CO_(2)驱不同注入方式对低渗透储层渗流能力的影响

CO_(2)驱是提高低渗透储层采收率有效的技术手段。CO_(2)与原油接触后使体系中的沥青质以固体形式沉积下来,对储层造成一定堵塞,但同时发生的溶蚀作用整体上提高了储层渗流能力,且不同注入方式下CO_(2)驱对低渗透储层渗流能力的影响具有一定差异。开展了CO_(2)连续注入及CO_(2)-水交替注入后有机垢堵塞机理实验、储层润湿性实验及CO_(2)-水溶液对岩石的溶蚀评价实验,并对相对渗透率曲线参数变化特征进行评价,定量表征了CO_(2)驱不同注入方式对低渗透储层渗流能力的影响程度。结果表明:CO_(2)驱产生的有机垢会对岩石孔喉造成堵塞,但整体上CO_(2)与绿泥石反应导致的溶蚀作用更强,使得低渗透储层采收率有效提高;且CO_(2)-水交替注入比CO_(2)连续注入引起的有机垢堵塞要弱,溶蚀作用效果更好,渗透率损失率更低,能够在中、大孔隙中取得更好的驱油效果,整体上更能增大岩石孔隙空间和渗流通道,使得低渗透储层采收率有效提高。

延长低渗透油藏CO_(2)驱油参数优化数值模拟研究

CO_(2)驱油在特低渗油藏中具有较好的应用效果,是提高采收率的重要方法。以延长油田H区块为研究对象,分析目前注水开发存在的问题,根据动静态参数将井组分成2类,应用数值模拟方法,分别对2类井组CO_(2)驱油的开发方式、注气时机、注气速度、井底流压及气水交替周期进行了优化。结果表明,以气水比1∶1且气水交替的方式在油井含水40%~60%时注气效果最佳。第1类注气井组的最优注气速度为10~15 t/d,井底流压1 MPa,气水交替周期60天;第2类注气井组最优注气速度为5~10 t/d,井底流压2 MPa,气水交替周期30天。该研究结果对H区块低渗油藏现场注CO_(2)驱油设计具有重要的指导作用。

CO_(2)驱后水气交替注入驱替特征及剩余油启动机制

水气交替注入(WAG)是特低渗透油藏提高采收率的有效手段之一,但在CO_(2)连续气驱后实施WAG驱,仍然存在驱替特征模糊、剩余油启动机制不明确等问题。以海拉尔油田贝14区块为研究对象,借助Micro⁃CT研究WAG驱启动剩余油的微观作用机制,同时通过长岩心驱替实验研究CO_(2)驱后水气交替注入的驱替特征。Micro⁃CT实验结果表明:目标区块大孔隙的体积比例超过85%,在被CO_(2)全部动用后成为了气窜通道,采收率仅47.95%;CO_(2)驱后WAG驱不仅启动次级大孔隙中的剩余油,对中小孔隙的剩余油也有不同程度的动用。长岩心实验结果表明:在CO_(2)驱后开展WAG驱,水和气段塞需要交替注入一定量(0.40 PV左右)后采收率才能大幅度增加,气水比和段塞尺寸存在最优值,分别为1∶1和0.10 PV,该条件下WAG驱的采收率增幅主要由第3、4交替轮次所贡献,10轮次的水气交替注入可在CO_(2)驱的基础上提高采收率18.68百分点。研究成果可为特低渗透油藏CO_(2)驱后进一步提高采收率提供理论支撑。

姬塬油田黄3区长8超低渗油层CO_(2)驱埋实验

为明确姬塬油田超低渗油藏CO_(2)驱替及碳埋存机制,通过开展长岩心实验,对比分析气水不同组合驱替方式对提高采收率和CO_(2)埋存效果的影响。实验结果表明:水驱后CO_(2)与水交替驱采收率最高,其次为CO_(2)与水交替驱,而连续CO_(2)驱采收率最低,CO_(2)突破是影响采收率的关键因素,交替注入可以抑制气窜;油藏中CO_(2)埋存位置以大孔隙为主,气水交替驱比纯气驱更有利于小孔隙中CO_(2)埋存,埋存率从高到低依次为连续CO_(2)驱、CO_(2)与水交替驱、水驱后CO_(2)与水交替驱及水驱后CO_(2)驱。

海上低渗油田CO_(2)气水交替驱可行性实验研究

海上L油田属于特低渗透断块油藏,常规水驱开发难度大、注入压力高且储层能量亏空。为有效提高油田开发效果,以海上L油田特低渗透断块油藏为研究对象,开展靶区CO_(2)驱油机制、CO_(2)气水交替驱注入参数优化和CO_(2)气水交替驱效果评价研究,为目标油田CO_(2)驱可行性提供依据。结果表明,气水交替驱较水驱可提高采收率6.48%,CO_(2)气水交替驱最佳气液比为1∶1,最佳注气速度为1.0 mL/min,交替段塞大小为0.3 PV。该研究对海上L特低渗油田开发具有重要的指导意义。

低渗透油藏CO_(2)驱注采参数优化研究与应用——以胜利油田A区块为例

随着“双碳”政策的大力推行,围绕着碳捕集、碳利用和碳埋存的相关产业飞速发展,长远来看CO_(2)驱具有较广阔的应用前景。低渗透/超低渗透油藏储层具有复杂的孔隙空间结构,常规水驱开发均面临注水困难和采收率低的问题,而CO_(2)驱具有多种驱油机理,能较好地解决水驱开发困难的问题。针对胜利油田A区块的低孔低渗透油藏条件,基于原油组分信息和恒组成膨胀实验数据进行了PVT拟合并建立了具有7个拟组分的组分模型,得出初次混相压力为30.1 MPa,多次接触混相压力为26.6 MPa。首次提出了以气窜为限制条件的CO_(2)驱注气速度计算经验公式。基于均质组分模型针对A区块进行了CO_(2)驱油藏工程参数优化,确定了以五点法井网、井距为250 m、注气速度为20.0 t/d、生产压力为26.0 MPa的最佳注采参数;同时,以衰竭式开发、水驱、CO_(2)吞吐、连续注CO_(2)、气水交替(WAG)等不同开发方式进行了注采参数优化,将优化后不同开发方式的结果进行了对比分析,结果表明连续注气具有一定优势;最后,选取A区块的西南方向优势物性区作为开发试验区,进行了基于优化结果的1个井组的连续注气开发方案预测,结果表明井组10 a采出程度为15.1%,20 a采出程度为22.4%。

低渗透非均质多层储层CO_(2)驱油效果评价及储层伤害特征

CO_(2)在低渗透非均质多层储层中的驱油特征与在单层储层中存在差异。为明确非均质多层储层CO_(2)驱油特征,通过三管并联平行长岩心驱替实验,模拟低渗透非均质多层储层注CO_(2)驱替过程,评价非混相和混相压力下连续CO_(2)驱和水气交替驱后高、中、低渗透层的驱油效率,明确沥青质沉淀对非均质多层储层的伤害特征。结果表明,在非混相或混相压力下连续注入CO_(2),均会在高渗透层中快速突破,且混相压力下CO_(2)突破时间早于非混相压力下。突破后高渗透层对总采收率的贡献率大于91.7%,非混相和混相的中渗透层贡献率分别为5.6%和2.1%,低渗透层为0。CO_(2)突破转水气交替驱后,CO_(2)波及体积明显增大,中、低渗透层采收率大幅提高,然而中、低渗透层仍然是后期挖潜的主要方向。混相压力下沥青质沉淀对非均质多层储层的伤害主要在高渗透层后部,靠近出口端附近;而非混相压力下沥青质沉淀对储层的伤害主要在高渗透层前中部,靠近注入端附近,但伤害程度低于混相压力下。

低渗透油层改善CO_(2)驱的实验研究

针对国内CO_(2)气源有限且低渗透油层CO_(2)驱油易气窜的问题,为了减少CO_(2)用量并改善低渗透油层CO_(2)驱的驱油效果,用30cm长的低渗透均质天然岩心,在室内开展了CO_(2)+N_(2)驱和CO_(2)+H_(2)O+N_(2)驱提高采收率的实验研究。结果表明,在低渗透岩心中,采用0.3PV CO_(2)+N_(2)驱方式,可达到全CO_(2)驱的采收率,并能减少CO_(2)的用量;采用0.3PV CO_(2)+0.1PV H_(2)O+N_(2)驱方式,能够充分发挥前置CO_(2)段塞与N_(2)各自的优势,可获得更理想的驱油效果,它比全CO_(2)驱的采收率提高了18.22个百分点,CO_(2)用量减少了25%;此时的投入产出比为5.16,是CO_(2)+N_(2)驱投入产出比的1.09倍,是最佳的驱替方案。研究用N_(2)部分替代CO_(2),减少了CO_(2)的用量,用H_(2)O段塞有效阻挡了N_(2)向CO_(2)段塞的扩散和弥散,使CO_(2)的混相驱替优势和N_(2)的补充能量优势得以充分发挥,为改善低渗透油层CO_(2)驱提供了借鉴。

鲁克沁油田鲁2块水驱后天然气气水交替驱油模拟研究

吐哈鲁克沁油田鲁2块深层断块型边底水稠油油藏现处于高含水开发阶段,其埋藏深度为2 300 m,油水黏度比大,油藏压力高,导致注蒸汽开采时注入过程热损失大,油藏难以采出。对水驱后注气提高油藏采收率这一开采方式进行了大量调研基础上,针对鲁2块水驱后的油藏特征进行了天然气气水交替驱油模拟研究。该研究建立了鲁2块典型地质模型,进行了天然气气水交替驱主要影响因素的模拟优化,并预测了该油藏的增产效果,为该油藏的进一步开采提供了可参考的理论性依据。

基于裂缝径向流物理模型的CO_(2)驱注入方式研究

针对水驱后CO_(2)驱不同注入方式优选问题,基于裂缝径向流物理模型,开展一注四采五点法井网单一裂缝和复杂裂缝CO_(2)复合驱油室内实验,研究了低渗透裂缝性油藏水驱后不同注入工艺下CO_(2)驱效果。结果表明:单一裂缝模型水驱后,依次实施CO_(2)连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入等不同注入工艺,油藏阶段采出程度呈现先增加后降低的趋势,最终可在单一水驱基础上提高采收率65.7个百分点;复杂裂缝模型水驱后,依次实施CO_(2)连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入、水气交替等不同注入工艺,水气交替驱油效果最好,最终可在单一水驱基础上提高采收率28.89个百分点。研究成果对低渗透裂缝性油藏水驱后CO_(2)驱具有重要指导意义。

CO_(2)在水—原油体系中的分子扩散规律及仿真模拟

CO_(2)扩散具有促进原油膨胀降黏的特点,对提高CO_(2)驱油效果起到重要作用。然而,在常用的CO_(2)—水气交替驱中,目前对于CO_(2)传质扩散的研究未考虑水段塞对CO_(2)在水—原油体系中传质扩散的影响。针对该问题,本文开展了CO_(2)在水—原油体系中的扩散实验,考虑超临界状态的CO_(2)动态压缩因子,建立了CO_(2)扩散系数计算新模型。同时,研究了CO_(2)在水—原油中的扩散规律,并重点分析了水段塞、不同开始时间和对流对CO_(2)在水—原油体系中扩散规律的影响。结果表明:校正后的CO_(2)在原油和水中的扩散系数分别为1.17×10^(-9)m^(2)/s和0.44×10^(-9)m^(2)/s。CO_(2)在水—原油体系中扩散分为在原油中扩散和在水段塞中扩散。在原油中扩散时,分子扩散初期,短时间内受对流的影响,造成压力下降速度大,随后主要受浓度扩散的影响,压力下降缓慢;在水段塞中扩散时,分子扩散不受对流的影响,CO_(2)浓度差小,且CO_(2)在水中的溶解度小于在原油中的溶解度,使得压力下降慢,压力变化速率变小;不同开始时间,压力下降速度不同,CO_(2)的扩散传质速度随之发生改变。

华北油田长岩心注CO _(2)驱替室内实验研究

为全面提高华北油田A区块采收率,探索注CO_(2)驱替方式的选择,使用CO_(2)驱替室内实验方法,研究不同注入压力条件下CO_(2)驱油效果的差异。实验设定回压分别为14.0 MPa(非混相压力)和19.0 MPa(混相压力)2种注入压力参数,对不同驱替方式驱油效果进行对比。结果显示,非混相条件下CO_(2)驱采收率为53.69%,混相条件下CO_(2)驱采收率为60.55%,混相条件下气水交替驱油采收率最高,达76.56%,为现场CO_(2)驱替提高采收率方式的优选提供了依据。

低渗透油藏氮气-低矿化度水交替驱油特征及机制

氮气-低矿化度水交替驱是将气-水交替驱中的水段塞替换为低矿化度水段塞。通过试验研究氮气-低矿化度水交替驱驱油特征和提高采收率的机制。结果表明:氮气-低矿化度水交替驱过程中,气体可以进入水难以波及的细小含油孔道,低矿化度水可以增强地层岩石水润湿,促进岩石壁面原油剥离,同时抑制氮气窜流,提高驱替压差,有效提高波及体积和驱油效率;随着渗透率降低,驱替达到稳定状态需要注入的流体体积逐渐增加,提高采收率幅度减小;非均质条件下氮气-低矿化度水交替驱可以有效降低高渗岩心窜流,扩大波及范围;在渗透率级差2~12.3范围内,其采收率较氮气驱提高2.05%~8.08%,较低矿化度水驱提高1.92%~3.97%;随着渗透级差的增大,氮气-低矿化度水交替驱的流动调控能力减弱。

喇嘛甸油田3-4#站聚合物驱交替注入试验

针对喇嘛甸油田二类油层聚驱开发中，采用单一高质量浓度段塞注入方式对低渗透层动用相对较差、同时聚合物用量相对较大的实际问题，从理论上论证了交替注入改善注聚剖面的作用，结合室内研究成果，通过开展聚合物驱多段塞交替注入现场试验，进一步论证了交替注入的可行性。在现场试验中，优化了交替注入的聚合物相对分子质量，并对交替注入的注入质量浓度进行了单井个性化设计，优化了交替注入周期，同时，根据生产动态变化进行了交替注入与分层测调等调整措施相结合的跟踪调整。交替注入后，在保证开发效果的前提下，减少了聚合物干粉用量。试验表明：交替注入能够改善二类油层聚驱开发效果，降低注聚成本，具有较高的推广价值和应用前景。

裂缝性低渗油藏注气提高采收率实验研究

HH油田为典型的低孔特低渗油藏,部分地层伴有裂缝发育,现面临衰竭式开采后注水开采压力高的难题。通过基质单管岩心驱替实验,探究目标地层进行注气开发的可能性,明确何种注入气体及驱替方式具有较好提高采收率效果。通过基质+裂缝双管并联岩心驱替实验,确定目标地层中微裂缝对提高采收率效果影响。结果表明,CO_(2)较减氧空气是更好的注入气体,CO_(2)/水交替驱替是提高采收率优秀的驱替方式;裂缝的存在会严重影响采收率,裂缝+基质双管并联岩心CO_(2)/水交替驱采收率较单管基质岩心降低27.09%。建议选择CO_(2)为注入气体,对基质储层或采取改善非均质性措施的裂缝区域采用CO_(2)/水交替开发,对裂缝性低渗油藏注气开采有一定参考意义。

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。

不同水分管理条件下添加生物炭对琼北地区水稻土N_(2)O排放的影响

干湿交替会影响土壤硝化和反硝化等N_(2)O主要的产生过程,频繁的干湿交替在以海南为代表的热带水稻种植地区十分常见.生物炭作为一种土壤改良剂在改良土壤理化性质,减少土壤温室气体排放方面应用广泛,然而当前关于生物炭在琼北地区水稻土频繁干湿交替过程中减排效果研究并未深入.本试验以海南琼北地区典型水稻土为供试土壤,以400℃厌氧条件下炭化的玉米秸秆生物炭为供试生物炭,探究不同水分管理条件下添加生物炭对土壤温室气体排放及微生物相关功能基因的影响.试验设置干湿交替条件下不添加生物炭(AWD1),干湿交替并添加2%生物炭(AWD2),干湿交替并添加4%生物炭(AWD3),持续淹水不添加生物炭(CF1),持续淹水并添加2%生物炭(CF2),持续淹水并添加4%生物炭(CF3)共6个处理,进行为期30 d的25℃恒温避光培养.结果表明:(1)不同水分条件下添加玉米秸秆生物炭均可减少酸性水稻土中N_(2)O的排放(P<0.05,下同),AWD3处理N_(2)O排放总量为0.43 mg·kg^(-1),相比AWD1处理减少了68%;(2)玉米秸秆生物炭在不同水分管理条件下均可以显著提高土壤pH,添加生物炭处理相对于不添加生物炭处理在培养结束后土壤pH平均提高了0.5个单位,同时提高土壤NH_(4)^(+)-N含量,但会导致Eh的降低;(3)玉米秸秆生物炭的添加显著降低了氨氧化细菌(AOB)丰度,显著提高了nosZ基因丰度,降低了(nirK+nirS)/nosZ的比值,抑制了硝化过程,同时促进了反硝化过程N_(2)O的还原,从而降低了N_(2)O排放.结果表明,干湿交替过程添加生物炭有利于减少水稻田土N_(2)O排放,在琼北地区农业温室气体减排方面有较大的应用前景.