丘陵油田水驱后注气混相驱可行性实验

吐哈盆地丘陵油田地层油为轻质油,油藏的非均质性导致水驱采收率较低,目前已进入高含水期。针对油藏水驱后注气混相驱可行性问题,首先利用细管实验测试了一级分离器气与地层油的混相压力,并优选了能实现混相的混相助剂类型(液化石油气、甲苯、乙二醇丁醚、CO_(2)、富化的天然气)及段塞注入量;其次用油田地层岩心组成的长岩心研究了高含水状态下混相助剂段塞驱+一级分离器气驱+后续水驱的驱油效果。细管实验结果表明,目前地层条件下一级分离器气驱替地层油要实现混相驱需要在注入气前方加入混相助剂段塞。长岩心混相驱油实验结果表明,水驱后气驱可以较大幅度地提高原油采收率,在注入气前方加入混相助剂段塞,驱油效果明显提高,随混相助剂段塞注入量的增加采收率增加;但在地层油中溶解能力稍弱的混相助剂(如CO_(2)、富化的天然气)与溶解能力强的混相助剂(如LPG)的作用规律不同,且并不是注入量越大越好。

确定CO_2最小混相压力的状态方程法

混相压力是确定油藏能否采用混相驱的重要依据,测定混相压力的最好方法是细管实验法,但室内实验法测定费时费力。基于细管实验的结果,结合“混相函数”的概念,提出了一种利用组分分割和组合的方法,即将C7+组分分割为几种以后,对利用修正的Redlich-kwong状态方程确定CO2最小混相压力的方法进行了研究和改进,克服了原方法中重组分临界值难以确定的缺点;同时提高了温度对计算结果的敏感性。计算结果与实验结果对比表明,确定的最小混相压力误差小于5%,充分证明该方法的有效性。

细管模拟确定混相压力影响因素评价

细管实验是确定混相压力最准确并能实现具有重复性结果的实验方法。以国内某实际油藏注CO2 混相驱替为例 ,利用数值模拟技术 ,模拟不同细管长度、细管直径、细管孔隙及驱替速度等对混相压力的影响 ,揭示了在细管实验中不同细管参数选取给实验结果带来的影响 ,从而有助于很好地指导细管实验 。

葡北油田气驱最小混相压力的确定

新疆吐哈葡北油田为一典型的挥发性油藏 ,是我国首先开展混相驱实验的油田。混相压力是决定该油藏能否实现混相驱的重要依据。为了确定葡北油田注气的最小混相压力 (MMP) ,对地层流体PVT数据进行了模拟后 ,应用数值模拟方法进行细管模拟研究 ,计算出多次接触混相的最小混相压力 ,并用拟三元相图对MMP进行了分析和解释。计算结果与实验室测定的MMP基本吻合 ,模拟计算和实验结果说明了葡北油田在目前地层条件下能达到混相驱开采。

CO_2在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油中的溶解性研究

为论证CO_2驱油技术在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油开发中的可行性,开展了原油注CO_2膨胀实验及细管驱替实验,以研究CO_2在研究区稠油中的溶解特性。实验结果表明:(1)在目前16.41MPa地层压力的条件下,当CO_2注入比例达到50mol/mol时可使原油黏度降低42.3%~66.7%,原油密度由0.9011g/cm3降低至0.8428g/cm3,体积系数增大20%,原油膨胀系数增加至1.13~1.24,气油比增加6.3~8倍,饱和压力增大140%~306%;(2)随注入压力提高,地层原油采收率不断增加,气体突破较晚,当注入压力为45MPa时,地层原油采收率为46.68%,表现为非混相驱特征;(3)实验结果表明CO_2对研究区稠油具有很好的降黏和膨胀作用,表明CO_2非混相驱油技术适用于研究区特深层稠油油藏开发。

冀东油田高13断块烃气驱可行性实验研究

冀东油田高13断块属于低渗透深层油藏,目前水驱开发效果差,注烃气是动用此类油藏有效的方法之一。针对高13断块油藏进行了烃气驱室内实验研究。注气相行为特征实验表明,注烃气对高13断块油藏流体的降黏、膨胀效果显著。细管驱替实验测试确定高13断块的混相压力为29MPa,在目前地层条件下能够混相。长岩心驱替结果表明,气驱比水驱效果好,优选水气交替的注入方式。室内实验结果表明,烃气驱在冀东油田低渗透油藏有着较好的应用前景和潜力。

低渗油藏CO_2驱油混相条件的探讨

CO2与地层油能否达到混相状态对CO2驱油技术的应用效果有重要影响,界面张力法和细管实验法测量的最小混相压力(MMP)存在较大差异。岩心孔隙结构对原油相对体积及CO2密度的影响实验均说明,多孔介质的孔隙特征对流体物性参数产生较大影响,用细管实验MMP值作为油藏条件下CO2-原油体系MMP值的做法也需要理论完善。对影响CO2驱油混相条件的主要因素进行分析,认为岩石孔隙特征、地层压力以及注入流量对多孔介质中CO2-原油体系MMP有明显影响。渗透率下降,测量的MMP值也不同程度地降低;相对而言,平均地层压力较低的油藏,测量的MMP值也较低;对注入流量的研究认为优化流量可获得较低的MMP值。综合分析以上3个因素,初步建立计算多孔介质中CO2-原油体系MMP的方程。该研究将压力分布曲线进一步细化,补充了对不同压力间流体状态的描述。

大芦湖油田樊124块地层油与二氧化碳最小混相压力的确定

大芦湖油田樊 12 4块是胜利油区拟开展二氧化碳混相驱的先导试验区。通过长细管驱替实验 ,确定了该区块地层油与二氧化碳的最小混相压力 ,为该区进行二氧化碳混相驱先导试验提供决策依据。

杂质气体对二氧化碳驱影响模拟研究

二氧化碳驱是一种行之有效的提高采收率的技术,为设计经济可行的二氧化碳驱方案,需要对二氧化碳中的杂质气体对原油相态和驱替效果的影响进行研究。在实验基础上建立了纯二氧化碳——原油体系模型,计算不同杂质气体对该体系的相态影响;采用细管实验和状态方程方法确定最小混相压力,分析杂质气体对最小混相压力的影响;通过拟合长岩心纯二氧化碳驱替实验数据,计算了不同杂质气体对驱替过程的影响。研究结果表明,氮气和甲烷的混入不利于原油降粘和膨胀;最小混相压力随氮气和甲烷摩尔分数的增加而增加,随中间烃组分摩尔分数的增加而降低;中间烃组分能使二氧化碳的驱油效率增加,而氮气和甲烷的存在使驱油效率降低。

酯类化合物降低原油与二氧化碳体系最小混相压力实验

针对试验区近井地带达到混相驱、远井地带尚未达到混相驱的问题,通过注入油溶性表面活性剂(柠檬酸异丁酯或柠檬酸异戊酯)来降低原油与二氧化碳体系的最小混相压力,该表面活性剂既能够溶于原油中降低原油黏度,又能够溶解在超临界二氧化碳中降低原油与二氧化碳之间的界面张力,从而降低原油与二氧化碳之间的最小混相压力。采用长细管驱替实验的方法,测定了2种油溶性表面活性剂对试验区原油与二氧化碳体系的最小混相压力的影响。实验表明,注入的油溶性表面活性剂能够明显降低试验区原油与二氧化碳体系的最小混相压力,2种表面活性剂降低的最小混相压力值分别为7.2 MPa和6.6 MPa,并且随着表面活性剂注入段塞的增大,测得的原油与二氧化碳体系的最小混相压力逐渐降低,但是降低幅度越来越小,结合表面活性剂制备价格,得到最经济的表面活性剂注入段塞量为0.003 PV,并建议选择柠檬酸异丁酯作为试验区降低最小混相压力的化学试剂。

溶度差法计算地层油-CO_2体系的最小混相压力

从分子间作用力角度,利用经典溶度理论和PR-EOS状态方程,在油藏条件下推导出地层油的溶度参数计算公式,并结合纯气体溶度计算公式,对不同油藏条件下的地层油-CO2最小混相压力进行理论计算。该方法仅需油藏温度、地层油组分(C1—C3+6)和C3+6分子质量3组参数。研究表明,在分析了中国17个陆相沉积特点地层油的细管测试实验结果基础上,得出地层油-CO2体系达到混相时,两者的溶度差与C3+6组分的分子质量存在较好的线性关系,利用该关系可以反求出地层油-CO2体系达到混相所需的压力,为数值模拟的修正和油藏工程方案设计提供了1种可行的计算方法。

某油田富气混相驱最小混相组成MMC的确定

长细管实验是确定混相驱最小混相组成MMC的经典方法,以长细管实验确定了阿尔及利亚某油田富气最小混相组成MMC。在温度83.9℃下,压力为97.12MPa时最小混相MMC在37.6∶62.4附近,压力为110.16MPa时最小混相组成MMC在37.1∶62.9附近。鉴于压力对混相组成MMC影响较大,建议在矿场实施时适当增加液化气比例。

BP神经网络预测最小混相压力

应用BP神经网络预测CO2最小混相压力,选择C5+分子量、油藏温度、挥发油(CH4和氮气)的摩尔分数、中间油(C2—C10)的摩尔分数作为参数,用相关文献的实验结果作为样本进行训练,选取网络模型各层函数、隐含层节点数和算法得出适合的BP神经网络,结合实际细管实验的数据及相关参数修改网络输入参数应用于实际油藏,预测最小混相压力并分析相关的影响因素,指导生产和相应理论研究。

扎尔则油田泥盆系F_4顶层油藏注富气混相驱实验

在扎尔则油田F4顶层油藏开展富气混相驱,具有良好的储层物性和流体性质条件。长细管实验研究了注入富气组成对混相驱效果的影响,确定了目前地层压力、温度条件下注入富气的最小混相组成,并揭示注入富气组成在影响驱油效率的同时,也影响驱油速度,且在近混相驱范围内对富气驱效果的影响更为强烈。长岩心驱替实验表明:开发初期注富气效果要好于水驱后注富气,但水驱后注入最小混相组成流体仍可获得非常高的驱油效率,高含水油藏注富气混相驱有望大幅度提高原油采收率;随着富气注入量的增加,混相驱最终采收率也增加,但存在增幅减缓的"拐点",原因是轻烃组分超越原油流动,使有效驱替容积部分损失,气油比的"台阶"式变化将是经济确定富气注入量的重要标志;在富气注入量较小时,连续注入比气水交替注入效果好,建议扎尔则油田小型先导试验采用连续注气方式。

连续油管钻水平井岩屑运移规律数值模拟

连续油管钻水平井过程中,井底岩屑在重力作用下容易沉积在井壁下侧,形成岩屑床;连续油管又受到排量小、钻柱无法旋转等因素限制,造成井眼净化效率较低。针对这一问题,在欧拉坐标系下考虑相间滑移速度和颗粒流的影响,建立了微小井眼水平井岩屑运移的混合物漂移模型,采用Realizeκ-ε湍流模式及SIMPLEC算法进行数值计算,研究了钻井液排量、环空偏心度、岩屑直径、井斜角和钻井液黏度等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到了各种条件下环空岩屑速度和浓度的分布规律。研究表明:随着钻井液排量增大、环空偏心度减小、岩屑直径减小、井斜角减小及钻井液黏度提高,连续油管水平井岩屑运移效率提高。

低渗油藏非纯CO2最佳近混相驱控制条件探讨

渤海油田发现了富含CO_2的低渗油藏Q油藏,但受条件限制难以实现CO_2混相驱。通过室内细管实验和Eclipse软件组分模型数值模拟研究了CO_2驱油效率和注入压力关系,提出最佳近混相驱概念,即在低于最小混相压力(MMP)附近存在一个过渡带,该过渡带内驱油效率并未随注入压力的下降而明显降低(细管实验得出该过渡带驱油效率达80%~90%)。综合考虑驱油效率和界面张力(IFT)随注入压力变化情况,得到了渤海油田低渗Q油藏实施非纯CO_2驱的最佳近混相区间为0.80~0.86 MMP,对应的CO_2纯度下限为64%,该油藏实施非纯CO_2最佳近混相驱具有较大的潜力空间。本文研究结果为低渗油田实施近混相驱可行性和优化设计提供了技术依据。

储层条件下超临界二氧化碳与原油体系最小混相压力研究

注二氧化碳开采原油已经成为目前世界范围内特低或超低渗透油田重点采用的提高原油采收率技术,驱油过程中较为理想的驱替形态就是能够形成二氧化碳混相驱,而最小混相压力是形成混相驱关键因素之一,因此快速准确预测最小混相压力是实现混相驱的重要环节.通过长细管驱替实验法和多种经验公式法对储层条件下超临界二氧化碳与试验区原油体系最小混相压力的预测进行了研究,并用长细管驱替实验法对各经验公式法测定的结果进行了误差分析.研究结果表明:长细管驱替实验法预测的最小混相压力为29.15 MPa;各经验公式法计算得到的最小混相压力相差较大,预测最大值为42.60 MPa,最小值为10.34 MPa,平均值为26.83 MPa;对比长细管驱替实验法测得的结果,各经验公式法预测的最小混相压力平均值的相对误差为7.96%,其中相对误差最小的是石油采收率研究所提出的PRIⅠ方法,相对误差为1.26%.

文南油田文72块沙三段中亚段油藏烃气驱实验

针对文南油田文 72块沙三段中亚段低渗透油藏 ,开展了烃气驱提高采收率可行性研究。研究认为 ,在目前地层条件下 ,虽然拟定的注入溶剂与该块油藏原油形成 4 7.10MPa的最小混相压力不能达到完全混相 ,但驱替效率较高 ;长岩心驱替特征则表明该体系是一个近混相体系 ,与相同条件下的氮气驱和水驱相比 ,采收率分别提高了38.4 3%和 2 2 .0 8% ;影响气驱采收率的主要因素是“混相”程度和气窜问题 ;水气交替注入可较大幅度提高采收率 ,但注入压力很高 ,现场实施困难。

文72块沙三中注天然气提高采收率物理模拟试验

深层低渗透油藏注水采油末期的开发十分困难 ,主要表现为产出油含水率高、由于异常高压而难以注不进水以及地层亏空等现象。研究表明 ,目前采用气驱技术是动用此类油藏难采储量的很有前途的方法之一。为此 ,进行了文南油田先导试验区文 72块沙三中深层低渗透油藏的注天然气物理驱油试验。结果表明 ,与常规的注水采油相比 ,连续注气可显著地提高注入能力 ,使含水率显著下降 ,并将最终采收率提高 2 2 0 8%。

CO_2-原油细管试验混相判定新方法

最小混相压力(MMP)是CO2混相驱设计中的一个重要参数,细管试验是其标准确定方法。通过常规细管试验及MMP值附近的加密试验,发现采收率在MMP附近呈曲线变化,使得采用线性拟合取交点判定MMP的方法具有较大主观性,且结果会偏小;此外,原油性质及装置设计会明显影响最终采收率,不可将采收率作为混相评价标准。以改进的三次样条插值方法为基础,提出了以插值曲线曲率最小处为MMP的新判定方法,并采用新方法重新处理了文献中的细管试验数据,将计算结果与文献给出值进行了对比。结果表明,传统的线性拟合取交点的判定方法使结果平均偏小1.4MPa,而新方法可消除主观因素的影响,更适合作为标准判定方法。