苏北盆地页岩油注水吞吐增产实践与认识

苏北盆地金湖凹陷BG区块页岩油压裂后产量递减快、开发效果差,衰竭开发后期如何有效提高单井评估的最终可采储量是能够效益开发的关键。国内外通常采用CO_(2)吞吐的方法进行后期增产,但由于成本较高,效果差异较大,并未广泛使用。在结合BG区块地质特征的基础上,通过岩心核磁、扫描电镜、试井分析等方法开展页岩油注水吞吐增产机理研究,明确了注水吞吐具有大幅提高渗吸动用孔隙(1~100nm)中页岩油、改善页岩油储层孔渗条件的作用,结合苏北盆地页岩油较好的亲水性、含油性、储层裂缝较为发育三大特点,提出页岩油注水吞吐技术手段,并开展矿场试验。截至目前,2口试验井累计增油量超过7600t,具有较好的应用前景和经济效益,对苏北盆地页岩油衰竭开采后期低成本效益增产具有指导意义。

致密油水平井小型注水吞吐技术研究

目前致密油水平井开发过程中,常规注水适应性差,自然能量开发递减大,水平井低产低效,整体采出程度低,迫切需要对水平井有效补能技术进行攻克,来实现恢复单井产能,提高采收率。D1区C7油藏为一个致密油水平井开发单元,受裂缝发育、井间干扰大、注水适配性差等因素影响,长期无注水补能,自然递减持续较高,开发水平低。针对此问题,前期开展了水平井长周期注水吞吐和压裂车快速分段注水吞吐矿场试验,取得了一定效果,但存在注水有效利用低的问题,投入高产出低。通过研究两种试验机理,结合实际情况,摸索出了小型快速注水吞吐技术,增油效果较好,为同类油藏开发具有现实指导意义。

表面活性剂提高致密油藏注水吞吐效果的机理

注水吞吐作为致密油藏开采的一种经济、有效方法,已成功应用于各大油田。表面活性剂可提高致密油采收率,其作用机理尚需深化研究。研究将吞吐过程分为渗吸采油和反向驱替采油阶段,阐述表面活性剂对其作用规律。结果表明,在渗吸采油阶段,表面活性剂降低了渗吸采收率,但减小了原油从岩石表面剥离难度。在反向驱替采油阶段,表面活性剂可有效提高驱替采收率,同时大幅降低驱替压力。两性表面活性剂表现最佳,在清水的基础上提高采收率约5.00%,降低驱替压力7.00 MPa。其主要机理为降低界面张力、改变润湿性,减小原油从岩石表面剥离难度;减小毛管力和贾敏效应阻力,降低驱替压力。结果为表面活性剂在致密油藏注水吞吐的现场应用提供了理论依据。

压裂水平缝水平井注水吞吐补充地层能量参数设计

针对延长油田压裂水平缝水平井地层压力逐渐降低、能量供给不足等特点,文章对注水吞吐补充地层能量方式的参数敏感性进行了分析,研究表明,不同注入速度影响地层压力恢复速度,但对注水吞吐效果的影响较小;累积注入量并非越高越好,注入量偏低时可能注水蓄能补充能量不足,但注入量过高时,可能会造成重新开井含水率过高或沿着压裂裂缝造成邻井水淹;闷井后油藏中存在地层压力降低、再平衡的过程,因此建议闷井时间15~30d。在此基础上提出了注水吞吐选井方法,对两口水平井现场实施参数进行了设计。

致密油田注水吞吐采出程度影响因素实验研究

为探索致密油藏注水吞吐提高采收率影响因素,以鄂尔多斯盆地长8致密油储层为研究对象,开展了长岩心室内吞吐实验,研究了渗透率、闷井时间、注入水量、注水速度、吞吐周期、注入压力对长8致密油储层采出程度的影响因素。结果表明:对于致密油长8储层,基质渗透率影响注水吞吐效果,渗透率越大,注水吞吐采出程度越高;原油与基质中的流体交换效率受油焖井时间影响,焖井时间越长,流体交换越充分,最终采出程度越高,但焖井时间存在临界值;注水量、注水速度是地层能量的有效补充,影响吞吐的最终采出程度,注水速度越低,越容易发挥毛细管力的渗吸作用,吞吐效果越好,注水量存在临界值,超过临界值后容易形成优势通道,影响采出效果;注入压力影响岩心内部渗吸作用发生的范围,从而影响最终采出程度,注入压力越高,注入水进入的孔隙越多,渗吸发生的范围越大,吞吐效果越好。研究成果对致密油高效补充能量开发提供借鉴。

超低渗透储层注水吞吐微观油水运移特征

注水吞吐已经成为国内开发超低渗透油藏的重要技术之一。为探索超低渗油藏注水吞吐过程中油水运移特征,利用南泥湾长6储层天然岩心与模拟填砂管模型,测试了时间与压力对吞吐效果的影响,开展了注水吞吐动态渗吸的作用范围与微观动用特征的研究。分析发现:第一轮和第三轮吞吐效果随着闷井时间的增加越来越好,但第二轮吞吐效果逐渐变差,闷井压力的增加可以促进吞吐效果。动态渗吸作用范围与渗吸时间呈现正相关关系,含油饱和度变化差值随渗吸距离增加而逐渐减小。渗透率、孔隙尺寸影响吞吐过程中水的波及与大小孔道中原油的二次运移,开发实践中应尽量扩大注入水的波及范围,同时也需要重视不同孔径孔隙中发生的油水二次运移。

致密油藏暂堵强化注水吞吐及暂堵分流数学模型研究

为了提高压裂改造规模较小、裂缝网络渗透率较低、储量丰富压裂段的采收率,提出暂堵强化注水吞吐工艺,即通过在注水吞吐的注入阶段注入暂堵剂溶液扩大注入水的波及面积,从而改善多轮次后水平井注水吞吐开发效果。首先通过并联不同开度造缝岩心,对比分析注水吞吐和暂堵强化注水吞吐对不同开度造缝岩心样品原油的动用程度;之后,在暂堵剂滤饼封堵特性实验的基础上,建立考虑井筒变质量流的水平井暂堵分流数学模型并分析暂堵剂质量浓度和注入速度对分流效率的影响。研究结果表明,暂堵强化注水吞吐使得大、小开度造缝岩心样品采收率分别提高了3.46%和1.71%,可有效改善注水吞吐开发效果;根据通过暂堵剂滤饼的压降与注入时间的关系确定滤饼阻力系数为1.13×10^(8)m^(-2);暂堵剂质量浓度越高,注入速度越高,分流效率越高。

体积改造油藏注水吞吐有效补充地层能量开发的新方式

通过选取体积改造技术,有助于提高超低渗透和致密油油藏初期生产量,但处于衰竭期的产油量整体递减速度快、经济效益不佳,且注入水导致短周期内油井被水淹没,应及时探索和确定补充地层实际能量开发的新模式。体积改造油藏注水吞吐开发,作为补充地层实际能量的新方法,通过具体实践应用结果显示,选取该方法可促使超低渗透和致密油油藏高效化开发,由于其经济性优良,获取投资效益较高,成为当下及未来发展最具应用潜力的补充能量开发方式。

黄河南地区无能量补充井的单井注水吞吐开发

黄河南地区油田属复杂小断块油藏 ,由于在开发中得不到有效的能量补给 ,致使开发效果极差。而单井注水吞吐开发方法利用油层的亲水性 ,发挥毛管力吸水排油的作用实现水驱 ,能有效地补充地层能量 ,恢复地层压力 ,提高采收率。单井注水吞吐要分多期进行 ,每个周期又分注水、闷井和采油 3个阶段。注水量与注水速度与地层压力的恢复关系密切 ;闷井的目的是使注入水与原油进行充分交换 ,有利于原油采出 ;采油阶段为初期含水高 ,随采油时间的增加逐渐下降 ,然后再慢慢上升。油层润湿性和渗透率是影响单井注水吞吐开发的主要因素 ,油层水的润湿指数越大 ,油层的润湿性越强 ,自吸排油性就越强 ,采收率也就越高。渗透率越高 ,油水渗流能力就越强 ,注水平衡时间就越短 ,因而就会获得较高的采油速度。该方法在马 11-10 8井实施后 。

体积改造油藏注水吞吐有效补充地层能量开发的新方式

体积改造技术能够提高超低渗透和致密油油藏的初期产油量,但衰竭开采期的产油量递减快、累积产油量低、经济效益差,且注水开发会导致油井快速水淹,需探索有效补充地层能量的开发方式。体积改造油藏注水吞吐开发是有效补充地层能量的一种新方式,首先建立体积改造油藏注水吞吐的3个阶段模型,研究渗吸产油和不稳定驱替双重开发机理,并推导相应的产能公式,理论研究注水吞吐的开发效果,进一步通过油藏工程方法和室内实验研究注水吞吐的主控因素,并结合现场开发实践论证了注水吞吐的可行性。研究结果表明,体积改造油藏产生的裂缝网络系统使得裂缝与基质之间的流体交换速度和数量均发生质变,注水吞吐已经从注水开发中的辅助作用上升为一种新的有效开发方式,从而为超低渗透和致密油油藏的有效开发提供新的开发思路,由于其附加开发成本低、投资效益高,有望成为超低渗透和致密油油藏有潜力的补充能量开发方式。

亲水砂岩油藏注水吞吐开发模式探讨

大港油田南部地区的油藏大多为复杂断块油藏,油藏内部断层多,由于断块面积小而封闭、储集层低渗透、原油黏度高而注水驱替难度大,注水井投注一段时间后往往出现憋压注不进的现象,受益油井见不到注水效果。该类油藏可充分利用其砂岩的亲水性,根据亲水介质的自吸排油机理,对生产井周期性地先注水后采油,进行注水吞吐开发,来提高油藏最终采收率。王官屯油田王26-1断块(低渗透油藏)和自来屯油田自19-14断块(稠油油藏)均为亲水性复杂断块油藏,在先导性试验成功的基础上,实施了以注水、关井、采油为一个周期的注水吞吐开发模式,2个断块吞吐累计增油2.2万t以上。

复杂裂缝性致密油藏注水吞吐数值模拟及机制分析

为了研究复杂裂缝性致密油藏注水吞吐机制和开发规律,基于嵌入式离散裂缝模型,建立考虑应力敏感和启动压力梯度效应的油水两相渗流模型及数值模拟方法,并分析应力敏感、启动压力梯度及注水吞吐参数对开发的影响。结果表明:应力敏感和启动压力梯度效应会降低致密油藏的开发效果;随吞吐轮次的增加,开发效果变差;焖井时间的增加会使相同吞吐轮次下的产油量增加,但平均采油速度降低;注入速度的增加对提高吞吐开发的效果最为显著;提出的模型和计算方法可用于计算复杂裂缝形态下致密油藏开发,提供更加准确的指导。

表面活性剂在单井注水吞吐采油中的应用研究

单井注水吞吐采油是开发无能量补充小型油藏的一种有效方法,但关井平衡时间长达1年以上,经济效益较低。在注入水中加入表面活性剂和粘土防膨胀剂的全模拟对比实验结果表明,关井时间可缩短50％,并保护了储层,其采出程度可提高3.15％。

油田注水吞吐采油的可行性分析

Graham.J.W.的自吸理论公式揭示了裂缝性油藏自吸水驱油量与基质的物性、润湿性、油水界面张力、原油粘度以及油水接触面积的关系。根据这一理论公式,阐明了注水吞吐采油井应选择地层能量不足、原油粘度低、剩余可采储量高、油层亲水并具有1～2个物性好的主力油层,最好是反韵律所组成的裂缝发育的油组。亲油岩心、高粘度原油的全模拟实验证明,在注入水中加入表面活性剂和粘土防膨胀剂,可有效地保护储层、降低油水界面张力、改变岩石润湿性,可大幅度提高原油采出程度。

体积压裂致密油藏注水吞吐产能影响因素

致密油藏储层致密,地层压力系数一般较低,开发非常困难,而注水吞吐对补充油层压力和实现稳产具有明显优势。针对体积压裂致密油藏,采用嵌入式离散裂缝模型描述复杂体积压裂缝网,建立考虑应力敏感和启动压力梯度的致密油藏油水两相渗流模型,并采用有限体积法建立相应的数值求解方法。通过数值模拟方法模拟了12个吞吐轮次下单个压裂段致密油藏的开采过程,分析了基质和裂缝性质对致密油藏注水吞吐开发产能的影响。研究结果表明:当基质渗透率、微裂缝渗透率和微裂缝密度升高时,基质中含水饱和度波及范围变大,累积采油量显著升高;水力裂缝渗透率升高对基质含水饱和度分布影响不大,但累积采油量明显上升,而当水力裂缝上升到一定程度时,累积采油量上升幅度变小。可见基质和裂缝性质对致密油藏注水吞吐开发效果均有显著的影响。

安83区水平井第二周期注水吞吐采油试验可行性分析

本文简要介绍了注水吞吐采油的原理及注水吞吐采油的步骤,概述了安83区水平井注水吞吐采油的适用性,详细分析了第一周期注水吞吐采油试验效果,从而明确了第二周期注水吞吐试验的可行性。

注水吞吐开发低渗透裂缝油藏探讨

室内油层岩心驱替实验研究结果表明,注水吞吐采油技术可发挥油层毛管力吸水排油作用,实现水驱,能有效地补充地层能量,恢复地层压力。通过多周期的注水吞吐开发,逐渐扩大水驱波及半径,提高驱替效率。油层润湿性和渗透率是影响注水吞吐开发效果的主要因素。该技术简单易行,在头台油田实施后,效果十分显著,对同类油藏的开发具有指导意义。

裂缝性低渗透油藏注水吞吐开发影响因素分析

大量实验证明,裂缝具有较强的压敏效应。低渗基质中存在启动压力梯度,使得裂缝性低渗透油藏的开发非常困难,而注水吞吐对保持油层压力以及实现稳产具有明显优势。建立一个比较完整的裂缝性低渗油藏渗流模型,运用数值模拟方法,利用所编制的数值模拟程序,分析计算了启动压力梯度和应力敏感对该类油藏注水吞吐开发的影响。研究结果表明:启动压力梯度对产量的影响在生产后期,启动压力梯度越大,对油井产量的影响也越大;应力敏感在整个生产过程中均影响产量,随着其值的增加,油井产量降低,当应力敏感系数增大到一定值后,产量的降低幅度几乎不会发生变化。

大液量注水吞吐技术在致密油藏水平井中的应用

针对致密油藏水平井大规模体积压裂弹性开采后期的油井开发特征,提出了大液量注水吞吐技术,该技术能有效补充地层能量、提高单井产量、增加开采经济效益。首次定义了大液量注水吞吐技术,并从机理、油藏工程、室内实验及数值模拟等方面分别展开了探讨,分析了大液量注水吞吐在开发致密油藏中的优势。利用压力构成图和油藏中注入水残余压力的定义,建立了注水吞吐模型并计算了注水吞吐的临界参数,且将这一结果应用于现场。先导性矿场试验取得了显著的增油效果及经济效益,单井日产油量提高了4.5 t/d,地层压力提高了9.3 MPa,累计产油量增加了1 987 t,投入产出比可达1∶1.74～1∶4.06。研究成果为致密油藏水平井的高效开发提供了一种思路和重要的技术支持。

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。