普通稠油降黏复合驱技术研究与矿场试验

针对普通稠油油藏水驱采收率低且热采成本高、碳排放量大的问题,基于春光油田低温高盐储层的流体性质,优选了阴离子型降黏剂和耐盐聚合物,通过室内物理模拟实验,明确了热水驱、单一降黏剂驱、复合驱的降水增油机理;建立了降黏复合驱反应动力学方程,在CMG-STARS软件中开发了降黏复合驱数值模拟方法,并优化了春2单元普通稠油降黏复合驱井网、井距及注采方案。研究结果表明:降黏复合驱可以充分发挥驱替相增黏、被驱替相降黏的加和效应,具有体系用量少、碳排放低、提高采收率幅度大等优势;降黏复合驱适合五点法井网,注采井距应小于200 m,在增稠剂质量分数为0.25%、降黏剂质量分数为0.20%的条件下,最佳注入段塞量为0.5倍孔隙体积,注采比为1.05。矿场实践表明,特高含水后期(含水率96.0%)的油井实施降黏复合驱,含水率降幅达30%以上,日增油5 t/d。研究证实了该项技术矿场应用的可行性,可为改善普通稠油开发效果、实现工业减排提供借鉴。

古冲沟地貌控制辫状河型冲积扇沉积特征及有利储层评价

受古冲沟地貌控制的冲积扇,其地层空间叠置样式、沉积特征更为复杂,难以用现有模式指导沉积特征研究。以现代白杨河冲积扇研究成果为指导,结合地震、岩心、测井、物性、含油性等资料,对春光油田沙湾组古冲沟地貌控制下的辫状河型冲积扇,开展了古地貌、岩相特征、微相展布等沉积特征的系统性研究,建立动态沉积演化模式。研究结果表明:该区具有双通道古冲沟地貌特征,地层经历冲沟—填平—进积—退积的充填过程,具有不均衡沉积特点;受区域位置所限,仅发育扇中和扇端沉积亚相,早期为洪水期,以沉积作用为主,受古冲沟地貌控制,发育限制性的水道化扇体沉积,从扇中到扇端,具有重力流向牵引流沉积特征,晚期为洪退期,随着地层的填平补齐,发育非限制性的扇形沉积体,以漫流沉积为主;在沉积微相精细识别的基础上,建立储层分类评价标准,将研究成果应用于春光油田西北部,筛选出3个有利区,部署新井在古冲沟型冲积扇油藏中获得突破。研究成果丰富了对不同地貌控制的冲积扇沉积演化特征的认识,对古冲沟型冲积扇沉积特征研究有重要意义。

低温固结阻水砂的研制及在春光油田的应用

春光油田稀油油藏成岩强度低,隔层厚度薄、破坏压差小。油田目前综合含水超过80%,出细粉砂严重,机械防砂有效期短,挤压充填防砂诱发隔层破坏导致底水锥进,水淹油层,而化学固砂施工风险大,国内覆膜砂固结温度相对较高(不小于50℃),不能完全满足地层温度下固结防砂的需要。根据疏水材料接触界面憎水、聚合物分子膜溶胀等机理,研发了一种固结阻水砂,室内实验显示,阻水砂能在20~60℃的条件下48 h内固化,40~50℃的固结抗压强度超过6 MPa,50℃初始固结时间83 min,48 h达到8.25 MPa,固化强度和初始固结时间满足现场固结防砂需要。测试阻水砂固结体表面水相接触角为90.9°~105.2°,具有疏水性。岩心流动实验表明,阻水砂人工岩心驱水阻力大于驱油阻力,水油阻力比值大于1,表现出良好的阻水透油性能。现场试验施工2井次,油井恢复产状后,综合含水下降7%~12%,取得了明显的增油降水效果。

春光油田井筒和集输管线腐蚀影响因素分析研究

为了摸清春光油田井筒和集输管线频繁腐蚀穿孔的原因,在油井现场及联合站分离器出口取水样,对产出液的水质进行分析。通过一系列腐蚀评价试验,初步研究了井筒和集输管线的腐蚀影响因素,研究结果表明,主要的腐蚀影响因素为CO_(2)和硫酸盐还原菌,该研究为油田的安全生产提供了技术保证。

春光油田稠油热采井抗高温长效固井水泥浆体系研究及应用

针对春光油田稠油热采井采用常规加砂水泥在注汽高温下抗压强度衰退,造成层间封隔失效,出现管外串槽及套损等问题。通过探索水泥石高温强度衰退作用机理,优选高温强度稳定剂HSRK;结合室内固井水泥试样长期强度分析实验,设计出了一种低温性能良好、350℃温度条件下强度不衰退的抗高温长效固井水泥浆体系。实验结果表明:该水泥浆体系具有优良的工程性能,水泥石60℃×24 h抗压强度大于14MPa,350℃×7 d抗压强度仍能达到30 MPa。在春光油田春10Ⅱ2-*-7HJ稠油热采井生产套管固井中进行现场应用,固井质量合格,经7轮高温注汽后仍正常生产,未发生汽窜等异常情况,说明该水泥浆体系可满足稠油热采井工程应用需求。

应用三维地震属性识别春光油田原始油水界面

准噶尔盆地西缘春光油田排2油藏开发前期,以三维地震资料属性分析为手段,利用油层和水层地震振幅能差异性识别原始油水界面,与开发井验证结果基本吻合。区域内推广应用可靠性高,储量计算准确,油藏产量稳步上升,采油速度和采收率指标创国内新高。

春光油田古近系砂体成因类型及控制因素

春光油田位于准噶尔盆地西缘车排子凸起,由于其砂体厚度薄、成因类型多样,导致储层预测难度加大。综合利用三维地震、测井、岩心及分析测试资料,运用高分辨率层序地层学方法,建立了春光油田古近系层序地层格架,并对其砂体的成因类型进行了划分,从岩性特征、沉积厚度及分布特征等方面总结了各类砂体的识别标志,又从水体深度、物源供给、水动力条件及地层发育样式等4个方面,探讨了砂体类型及分布规律的控制因素,并建立了春光油田古近系砂体成因模式。研究结果表明:春光油田古近系地层以辫状河三角洲及湖相沉积为主,发育辫状河三角洲前缘、前三角洲及滨浅湖亚相;砂体成因类型主要为水下分流河道砂体、前缘席状砂体和滩坝砂体。平缓的地形、丰富的物源、湖平面的频繁变化及波浪的侧向改造均是春光油田古近系砂体成因的主要控制因素。

准噶尔盆地春光油田油藏特征及成藏模式

春光油田是一个多层系含油、多油藏类型、稀油稠油共存的复式油气聚集区。为明确春光油田的油藏特征和成藏模式,系统开展了成藏要素和典型油藏分析。双凹陷供烃、多套储盖组合、多类型储集砂体、复式输导体系是春光油田多层系含油、立体成藏的必要条件,地层超覆线、剥蚀线和砂体尖灭线附近是油气有利聚集区。含膏盐区域性盖层、高孔渗储集物性是春光油田沙湾组稀油高产的关键因素,生物降解作用是白垩系原油稠化的主要原因,稀油和稠油分布主要受保存条件控制。进一步明确春光油田的油气成藏模式为:双凹供烃、两期充注、复式输导、立体成藏、降解稠化,并指出了春光油田的增储领域,对准噶尔盆地西部隆起及周缘油气勘探具有一定的启示和借鉴意义。

准噶尔盆地西缘春光油田地层-岩性油气藏特征

春光油田位于车排子凸起斜坡带上,构造较为简单,油气成藏类型以地层-岩性油气藏为主,属于源外成藏。新近系沙湾组、古近系和白垩系是主要的勘探层系。通过沉积特征研究,认为新近系沙湾组主要发育冲积扇、辫状河沉积,古近系、白垩系主要发育辫状河三角洲沉积。在明确该区地层沉积特征的基础上,开展了春光油田地层-岩性油气藏成藏条件研究。首先通过油源对比分析,认为东部昌吉凹陷和南部四棵树凹陷均具有供烃能力,二叠系和侏罗系是主要的供烃层系。输导条件是春光油田油气成藏的主控因素。对不整合面、厚砂体和断层这3种输导要素进行了深入研究,认为春光油田存在一套高效的复式输导体系,并建立了该区的油气输导模式。分别对新近系沙湾组岩性油气藏和白垩系、古近系地层油气藏特征开展了研究,确定了各个层系油气成藏主控因素,并最终建立了春光油田油气成藏模式,有效的指导了春光油田地层-岩性油气藏勘探。

地质导向钻井技术在春光油田车排子地区的应用

针对准噶尔盆地春光油田车排子地区的油藏特点,准确分析了该地区的施工难点,根据LWD井眼轨迹控制机理,2007年首次部署了8口水平井,并第1次利用带有双地质参数的地质导向钻井技术控制井眼轨迹,实现了井眼轨迹准确着陆和在油层中有效穿行的目的。通过8口水平井地质导向钻井技术实践,探索了一套利用地质导向技术控制井眼轨迹、寻找油层的开发模式,为后续油藏开发和钻井施工指明了方向。

春光油田白垩系储层机械防砂筛管性能评价与优选实验

机械筛管是防砂井井下防砂管柱的关键组成部分,其类型和性能决定了挡砂效果和油井防砂后产能以及总体服务期限。春光油田白垩系储层为疏松砂岩易出砂储层,为了选择合适的机械防砂筛管类型,使用自行研制开发的挡砂介质性能评价径向流驱替实验装置,模拟春光油田地层砂和生产条件,对割缝筛管、复合精密筛管、绕丝筛管、金属棉滤砂管等四种类型的筛管样品进行了性能评价实验。根据动态实验数据,研究提出了筛管的流通性能、挡砂性能及其评价指标的计算方法,系统地评价了四种筛管的流通性能、挡砂性能并得到了具体的量化评价指标。实验综合对比表明,对于春光油田白垩系储层,割缝筛管的挡砂性能和流通性能均较低;金属棉滤砂管的挡砂性能最好但堵塞后的流通性能较差;绕丝筛管的两项指标均衡但总体偏低;复合精密筛管的两项指标相对均衡并均比较高,推荐作为春光白垩系储层首选的机械防砂筛管类型。

春光油田排2-400井区沉积微相研究

针对春光油田排2-400井区特殊的古地貌特征,利用构造精细解释与三维可视化技术,刻画了研究区内古冲沟的分布范围及形态特征。对研究区目的层的岩性、粒度及沉积构造等特征展开研究,确定了该区沉积体系类型,并对沉积微相进行了详细划分,最后提出了该区的沉积模式。研究认为:春光油田排2-400井区发育南低北高、南宽北窄、西深东浅的不规则U型沟谷,沉积类型为干旱-半干旱气候条件下的冲积扇,其主体区域位于冲积扇的扇中与扇端交汇处,沉积微相可细分为辫状水道、泥石流、漫流砂体、水道间及泥质沉积,其沉积模式为受古冲沟限制的冲积扇沉积。

春光油田低温稀油油藏泡沫+树脂固砂技术

针对春光油田低温稀油油藏采油井细粉砂出砂严重的问题,研制了泡沫+树脂固砂体系。实验以改性三聚氰胺甲醛树脂为主剂,以抗压强度和渗透率为指标确定了固化剂、起泡剂、稳泡剂等组分质量分数,考察了气液体积比、扩孔方式等对固结性能的影响,形成了泡沫+树脂固砂体系。通过反向冲刷实验,确定了固砂深度。实验结果表明,以N_(2)为气相、SDS为发泡剂、CMC为稳泡剂、酸式盐和有机酸混合物为固化剂的泡沫+树脂固砂体系具有低密度、高强度和高渗透的特点,25℃时固结体密度为0.54~0.62 g/cm^(3),抗压强度达到6.12 MPa,渗透率达到1.76μm^(2)。截至2020年12月,在春光油田开展泡沫+树脂固砂技术现场试验27井次,平均检泵周期由35 d延长至112 d,取得了良好的防砂效果。

春光油田超稠油热化学辅助吞吐技术应用研究

针对春光油田中深薄层超稠油开发技术瓶颈问题进行了分析,研究应用了以降黏、氮气助排为主体的热化学辅助蒸汽吞吐技术,分析了原油黏度与含水率变化规律,优选了降黏剂及工艺参数。现场应用后油井日产油量、周期产油量和油汽比显著提高,油井产状得到明显改善。

水平井防砂完井一体化技术配套研究

在钻井工程与井下防砂作业的一体化研究基础上,针对粉细砂特点与地层结构,合理设计管柱结构、滤砂管、充填装置、携砂液性能、砂浆排量等关键因素。简述钻井工程和采油防砂工程施工步骤,在春光油田进行水平井防砂完井一体化技术配套研究试验,试验结果可知,钻井作业与防砂作业都顺利完成,此技术具有水平井施工作业耗时短,固井费用低,防砂效果好等特点。

春光油田残余地层对比方法及地层发育模式

春光油田位于准噶尔盆地西部车排子凸起,经历了多期强烈构造运动,地层缺失严重,残余地层分布不均。综合运用地震、岩芯及测井资料,在对不同级别层序界面识别基础上,结合地层基准面旋回分析,并依据地层接触关系,对春光油田古近系、白垩系残余地层对比方法进行研究,最终建立了地层发育模式,对该油田残余地层的细分对比具有指导意义。研究结果表明,通过对不同级别层序界面的识别及地层旋回分析结果所建立的地层格架,可使春光油田古近系、白垩系地层划分对比具有等时性。不同成因类型地层,其对比方法有所差异,建立的地层对比方法及对比原则适用于春光油田小层对比,可用来有效识别不同成因类型地层的缺失层位及缺失厚度。

准噶尔盆地西缘胜利探区岩性油藏勘探技术

2003年以来,准噶尔盆地西缘胜利探区先后实现了浅层稀油、浅层稠油的突破,并高速高效开发了春光油田。科技人员运用石油地质新理论,对前人在准噶尔盆地西缘车排子地区油气勘探取得的成果进行了深入的再研究,总结了该区油气生、运、聚、成藏的规律性认识,通过合情推理明确了勘探方向,取得准噶尔盆地西缘高凸起有望形成大中型油田的认识突破;立足实践、大胆开拓,通过油气源研究明确了车排子地区油源方向及层系;通过油气输导体系的研究证实了两个主要油气输导通道;通过沉积体系的研究为车排子地区储层预测及描述提供了理论依据。坚持在该区进行油气勘探,成功应用了高密度三维地震勘探、类亮点、人工合成地震记录、子波拓频、测井约束反演、多种地震属性分析技术,先后发现稀油、高产油藏14个,浅层气藏6个,浅层稠油油藏3个,已经建成47.5×104t年产原油能力。

准噶尔盆地西缘春光油田勘探启示

准噶尔盆地西缘车排子凸起之上的春光油田,属于源外岩性成藏的典型,打破了斜坡区以找地层圈闭为主的勘探思路。本区地层不整合油藏勘探表明,在石炭系凝灰岩岩性背景下,其风化淋滤带具备长距离横向输导的能力;同时该区的地层剥蚀不整合油藏勘探表明,该类油藏顶板条件并非一定需要泥质盖层或盖层厚度等因素,胶结致密的砂岩或者厚度较薄的一些特殊岩性等均可以起到封盖作用。春光油田原油物性的反序分布实质上为本区混源两期充注所造成,春光油田这种独特的油层物性分布规律,有助于把握稠油之上找稀油,稀油沿层找稠油的勘探方向,挖掘出更多的有利方向。

春光油田边水驱岩性油藏特色开发技术

春光油田是以沙湾组为主力含油层的浅层优质高效油田,在矿场实践过程中逐步形成了薄砂体滚动勘探、勘探开发一体化、开发动态监控技术、单井油嘴系数估产技术及新的油藏经营管理模式等鲜明的特色技术。针对岩性油藏的隐蔽特点,形成了以地震属性特征直接判断油层的技术;针对边水活跃的特点,建立了油藏精细地质模型,形成了以数值模拟为核心的油藏-井筒-地面一体化动态监控技术;立足实际,形成以单砂体成为独立油藏管理单元、管理扁平化、用工属地化、制度文本化为主要内容的实用油藏管理模式。春光油田开发5 a以来,产量稳步上升,保持自喷开采,边水水线缓慢、均匀推进,含水率仅为2%,采油速度保持在5%以上,采收率为47%。

准噶尔盆地西缘春光探区沉积演化及含油砂体分布特征

综合利用岩心、钻井、测井、地震资料,开展春光探区沉积相研究,确定研究区发育扇三角洲-湖泊、辫状河三角洲-湖泊、冲积扇-辫状河和曲流河-曲流河三角洲等4种沉积体系。在层序地层格架下,结合春光探区各层系古地貌特征研究,认为古地貌控制了各层系沉积体系展布特征,在此基础上明确了春光探区沉积演化特征,确定了各层系有利沉积相带。结合春光探区油气成藏特征,最终确定了新近系沙湾组一段的冲积扇沟谷砂体、沙湾组河道砂体侧缘尖灭带、古近系滩坝砂体和白垩系扇三角洲地层超覆/剥蚀带是有利勘探区带。