;微球注入岩心后的膨胀、封堵、解堵、变形后再封堵及天然气溶解的协同作用,对裂缝型潜山油藏开发过程中的驱替流体指进及窜流有明显抑制作用,微球-天然气驱可大幅提高剩余油采出程度。

高含水阶段重新认识水驱油效率

通过实验和理论分析,从影响水驱油效率的主要内在和外在因素出发,分析高含水阶段水驱油效率变化的可能性。内在因素主要包括储集层的非均质性(尤其是微观孔隙结构的非均质性)、润湿性等;外在因素主要为水驱条件,包括注水孔隙体积倍数、注入速度及油水黏度比等。根据水驱油效率的定义、实验室测定及矿场应用情况,尝试分析水驱油效率变化的机理,提出了高含水阶段储集层润湿性及孔隙结构变化将导致临界毛管数的降低,使残余油饱和度减小,进而提高水驱油效率。水驱油田进入高含水开发阶段后应加强对水驱油效率的关注,从3个层次加深对水驱油效率的研究,首先是水驱油效率的实验取值,其次要研究不同储集层水驱油效率的经济界限,最后要从毛管数出发,着眼于经济有效地提高水驱油效率的技术研究方向。

喇嘛甸油田水驱开发注水量界限的实验

针对喇嘛甸油田厚油层发育,且层内非均质性严重的特点,以均质、二类、三类和分流河道四种类型油层为对象,研究了注入孔隙体积倍数与采收率之间的关系.实验结果表明:对均质油层,较小的注入孔隙体积倍数可获得较高的采收率,当进入特高含水期后,应适当控制注水,如果注水强度过高,当注入孔隙体积倍数达到一定程度时则出现无效循环;对非均质厚油层,注入孔隙体积倍数较低时层内则出现无效循环通道,二类油层、三类油层、分流河道在注入孔隙体积倍数分别为0.59,0.93,0.70时,应采取措施封堵层内无效循环通道,控制无效注水,增加中、低渗透层的注入孔隙体积倍数;进入特高含水开发阶段后,通过封堵层内无效循环通道,增加中、低渗透部位注入孔隙体积倍数,可提高水驱采收率.

改善水驱效果开发技术政策优化研究

水驱开发油藏,在开发后期水驱效果变差,以前的井网井距已经无法满足其目前开发需求,亟需对井网井距及地层压力保持水平进行调整。以王龙庄断块为例,在对王龙庄断块的存水率、吨油耗水率、含水率与采出程度、注入体积增长倍数等开发指标分析的基础上,采用井网密度与水驱控制程度的关系法和井网密度与采收率的关系法,优化王龙庄断块的合理井网井距。并运用静水柱压力法、地层压力与累积注采比关系法,及开发效果分析法,确定合理地层压力。最终得到:王龙庄断块的合理井网密度为25井/km2,合理井距应为200m;合理地层压力为13.29Mpa。从而为王龙庄断块的后续开发提供了依据。

压裂水平井水驱油物理模拟

用可视化的平板模型实验模拟了哑铃形、纺锤形、等长裂缝形3种模型五点井网压裂水平井水驱油过程,拍摄了水驱油波及规律图片,记录了产油量、产水量。3种模型的水驱油过程都可分为4个阶段,每个阶段对应不同的波及区域,水驱油结束时形成2个死油区;纺锤形模型的无水采出程度最大,哑铃形模型的最小;含水采油期,纺锤形模型的含水率最小、采油速度最大,而哑铃形模型正好相反;哑铃形模型与等长裂缝形模型的含水率、采油速度都有一个相对平缓的阶段,而纺锤形模型没有;3种模型的采收率相差不大,但注入孔隙体积倍数却相差较大,其中哑铃形模型的最大,纺锤形模型的最小。从3种模型的无水期采出程度、采油速度、含水期含水上升率及注入孔隙体积倍数的比较来看,纺锤形模型的注水效果最好,哑铃形模型的注水效果最差,而等长裂缝形模型居于二者之间。

基于油水相渗数据的驱油效率计算方法

为了评价油藏水驱开发效果,根据Welge方程以及油水两相相对渗透率测试数据,建立了快速绘制含水率、驱油效率与注入孔隙体积倍数关系曲线的方法。应用实例表明,该方法为评价油藏开发潜力提供了一种新的手段,同时可有效弥补室内实验测试过程中带来的误差,对于油藏动态分析、产量预测等方面具有重要意义。

特高含水期多层非均质油藏层间干扰因素分析

为解决特高含水期多层非均质油藏层间矛盾,分析多层油藏非均质性对采出程度、注入孔隙体积倍数、产液量和含水率等指标的影响,建立多层油藏非活塞式驱油模型,计算水驱前缘两端的渗流阻力和各层产液量的动态变化;采用达西定律和等饱和度面移动方程,分时间段计算各层采出程度和注入孔隙体积倍数.结果表明,层间非均质性对开发效果有显著影响.高渗透率层产液量高、采出程度高,突破以后采出程度增长减缓;低渗透率层受高渗透率层的影响,采出程度较低.层间非均质性及油水流度的差异是造成层间矛盾的根本原因,在油田开发初期,层间非均质性起主要作用;在油田开发后期,尤其是特高含水期,油水流度比的作用逐渐增大.该结论对油田高效经济的开发具有一定指导意义.

纳微米聚合物微球在致密砂岩中的渗流规律及驱油效果研究

纳微米聚合物微球调驱技术已成为低渗致密油藏提高采收率的主导技术。首先测定了纳微米聚合物微球在致密砂岩中的单相流动特征;然后采用非稳态法研究了纳微米聚合物微球/水-油两相渗流规律;最后分析了纳微米聚合物微球的驱油效果。结果表明,纳微米聚合物微球单相流动表现为非达西流动,启动压力梯度普遍略高于水单相流;基质型-致密砂岩中纳微米聚合物微球的相渗曲线共渗区比水单相增宽5.18%,两相流动区增加;裂缝型-致密砂岩中纳微米聚合物微球的相渗曲线呈"凸型",共渗区比水单相增宽10.34%。含水率为40%时,转注纳微米聚合物微球最好,采收率最高,裂缝的存在对其影响较小;裂缝存在时致密砂岩的最佳注入时机为0.4 PV,比基质型-致密砂岩低0.2 PV。

三元复合体系性质参数沿程变化规律研究

采用不同聚合物配置方式,配制分子量为700×104的聚合物和中分子量聚合物溶液,进而得到不同聚合物浓度下的三元复合体系溶液。通过实验测定不同注入阶段下界面张力和采出液黏度,得到三元复合体系驱油性质在岩心中的变化规律。结果表明,随着注入孔隙体积倍数的增加,界面张力呈先降低后升高的趋势;表观黏度呈先升高后降低的趋势。