体积改造油藏注水吞吐有效补充地层能量开发的新方式

体积改造技术能够提高超低渗透和致密油油藏的初期产油量,但衰竭开采期的产油量递减快、累积产油量低、经济效益差,且注水开发会导致油井快速水淹,需探索有效补充地层能量的开发方式。体积改造油藏注水吞吐开发是有效补充地层能量的一种新方式,首先建立体积改造油藏注水吞吐的3个阶段模型,研究渗吸产油和不稳定驱替双重开发机理,并推导相应的产能公式,理论研究注水吞吐的开发效果,进一步通过油藏工程方法和室内实验研究注水吞吐的主控因素,并结合现场开发实践论证了注水吞吐的可行性。研究结果表明,体积改造油藏产生的裂缝网络系统使得裂缝与基质之间的流体交换速度和数量均发生质变,注水吞吐已经从注水开发中的辅助作用上升为一种新的有效开发方式,从而为超低渗透和致密油油藏的有效开发提供新的开发思路,由于其附加开发成本低、投资效益高,有望成为超低渗透和致密油油藏有潜力的补充能量开发方式。

胜利油田微生物采油技术研究与应用进展

胜利油田微生物采油技术历经二十多年的室内研究和现场试验,机理研究取得深入认识,技术体系日趋完善,已进入工业化应用阶段。微生物界面趋向性、嗜烃乳化、界面润湿改性等主导驱油机理认识更加深入,并实现了量化表征,为菌种(群)改造和调控指明了方向;建立系统的油藏菌群结构分子生物学分析、采油功能菌激活调控、三维物理模拟驱油等微生物采油技术体系;现场试验从单井吞吐到微生物驱,从外源微生物到内外源微生物共同作用,近几年通过微生物+其它工艺组合的方式大幅提高了该技术油藏适应性。目前已进入全面先导实验向工业化应用的转化阶段。截至2019年12月胜利油田微生物驱油已实施10个区块,累积增油量为30×10^(4) t。微生物驱技术在沾3普通水驱稠油油藏现场试验取得成功的基础上,又在辛68高温高盐稠油油藏和草13热采低效稠油油藏微生物驱现场试验取得突破。针对不同类型稠油油藏建立了微生物复合气体等复合吞吐工艺,扩大微生物单井吞吐技术应用规模,到2019年12月已实施400余口油井单井吞吐,累积增油量为8×10^(4) t。

内外源微生物复合吞吐技术在常规稠油低效井中的研究与应用

微生物单井吞吐可以有效提高稠油低效井产能,为了强化微生物作用效果,对内外源微生物进行综合研究。利用激活剂体系(糖蜜3 g/L,玉米浆2 g/L,硝酸钠1.5 g/L,磷酸氢二钾1.2 g/L,磷酸二氢钾1 g/L)对地层水进行内源微生物激活,添加嗜热脂肪地芽孢杆菌SL-1进行细菌浓度和乳化能力研究,利用微生物复合吞吐技术对稠油低效井进行单井处理。结果表明,内源微生物被有效激活,细菌浓度峰值为5×108个/mL,乳化指数最高可达95%,产气量最高达260 mL;相比单纯激活内源微生物,添加外源菌后细菌浓度由2×10~8个/mL增加至9×10~8个/mL,乳化指数峰值时间由20 d缩短至15 d。GO7-53X145井和SJSH14-8井取得了显著增油降水效果,为微生物吞吐技术的应用提供了一种新思路。

小断块单元油藏单井多周期CO_2吞吐强化采油研究

低渗小断块油藏控制单元井间连通性差、边界封闭、地层能量有限、开采中地层能量下降很快,难以采用早期注水等方式大规模开采。用CO2吞吐强化采油对此类油藏可能是一种有效的方法,为此进行了相关研究:首先对油井目前流体进行相态研究,然后对油藏流体进行CO2膨胀实验,再将注气前、后的地层流体的物性进行对比,确定CO2增产机理;在此基础上建立单井CO2吞吐的数值模拟模型并对注气前生产历史进行拟合,用拟合好的模型对CO2吞吐强化采油过程中周期注入量、注气速度、焖井时间和生产速度等因素进行敏感性分析,从而得出适合于小断块单元油藏单井CO2吞吐强化采油的优选方案,并对第一周期生产指标进行了预测,在此基础上,对第二周期的周期注入量进行了分析,得出相关油井已不适合进行第二周期吞吐的结论,为油井CO2吞吐强化采油可行性的工艺方案设计提供了技术依据。

沾3区块内源微生物激活及现场试验

分子生物学技术在石油微生物研究过程中凸显了其重要作用。利用物理模拟的手段在高温高压条件下模拟了胜利油田沾3区块的地层条件,并利用分子生物学的方法考察了不同激活剂对内源微生物的激活效果。实验以区块的注入水和产出水为激活对象,以葡萄糖、淀粉、玉米浆干粉、蔗糖作为激活碳源,以微生物激活的可行性作为目标,进行了微生物的激活优化。结果表明,微生物种群在激活以后发生了明显变化,其中葡萄糖为碳源激活效果尤为突出。另外现场单井吞吐试验表明,激活剂注入后含水下降明显,其中沾3-26井含水下降5%,原油日产由3.4t提高到10.4t,产生了明显的驱油效果。

超低渗油藏体积压裂与渗吸采油开发新模式

由于低产油量低产液量、无效注水井比例高,经济效益差,常规注水开发已经难以建立有效驱替系统,不能适应超低渗油藏经济有效开发的需要。渗吸采油开采机理研究表明,体积改造在油藏中产生了复杂的裂缝网络系统,大幅增加了渗吸采油速度。因此,超低渗油藏的渗吸采油已经由开发中的从属和辅助作用上升为主导作用。文中提出了体积改造油藏的注水吞吐、异步注采等渗吸采油开发方式,进而建立了超低渗油藏“直井缝网压裂+有效驱替+渗吸采油”和“水平井/直井多轮次体积压裂+注水吞吐渗吸采油”开发新模式。该模式实现了超低渗油藏开发由孔隙驱替向缝网有效驱替、由连续强化注水向灵活渗吸采油方式的转变。新开发模式在超低渗油藏的现场实践中已经初见成效,具有重要的推广价值。

CO2吞吐延长油井自喷期效果评价

正理庄油田高89地区主力含油层系沙四上储层为低孔超低渗透薄互层，难以动用。投产初期部分油井自喷生产，但产量小，自喷期短。为延长油井自喷期，增加自喷期产量，对该地区开展了CO2吞吐数值模拟研究，评价了周期注入量、注气速度、焖井时间以及注入周期对延长油井自喷期效果的影响。研究结果表明：CO2吞吐可以延长油井自喷期，且可以收到较好的经济效益；针对不同储层物性的井，应适当调整周期注入量和焖井时间，以期经济效益最大化；注入周期数不宜过多，以2个周期为最佳。

大港油田开发中后期稠油油藏CO2吞吐参数优化及实践

大港油田稠油油藏水驱开发中后期含水快速上升,开采效果变差。CO2吞吐技术是开发稠油油藏的有效方式,但高含水后期稠油吞吐的参数优化及现场效果亟待研究。利用大港油田某稠油油藏,开展注CO2增溶膨胀和降黏实验。基于实验和测井资料,建立单井数值模拟模型,模拟了储层参数和CO2注入参数,分析了CO2吞吐增油机理。基于理论研究结果在板桥地区和刘官庄地区进行了CO2吞吐矿场试验。研究结果显示:CO2控水增油机理主要为膨胀原油体积、降低原油黏度,黏度降低幅度可达到98%。注入量、注入速度、吞吐周期对CO2吞吐效果影响相对较大,建议单井CO2注入量在600~1000 t(0.22~0.37HCPV),注入速度在40~80 t/d,吞吐周期为3~4次。板桥及刘官庄地区共实施CO2吞吐12井次,平均单井增油3.4倍,综合含水率降低52.2%。因此,CO2吞吐是一种有效的控水增油技术,这对类似稠油油藏注水开采后期提高采收率具有重要的借鉴意义。

胜利油田微生物吞吐体系的性能评价及应用

胜利油田罗9试1区块存在温度高、黏度高、含水高、水驱效率低等问题。为了进一步提升高含水油井的产油量,研制了微生物多糖和微生物发酵液复合吞吐体系,对其耐温性、封堵性、乳化降黏作用及驱油性能进行了研究,并在罗9试1区块进行了现场应用。结果表明,在55~95℃的条件下,新型微生物多糖的黏度始终保持在120~125 mPa·s之间,耐温性较强。将新型微生物多糖注入岩心后,压力升高,渗透率降低53.3%,可以有效封堵岩心。微生物发酵液由主要成分为鼠李糖脂生物表面活性剂的发酵液Ⅰ和主要成分为糖-蛋白-脂生物乳化剂的发酵液Ⅱ组成。当Ⅰ和Ⅱ的体积比为1∶2时,发酵液的高温乳化能力最强,对原油的乳化降黏率达81.4%。微生物多糖和微生物发酵液复合体系的驱油效果较好,可提高驱油效率13.9百分点,优于单一体系的驱油效果。现场单井吞吐应用中,4口油井降水增油效果显著,累计增油达2730 t,有效改善了罗9试1区块油井的低效生产状况。

大液量注水吞吐技术在致密油藏水平井中的应用

针对致密油藏水平井大规模体积压裂弹性开采后期的油井开发特征,提出了大液量注水吞吐技术,该技术能有效补充地层能量、提高单井产量、增加开采经济效益。首次定义了大液量注水吞吐技术,并从机理、油藏工程、室内实验及数值模拟等方面分别展开了探讨,分析了大液量注水吞吐在开发致密油藏中的优势。利用压力构成图和油藏中注入水残余压力的定义,建立了注水吞吐模型并计算了注水吞吐的临界参数,且将这一结果应用于现场。先导性矿场试验取得了显著的增油效果及经济效益,单井日产油量提高了4.5 t/d,地层压力提高了9.3 MPa,累计产油量增加了1 987 t,投入产出比可达1∶1.74～1∶4.06。研究成果为致密油藏水平井的高效开发提供了一种思路和重要的技术支持。

微生物采油技术研究及试验

我国微生物采油技术近十几年来得到快速发展,其中微生物防蜡和单井吞吐技术已基本成熟,分别作为生产维护和增产措施在多个油田有规模化应用,但目前仍存在机理认识不清和工艺优化的问题,还需要进一步完善,以提高措施效果及有效率。微生物驱油技术仍处于试验阶段,国内已开展了20多个区块的现场试验,但还没有建立统一的认识,发展方向仍不明确,至今难以推广。分析了国内外近十几年来微生物采油领域的研究和应用现状,重点论述了微生物驱油技术存在的问题,分析了国外的现场试验方法和发展趋势,提出未来的研究和发展需要关注的问题。

蒸汽吞吐在普通稠油油藏注水开发中后期的应用

普通稠油注水开发油藏由于油水黏度比大,面临进入高含水中后期水驱开采效果越来越差的普遍矛盾。文中以欢喜岭油田锦99块为例,以油藏工程理论为依据,通过对油藏开发特征的深入分析,暴露开发矛盾,提出利用注蒸汽热采开发方式辅助油藏水驱的开发模式,开展蒸汽吞吐试验的可行性研究,在实践中使油田开发效果得到明显改善,对于类似油藏改善开发效果、提高采收率具有一定的借鉴意义。

停注深抽和单井吞吐应用效果

濮城油田沙一下油藏从 1980年投入开发 ,目前已进入特高含水开发后期 ,实施停注深抽和单井吞吐后 ,综合含水下降、递减得到了缓解 ,节约了成本 ,创造了良好的经济效益 ,达到了降水稳油的目的 。

三塘湖致密油藏考虑扩散氮气吞吐参数优化

氮气单井吞吐是吐哈三塘湖致密油藏采用的重要增产技术措施,分子扩散是影响注气时气—油相之间质量传递过程的重要参数,而常规数值模拟均忽略该参数的影响。以M56-X井为例,运用数值模拟方法,优选该井吞吐注采参数,同时分析分子扩散对注采参数及注气效果的影响。研究表明:扩散作用对注气量、注气速度、采液速度变化规律影响不大,但对闷井时间的影响较显著;闷井时间不足时,考虑扩散后氮气降黏效果减弱、增产油量减少,忽略扩散则过高估计了吞吐注气效果;以最优参数注气,保证足够长闷井时间,忽略扩散,增油600 t、换油率2.027 t/t,考虑扩散增油为593 t、换油率2.004 t/t,两者增油量接近,此时可忽略扩散影响。研究成果对高效开发此类致密油藏有重要的借鉴意义。

考虑边水影响的蒸汽吞吐参数优化研究

XQ-45区进入多轮次蒸汽吞吐阶段后,受边水、断层、储层性质等因素的影响,剩余油分布复杂,吞吐效果越来越差。结合油藏动态数据,依据剩余油饱和度参数的不同将该区块79口油井划分为不同类型稠油井。其中,受边水影响的稠油井较多(22口),边水沿高渗层向油井推进过程中,油井含水率上升较快易造成水淹。为进一步改善蒸汽吞吐开发效果,针对边水影响型油井中未水淹层段,采取单层蒸汽吞吐的方式来研究边水影响的蒸汽吞吐参数优化。通过提取单井地质模型,对比不同注汽方案,优选出最佳方案,即:注汽强度为100 t/m,油汽比将保持在0.2 t/t以上,可获得最大采油量。结果表明,周期注汽强度为100 t/m时,周期产油量在第3轮次达到峰值,蒸汽波及半径达到最大值。吞吐5个轮次后,累注汽量3 700 t,累产液量4 500 t,累产油量738.65 t,方案实施效果较好。

单井注水吞吐在塔河油田的应用

在塔河油田开发生产过程中,个别油井在修井作业中出现先漏后喷的现象。在修井完成后,产量较前期有大幅增加。针对这类油井进行单井注水吞吐采油试验,研究发现钻遇定容封闭性油藏的油井适合单井注水吞吐开采。一方面利用油水重力分异,抬升油水界面,增加采出量;另一方面注水补充地层能量,恢复地层压力。该方法在塔河油田实际应用中,取得了较好的效果和较高的经济效益,也为提高定容封闭性油藏油井的采收率提供了一个较好的方法。

二氧化碳吞吐技术在准东复杂油藏开发中的应用探索

准东吉7井区为深层普通稠油油藏,预测水驱采收率仅为16%左右,亟需探索新的提高采收率技术,而阜东斜坡头屯河组为极强水敏储层。针对准东部分复杂难开发油藏目前存在的问题,开展了二氧化碳吞吐技术的机理研究,以及施工参数的优化研究,通过两口井的二氧化碳吞吐矿场试验,结果表明,二氧化碳对吉7井区原油降粘率达85%以上,而对阜东头屯河组储层不会造成伤害,该试验取得了较好的效果和初步的认识。

单液法硅酸凝胶堵水剂FH-01研究及其应用

所报道的单液法硅酸凝胶堵水剂FH-01，由75％～95％水玻璃、0．9％～1．05％复合电解质胶凝剂，8％～12．5％包覆剂组成，常温下为淡黄色液体，在地层条件下经10～15小时固化。简介了硅酸钠在氢离子作用下生成单硅酸，再聚合成多聚硅酸并形成凝胶的原理。将有效成分含量30％的堵剂0．3PV注入渗透率分别为3、2、1μm^2的孤岛油田产出砂填充管，在70℃固化后封堵率达92．9％、93．6％、95．7％，堵剂有效成分含量增大时封堵率增大，注入并联高、低渗（3．1和0．95μm^2）填砂管时，使分流率由90％和10％变为30％和70％。在孤岛中二北馆5单元的4口经多轮次蒸汽吞吐的热采井中，将该堵剂放置于距井眼6m的近井地带，平均单井用量110m^3，关井候凝后开井生产，产出液含水由94．3％～96．5％降至69．2％～88．5％，周期产油量大幅增加。图1表2参2。

注水吞吐提高特低渗油藏采收率研究

为提高苏北油区注水吞吐井的开发效果,通过建立单井注水吞吐机理模型,运用数值模拟方法,分析地质因素和注水吞吐参数对于注水吞吐井开发效果的影响。结果表明:注水吞吐可以有效地改善连通程度低的特低渗油藏开发效果。储层亲水性越强,越有利于注水吞吐采油;储层渗透率越小,注水吞吐措施提高采出程度的幅度越大;注水速度可以加快地层压力恢复,缩短吞吐周期,增大单一轮次的注水量可以增加采油量,可以延长吞吐周期内的采油时间,提高采油速度。

实际地层温度压力条件下的渗吸实验研究

采用低渗透砂岩岩心进行实际地层温度压力条件下的渗吸实验,分析低渗透砂岩注水吞吐过程中的渗吸规律,并与常温常压渗吸实验进行了对比。实验表明,常温常压渗吸效率为18%~24%,平均为21%;前6 h岩心渗吸速率最快,为0.8~1.7%/h。实际地层温度压力条件渗吸效率为24%~31%,平均为27%;第1轮次渗吸速率最快,为2.6~3.6%/h。与常温常压渗吸相比,实际地层温度压力条件下能提升渗吸效率5%~7%,渗吸速率也明显高于常温常压渗吸,分析认为实际地层温度压力条件下可增加渗吸动力、减小渗吸阻力,更有利于发生油水置换。建立了渗吸深度理论计算模型,得出岩心渗吸波及的深度为0.25~0.63 cm,认为前期快速渗吸阶段进入的深度属于厘米级范围,渗吸深度随渗吸效率的增加而增加。综合研究认为,提高地层压力和进行大面积压裂可有效提高渗吸效率。