CO2驱替方式对特低渗砂岩储层物理性质变化的影响

特低渗砂岩储层在注CO2过程中岩石物理性质会发生明显变化,且不同CO2驱替方式对储层物理性质的影响存在差异。在地层条件下(温度78℃、压力18 MPa)对物理性质相近高含水的储层岩心进行CO2-地层水交替驱替(CO2-WAG)和CO2驱替实验,对比驱替前后岩心物理性质变化的异同。结果表明:CO2驱替后的岩心渗透率降低幅度小于CO2-WAG驱替后的岩心,孔隙度都无明显变化;驱替后岩心的部分大孔隙中发现高岭石、碎屑颗粒及盐结晶堆积和附着;CO2-WAG驱替后岩心中大孔隙比例下降,中等孔隙比例增加,孔隙半径分布向中间集中,CO2驱替后岩心孔隙半径分布变化范围和幅度均小于前者;驱替后岩石物理性质变化存在差异的主要原因为岩石-CO2-地层水相互作用的程度不同、参与流动孔隙的半径范围不同和颗粒运移动力不同。

气水交替改善CO2驱油效果的适应界限

针对低渗特低渗透油藏CO2驱油效果差、气窜现象严重等特点,开展了CO2驱气水交替注入(WAG)方式改善CO2驱油效果研究,评价了岩心渗透率及其非均质性对气水交替驱油效果的影响;选取天然露头和人造非均质岩心,对气水交替的注入速率、注入参数及注入量进行优选,进行了WAG驱的适应性评价。研究表明,对于0.5×10^(-3)、1×10^(-3)和5×10^(-3)μm^2的低渗特低渗均质岩心,气水交替驱能够实现良好的流度控制作用,延长CO2的窜逸时间,且渗透率越低,气窜时间越晚;渗透率级差为5、10和50的非均质性岩心,渗透率级差越小,气水比越高,提高采收率效果越好。渗透率级差大于10时,气窜时间明显提前,特别是当级差大于50时,气水段塞无法有效启动低渗基质中的剩余油,快速气窜而无经济效益。利用气水交替在适应界限范围内可显著降低CO2流度,延长CO2窜逸时间,启动基质中的剩余油,提高剩余油采收率。图16表2参20。

低渗非均质油藏CO2驱特征及水动力学封窜方法

CO2注入油藏不仅可以大幅度提高原油采收率,且可以实现温室气体减排的目标。因此,CO2驱技术得到越来越广泛的应用。我国油藏多属于陆相沉积,非均质严重,导致CO2气窜严重,使CO2驱油效果变差。利用层内非均质模型,开展了连续注气、水气交替、间歇注气和脉冲注入CO2开采模拟实验,研究了非均质油藏CO2驱开采驱特征及动力学环境对CO2气窜的影响。实验结果表明:水气交替注入驱油效果最好,间歇注气和连续注气效果次之,脉冲注气效果最差;CO2驱未见气和低气油比阶段采出程度高,是主要的生产阶段,延长两个阶段的生产时间可以提高开发效果;通过改变水动力学条件可以有效地抑制CO2气窜,水气交替注入抑制气窜能力较强,而脉冲注气的扰动效应加剧了模型中CO2气窜,上述实验结果表明非均质油藏水气交替注入是CO2驱最优注入方式。

“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。

低渗油藏水驱后CO_2驱潜力评价及注入参数优化

延长油田乔家洼区块属于典型的低孔、特低渗油藏。针对该区块基质致密和非均质性严重造成注水开发效果差的问题,通过开展CO2室内驱油实验,在水驱基础上分别对连续气驱和气水交替驱驱油潜力进行评价,并对气水交替驱流体注入速度、段塞尺寸及气水比等注入参数进行优化;同时,对区块采用水驱、优化井网后水驱、利用优化的CO2驱注入参数开展气驱和注气5 a后转气水交替驱4种开发方案进行数值模拟产量预测。实验结果表明:CO2驱在目标区块高含水后有着较大驱油潜力,连续气驱和气水交替驱分别在水驱基础上可提高采收率8.43,20.95百分点;最佳注入速度、最佳注入段塞尺寸和最佳气水比分别为0.727 m L/min,0.10 PV,1∶1。数值模拟结果表明,连续气驱和注气5 a后转气水交替驱,在开发15 a末,在水驱基础上分别可以提高采收率13.81,12.98百分点。

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。

CO_2驱水气交替注入参数正交试验设计模拟

结合ECLIPSE软件的PVTi和E300模块,建立了榆树林特低渗透油藏三维三相油藏数值模拟模型。在历史拟合基础上,根据正交试验设计原理,考虑水气交替注气量、段塞大小、气水比、注气速度和后续水驱注入速度5个参数,以增油量和换油率为评价指标,进行正交试验设计。通过对试验结果的直观和方差分析,得到注入参数对评价指标影响的主次顺序,优选出水气交替注入参数的最佳组合方案,为现场CO2驱水气交替注入参数的优化提供理论指导和技术支持。

二氧化碳混相驱的长岩心物理模拟

为优化胜利油区拟进行CO2混相驱先导性试验区大芦湖油田樊124断块的注气工艺参数,利用长岩心物理模拟流程,针对该断块的地层原油,在30MPa、116℃条件下,研究了CO2混相驱的驱油效果、驱替特征以及CO2注入时机、注入方式、注入量对混相驱效果的影响。实验表明:对于樊124断块,在30 MPa条件下可以实现CO2混相驱,提高采收率16％以上。在均质长岩心模型中,CO2的注入时机、注入方式对混相驱采出程度影响不大,但早期注入可延长无水采油期,提高采油速率,气水交替注入可有效抑制因地层非均质性而造成的气窜现象,因此,现场还是早期实施CO2与水的交替注入较好,CO2注入量应在0.25倍孔隙体积以上。

低渗透非均质性油藏扩大波及体积技术

为了有效利用水气交替技术提高低渗透、非均质性油藏的采收率,引入注入速度差异控制(AOIR)、段塞比变化的水气交替驱(TWAG)和AOIR-TWAG技术研究了提高采收率的可行性。结果表明,渗透率变异系数越大,水气交替驱相对于连续注气驱的效果越好,3种技术的采收率均高于常规的水气交替驱。但是,如果考虑经济效益,则只有AOIR和AOIR-TWAG技术的净现值高于常规的水气交替驱。通过新疆油田某油藏的模拟验证了概念模型研究的可行性,对提高低渗透、非均质性油藏气驱波及体积具有指导意义。

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.

超临界CO_2/水交替微观驱油特征研究

针对水气交替驱过程中CO_2与水能否接触、对剩余油动用能力等热点问题,利用高温高压微观可视模型,研究了不同密度CO_2驱后剩余油分布类型及挖潜对策,描述了水气交替微观封堵特征及对剩余油动用能力。实验结果表明,超临界CO_2的高密度特性,可扩大CO_2向油藏中下部的扩散运移;CO_2驱后剩余油以油膜类、盲端类、等势点类、未波及区域为主,其中等势点及未波及区域是下步挖潜主要对象;水气交替的注水阶段与注气阶段呈现出不同的贾敏效应,其中注气阶段贾敏效应明显;水气交替可显著改善等势点类剩余油,但未波及区域动用程度不高。

特低渗油藏CO_2非混相驱水气交替注入见效特征

腰英台油田特低渗、裂缝发育、高含水、含油饱和度低、水驱开发效果差。实施CO_2非混相驱矿场试验后,尤其是气水交替注入后产量递减明显减缓,并有效控制了含水上升趋势,同时减少了松南气田CO_2的排放。31口一线受控油井中CO_2驱见效井25口,见效90井次。试验表明:气驱提高微观驱油效率和水驱提高宏观波及效率两优势互补,产生的协同效应是油井多次见效的根本原因;特低渗油藏水气交替注入,拉大井距对减缓气窜作用明显;增加多向受效率是继续提高气驱效果的关键;优化注气与注水段塞和注气与注水交替周期有利于提高增油有效期;气窜井间歇生产与转注可以有效改变地下CO_2运移方向提高油井见效率。

延长油田长7致密油储层CO_2驱替特征

常规开发方式难以动用致密油储层流体,原油采出程度低.为探索更高效的驱油方式,以延长油田长7致密油储层为研究对象,选取实际储层样品,对比研究了单纯CO_2驱替与水驱替至含水率(体积分数)为60%时转CO_2-水交替驱替的长岩心驱替的实验研究.结果发现,单纯CO_2驱替和CO_2-水交替驱替2种方式的驱油效率明显高于单纯水驱替效率.其中,CO_2驱替效率可达50%以上;水驱替至含水率为60%时转CO_2-水交替驱替,驱油效率可达60%以上.通过核磁共振结合高速离心等测试手段对储层流体可动用性分析发现,储层中60%以上的流体赋存于纳米级空间,纳米级空间的可动用量仅有7%左右,储层流体极难动用. CO_2与原油间的物理化学作用起到了原位改质的效果,驱油效率得到了提升. CO_2-水交替存在造成贾敏效应,减缓水驱突进,强化纳米级低速渗流通道向储层必然渗流通道转变,驱油效率同样可得到提升.研究结果可为延长油田长7致密油储层CO_2驱替先导试验提供参考.

水气交替注入对CO_2驱油效果的影响

延长油田靖边203区块是典型的低孔低渗油藏,该区块正在进行CO_2驱先导性试验。水气交替注入（WAG）能有效控制驱替前缘流度,抑制气窜并延长见气时间,从而改善CO_2驱油效果。通过与连续气驱对比实验,研究了WAG对CO_2驱油效果的影响,并探讨了注气速度、段塞尺寸和气水比等注入参数对CO_2驱油效果的影响规律。结果表明：对于非均质性油藏,WAG比连续气驱具有更明显的优势;渗透率级差为10~30时,WAG能有效地抑制气窜,改善驱油效果;渗透率级差过大或存在裂缝时,WAG驱油效果变差;WAG的注气速度、段塞尺寸和气水比分别为50 m L/min,0.10 PV和1∶1时,驱油效果最佳,采出程度在水驱基础上提高了20.95百分点,最终采出程度为44.70%。

Bakken油藏注气方式的模拟与预测

Bakken储层是一种极致密油藏,具有低孔隙度、低渗透率的特点。以加拿大萨斯喀彻温省东南部地区Viewfield油田为例,利用Bakken致密储层及裂缝特征,通过建立10口相关油井的地质模型并进行数值模拟实验,来确定有效的注气方式对提高致密油采收率的可靠性和可行性。历史拟合的结果验证了数值模型与试验区实际生产数据和压力变化保持一致,确保了模型的有效性。同时,模拟研究评估了多种采收方案,如水驱法、二氧化碳气驱、水-气交替法(CO_(2)-WAG)以及甲烷气驱对采收率的影响。目前研究结果表明,对累计产油量最敏感的两个参数是相对油水渗透率(K_(row))和原生水饱和度(S_(wcon))。其他对采收率影响较大的参数分别是二氧化碳的注入速率、水气交替循环次数、总注入次数和吸收时间。通过对比不同的采收方式,循环周期为两年的水气交替注入法对提高采收率的效果最好,其原油采收增产率可达5.033%。本次研究基于历史拟合的结果,预测、比较了不同注气方式对提高Bakken地区致密油藏采收率及经济效益的影响,可以有助于优化设计萨斯喀彻温省东南部致密油藏区块的开发及开采方案。

马11东油藏CO_2/水交替驱参数优选及敏感性分析研究

旨在通过CO_2/水交替驱注入时的参数优选和敏感性分析研究,为区块的优采方案提供依据,为CO_2/水交替驱的实施提供理论依据,达到提高目的区块采收率的目的。

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。

中深层稠油油藏开发方式优化研究

对于中深层普通稠油油藏由于地层原油粘度高,埋藏深度大,井筒热损失很大,热采作为稠油油藏主流开采技术在这样的中深层稠油油藏中遇到了很大的困难。为了更好的开发这类油藏,本文通过数值模拟方法对此类油藏进行了几种开发方式(天然能量、常温水驱、氮气泡沫驱、CO_2气水交替驱)的对比研究,确定了最优开发方式。

非均质多层储层中CO2驱替方式对驱油效果及储层伤害的影响

低渗透油藏注CO2开发过程中沥青质沉淀和CO2—地层水—岩石相互作用引起的储层堵塞加剧了非均质多层砂岩储层中驱替特征的复杂性,影响CO2和CO2-水交替驱(CO2-WAG)驱油过程中流体在储层中的渗流和最终的原油采收率。研究中的CO2和CO2-WAG驱油实验是在混相条件下(70℃、18 MPa)模拟的具有相似物性的多层储层系统中进行的,从油气产量、剩余油分布和渗透率损害3方面评价了两种驱替方式。实验结果表明,CO2驱后整个系统的采收率较低,产油主要来自高渗透层,剩余油分布在中、低渗透层。CO2-WAG驱过程中CO2突破时间较晚,整个系统的原油采收率显著改善。此外,CO2驱后高渗透层的渗透率下降了16.1%,95.1%的下降幅度是由沥青质沉淀引起。在CO2-WAG驱后,各层的渗透率下降幅度分别为29.4%、16.8%和6.9%,沥青质沉淀仍是主要因素,且引起的储层堵塞更严重,但高渗透层中CO2-地层水-岩石相互作用引起的渗透率下降不容忽视,占20.7%的因素。因此,对于具有强非均质性的多层储层,CO2-WAG具有更好的驱油效果,但是对沥青质沉淀的预防和控制措施是必要的。