长岩芯注二氧化碳驱油物理模拟实验研究

所研制的长岩芯驱替实验装置 ,考虑到相似条件对岩芯长度的需要 ,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 ,这些实验可包括 :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。该装置岩芯长为 2米 ,其工作压力、温度分别为 60MPa、150℃。利用该实验装置成功的进行了注二氧化碳驱替实验 ,得到了文 184块油藏流体水、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。

长岩芯驱替中不同位置的相渗曲线计算

相对渗透率是一个解释多相不可压缩流体在多孔介质中流动的复杂影响的重要参数,以便校正达西单相流动方程。但是影响相对渗透率的因素很多,如:流体饱和度、岩石物性、润湿性、历史饱和度(滞后效应)上覆压力、黏土及颗粒含量、黏度、温度、表面张力、束缚水饱和度、驱替速度和末端效应等。利用桓冠仁、沈平平的均质岩芯一维渗流相渗推导结果,考虑长岩芯驱替室内实验中一维岩芯排列的非均质性和长岩芯逐级调和排序的特点,利用Matlab软件拟合出逐级调和平均渗透率与岩芯累计长度的关系,并反求出绝对渗透率倒数与累计岩芯长度的关系,将关系式由离散模型转化成连续模型,并代入一维均质相渗模型,利用WC油田长岩芯驱替实验数据计算出长岩芯驱替过程中不同位置的相对渗透率曲线,计算结果是可靠的。

阿尔及利亚某油田富气混相驱长岩芯物理模拟

结合长岩芯(细管)实验结果,利用长岩芯驱替实验评价了富气混相驱注入时机、注入方式以及注入量对混相驱效果的影响。在油藏条件下,液化石油气与天然气摩尔比为36∶64时,混相流体与地层原油能完全混相,与水驱相比,提高采收率在15%以上。在注入工艺参数中,早期注入有利于提高采油速度,交替注入有利于控制气窜,注入量对驱替效果和后续水驱压差影响较大,建议用数模方法优化注入段塞大小。

特低渗透油藏超前注水长岩芯实验研究

设计了多测点物理模拟装置,利用整体压制的特低渗长岩芯,研究了特低渗油藏超前注水开发的压力传播特征、合理地层压力保持水平和采油井合理开井时机。实验结果表明:为获得较高的采收率,合理地层压力应保持在原始地层压力的110%～120%,合理的油井开井时机为压力传播到油水井间距的30%左右时。压力传播速度沿岩芯长度逐渐减小,建议注水强度与压力传播速度相匹配,初期适当增加注水强度,有利于尽快建立驱替压力系统,后期适当降低注水强度,保持温和注水,以获得最佳的注水效果。

多层长岩芯试验装置的设计与实现

首次提出用多层长岩芯模拟地下岩层渗透率的试验方法。阐述试验装置的硬件结构、工作原理及控制管理软件的设计．实现自动顺序注入各种有机溶液、数据输出和试验数据管理。最后给出试验结果。

长岩芯的钻取

进行地质勘察或建筑质量检测，从勘察体内钻取长岩芯，目的是为了完整、原状的揭示地质及取芯体内部的组成、结构、节理等情况，给后期设计、质量检测、检查提供直观可视的技术参数和数据。如何完整的、不扰动原状的情况下，钻取出高质量的长岩芯是钻探施工人员施工技术水平、施工机械、钻探材料及加工精度诸多因素综合、系统有机配合的结果。通过施工实践、探索、总结，钻取出高质量的长岩芯，既能为质量评定、技术设计提供精准、详实的依据，钻探施工技术、机械、材料加工的有机配合、综合能力水平提高，也能给高精度、高质量的正、倒垂观测孔施工，提供施工经验和技术支持。

用多接头长岩芯渗透率仪进行基岩酸化处理研究产生新结果

以往的大多数酸处理研究通常使用长度小于３英寸的短岩芯，实验中也只是监测岩芯整体的渗透率变化。这对了解酸化过程是有局限的。要了解深部基岩酸化，用长岩芯进行流动试验是必要的。本文提出：在一定条件下含ＨＦ的酸穿透深度大于１２英寸，一些缓速酸能产生深部伤害，且氢氟酸不能防止水敏性伤害。结果表明：基于短岩芯试验得出的结论对我们有可能产生错误的指导，而用多插头长岩芯渗透率仪进行酸化处理研究是必要的。

低渗透油藏气水交替注入能力变化规律研究

气水交替注入技术不仅能提高注气驱过程的体积波及系数,还能改善高流度气体在流经低流度油藏流体时的流动效率,但是与连续注气或注水相比,气水交替驱注入能力发生异常的可能性明显增加。通过长岩芯驱替实验,研究了低渗油藏水驱后进行气水交替驱(气水比为1:1,1:2,2:1)时注入能力的变化。实验结果表明:气水交替驱会出现注入能力下降的问题,但当交替注入一定量后,注入能力不会持续下降,而是维持在一定水平;同时增大气段塞可以降低注入压力,增大注入能力,但对采收率有负面影响。

低渗多孔介质中凝析气衰竭实验研究

凝析气藏凝析气衰竭测试通常在PVT筒中进行,没有考虑多孔介质的影响,而实际储层中流体相态的变化却是在多孔介质中发生的。通过长岩芯实验研究了凝析油气体系在多孔介质中的衰竭动态,并与PVT筒中的衰竭进行了对比。研究发现:长岩芯中富含凝析油型的凝析气衰竭动态与PVT筒的测试结果存在一定差异,不同衰竭速度所得各级压力下平均气油比不同,速度越大,平均气油比越大,凝析油采收率越低;长岩芯中凝析油采收率高于PVT筒中采收率,天然气采收率则相差不大。因此,应尽可能采用岩芯衰竭实验研究凝析气藏衰竭开发反凝析动态特征。

苏丹P油田注水时机实验及数值模拟研究

针对大型高凝油藏地层能量变弱、含水上升快、产量递减迅速等问题,结合海外油田高产稳产及高凝固点、高含蜡和高地饱压差等特点,建立了实际地层高温高压物理模拟实验系统,采用不同渗透率的岩芯,模拟不同驱替压力对开发效果的影响,得出最佳注水时机是脱出气体尚未形成连续相之前。采用数值模拟技术优化转注时机和采油速度,提出在合理利用天然能量的前提下,地层压力下降到3.4 MPa为最佳的注水时机,合理的采油速度是2.2%。注采井组试验结果表明:适时注水可较好地保持地层能量,提高产液量,改善开发效果。

鄯勒油藏注气方式对采收率影响的实验研究

针对鄯勒西山窑组低渗透油藏开展注气方式研究。鄯勒西山窑油藏储层物性为特低孔特低渗,平均孔隙度7.0%,平均渗透率0.2×10-3μm2,储层微观裂缝发育,以枝状及浅状缝为主。通过水驱、气驱、气水交替长岩芯驱替实验,评价不同注气方式提高原油采收率的效果,为油藏的注气开发实践提供实验基础和依据。实验结果表明,在注入同样体积时,伴生气/水交替驱替驱油效率最高,伴生气直接驱次之,水直接驱替驱油效率最低。鄯勒西山窑组油藏由于微裂缝发育,采用气水交替驱有利于获得较高的驱油效率。

YD油田二氧化碳驱替室内模拟试验研究

以YD油田f3段岩芯为研究对象,进行二氧化碳驱室内试验研究。恒质膨胀试验表明,注CO_2可大幅度提高地层原油体积系数、膨胀系数,降低地层原油粘度。细管试验获得二氧化碳/地层原油多次接触后最小混相压力为30.78MPa,高于目前地层压力。长岩芯驱替试验表明,最佳二氧化碳段塞体积约为0.2HCPV。气水比1∶1、段塞体积0.2HCPV CO_2水/气交替驱可延迟水、气突破时间,虽不能实现混相驱替,但仍可获得74.47%驱油效率。

带边底水气藏的递减规律认识

带边底水气藏,水侵后产能下降快,利用常规方法很难准确预测开发趋势。本文以雅克拉凝析气藏开发实践出发,对气藏递减规律进行了研究,分别采用水侵体积系数法、采气速度法和数值模拟法预测开发趋势。其中水侵体积系数法是本论文首次提出,将微观实验与矿场生产关联到一起,用来定量描述水侵量与气藏递减特征关系。在长岩芯驱替实验中,当注入水驱替体积达到0.35~0.4倍孔隙体积时,天然气采出程度不再增加,表明在水的作用下一部分天然气被封存在孔隙内,难以采出。水侵体积系数法是基于水驱气藏物质平衡方程提出来的,通过物质平衡方程计算出水侵量及水侵体积系数,是长岩芯水驱气实验的宏观表现。经矿场验证,水侵体积系数达到0.35时,气藏边部井相继见水,进入快速递减期。该方法与数值模拟方法、采气速度方法所得结果一致。水侵体积系数法可推广应用到其它水驱气藏,提前预测递减规律,为气藏及早优化调控提供指导。