Capsule polymer flooding for enhanced oil recovery

To solve the problems of shear degradation and injection difficulties in conventional polymer flooding,the capsule polymer flooding for enhanced oil recovery(EOR)was proposed.The flow and oil displacement mechanisms of this technique were analyzed using multi-scale flow experiments and simulation technology.It is found that the capsule polymer flooding has the advantages of easy injection,shear resistance,controllable release in reservoir,and low adsorption retention,and it is highly capable of long-distance migration to enable viscosity increase in deep reservoirs.The higher degree of viscosity increase by capsule polymer,the stronger the ability to suppress viscous fingering,resulting in a more uniform polymer front and a larger swept range.The release performance of capsule polymer is mainly sensitive to temperature.Higher temperatures result in faster viscosity increase by capsule polymer solution.The salinity has little impact on the rate of viscosity increase.The capsule polymer flooding is suitable for high-water-cut reservoirs for which conventional polymer flooding techniques are less effective,offshore reservoirs by polymer flooding in largely spaced wells,and medium to low permeability reservoirs where conventional polymers cannot be injected efficiently.Capsule polymer flooding should be customized specifically,with the capsule particle size and release time to be determined depending on target reservoir conditions to achieve the best displacement effect.

松辽盆地北部深层火山岩气藏勘探开发关键技术

松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩气藏是徐深气田的主力气藏,具有岩性多样、储层非均质性强的特点,面临气藏富集规律不清、优质储层预测难、气井产能和井控储量变化规律复杂、剩余气挖潜难度大等一系列技术难点和挑战。通过开展火山岩气藏成藏演化过程分析、火山岩喷发期次描述、有效储层预测、井控储量评价、剩余潜力描述等工作,攻关形成了火山岩气藏成藏评价、三级火山体精细刻画、动态储量评价、剩余潜力评价及挖潜等技术。建立了“低渗增长型+高渗稳定型”2类动态储量模式及动静结合“六参数”挖潜技术政策界限,落实了烃源岩生气期及气藏成藏期,明确了气藏富集受源岩、断裂、储层、盖层四因素的联合控制,实现了对火山岩储层内部结构的精细表征,搞清了2类气井动态储量增长规律,形成了不同类型剩余气的挖潜技术对策。基于火山岩气藏一系列勘探开发关键技术的创新,徐深气田的天然气产量逐年攀升,形成的系列技术在大庆油田已得到全面推广应用,并取得了明显效果,有效支撑了大庆油田天然气产量的持续稳定增长。研究成果可为同类型气藏的勘探开发提供有效的技术指导。

基于投影寻踪模型的特高含水油藏剩余油可采潜力评价方法

影响特高含水油藏剩余油可采潜力的因素极其复杂,且各因素的影响程度差异明显,常规方法多以剩余油饱和度或剩余油储量丰度等单一指标评价剩余油潜力,难以有效指导特高含水油藏剩余油挖潜。在充分考虑特高含水油藏剩余油可采潜力影响因素的基础上,综合表征储层非均质性、剩余油可采储量规模、水淹状况以及油水分流能力的差异,构建了特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价指标体系,并考虑不同指标对剩余油可采潜力控制程度的差异,将加速遗传算法与投影寻踪模型相结合来确定各评价指标的客观权重,从而构建了剩余油可采潜力指数,形成特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价新方法。以渤海Q油田南区主力产层NmIL砂体为例,开展特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价,结果表明,新方法可综合表征不同区域位置的储层物性、可采储量丰度和油水分流能力对剩余油可采潜力的影响,实现了主力产层NmIL砂体剩余油可采潜力分布的差异化定量评价,优势可采潜力区域刻画明显,将其作为NmIL砂体下一步井网加密调整潜力区域,以精准指导加密水平井的部署,为特高含水油藏剩余油挖潜提供了一种全新的分析方法与思路。

断控缝洞型油藏底水驱剩余油分布规律及挖潜策略

根据断控缝洞型油藏构造成因和地震资料,分析了典型缝洞结构特征,设计并制作了“树状”缝洞结构三维大尺度可视化物理模型,开展了不同生产速度、不同井储配置关系下底水驱和底水驱后多介质协同开采实验,揭示了该类缝洞结构下底水驱剩余油形成机制和分布规律,明确了底水驱后不同开采方式下剩余油动用特征。研究表明,“树状”缝洞结构中,底水驱后剩余油主要包括非井控区断裂带剩余油和井控区断裂带顶部“阁楼型”剩余油;高生产速度下存在明显的底水沿断裂带的水窜现象,采用间歇式排采可以有效削弱断裂带间的干扰效应,起到抑制水窜的效果;与直井开采相比,水平井能够降低断裂带间的导流能力差异,呈现出较好的抗水窜能力;水平井越靠近“树冠”上部,底水驱阶段采收率越高,但综合考虑底水驱及后续注气开发,水平井部署在“树冠”中部且钻穿较多数量的断裂带时总采收率更高;底水驱后顶部注气吞吐优于气驱、大段塞吞吐优于小段塞吞吐,既可以有效动用与油井横向连通的井控区断裂带顶部“阁楼型”剩余油又可以动用非井控区断裂带剩余油,从而大幅度提高采收率。

窄河道砂高含水井侧钻地质设计优化与应用——以大庆外围葡萄花油层为例

针对窄河道砂高含水井超短半径水平侧钻后含水上升快的问题,通过优化入层距、侧钻方向、水平段长度、完井方式等影响因素,形成窄河道砂高含水井侧钻优化设计技术;并在此基础上,综合考虑地质参数、生产动态、数模预测结果,建立了窄河道砂高含水井侧钻选井、选层标准。现场实施结果表明,窄河道砂高含水井侧钻后含水上升速度明显减缓,可实现较好的降水增油效果。该研究结果可为高含水长关低效井治理提供重要的技术支撑。

物理模拟融合油藏精细刻画法表征特低渗油藏中高含水期剩余油分布

中国低渗透油藏分布广泛,其中大部分区块已进入中高含水期,并且由于剩余油类型及成因不明确导致采出程度普遍较低,因此延长低渗透油藏稳产期是亟需解决的问题。结合井口生产资料和储层水驱前缘波及系数对油藏模型进行历史拟合,建立了特低渗油藏剩余油的精细刻画模型,并综合利用静动态物理模拟实验、生产资料动态分析等方法,明确了特低渗油藏中高含水期剩余油成因及类型,据此提出了针对性的剩余油挖潜策略,最终在姬塬油田耿155区长1特低渗油藏进行了现场应用。研究结果表明,特低渗油藏剩余油主要分为储层平面和垂向非均质性导致的储层非均质型剩余油、局部储层注采不对应导致的注采不完善型剩余油以及储层黏土矿物运移膨胀导致的欠注型剩余油,针对性挖潜后目标井组采出程度提高5.1%~12.4%。经现场应用后,预测原油累计采出量相比原始措施提高15.6%~37.3%,为特低渗油藏中高含水期挖潜提供理论和技术支撑。

一种窜流通道高强度封堵剂的制备与性能

针对大庆外围油田压裂后存在注入水突进、压裂裂缝见水等问题,采用水溶液聚合法合成了抑制窜流通道的高强度封堵剂,以保障后续重复压裂措施对潜力部位的有效挖潜。通过室内实验对封堵剂进行配方优化和性能评价,优选的配方为5%~10%丙烯酰胺+0.1%~0.5%N,N'-亚甲基双丙烯酰胺+0.03%~0.1%过硫酸铵+20%~25%偶联改性G级油井水泥。该封堵剂适用于40~65℃地层,初始黏度为10~15 mPa·s,成胶时间为1~5 h可控,具有较好的注入性能。封堵剂成胶强度为30~300 N可调,岩心封堵率大于98%,突破压力超过20MPa,具有较好的封堵性能。该高强度封堵剂适用于封堵原有压裂裂缝出水通道和射孔孔眼,保证重复压裂时裂缝转向而形成新缝,同时也适用于封堵天然裂缝形成的窜流通道,对油田后续重复压裂措施的有效开展、实现控水增油提供有利的技术支持。

气顶油藏动态诊断新方法研究与应用

气顶油藏在开发过程中存在原油、溶解气、气顶气、凝析油、地层水等多相流体。准确计算地层压力及各相采出程度是该类型油气藏动态诊断及剩余油气挖潜的关键。目前已有的地层压力计算方法难以有效考虑水侵等多种复杂驱动能量,导致各相采出劈分不确定性较大,增加了调整挖潜风险。通过水侵量拟合及牛顿迭代求解法,建立了1套以水侵特征分析及平均地层压力求解为基础的气顶油藏动态诊断新方法。该方法在M油田Y3气顶油藏应用结果表明,Y3气顶油藏产出油中原油占比为89.7%,凝析油占比仅为10.3%,产出气中气顶气占比为97.9%,溶解气占比仅为2.1%,气顶气与凝析油采出程度分别高达46.6%和31.2%,原油及溶解气采出程度仅为12.1%和1.7%,该结果与生产测试结果一致。

复杂断块油藏高含水期剩余油分布规律研究

对于复杂断块油藏注水开发后期,剩余油分布规律刻画难度大,如何寻找剩余油甜点区成为提高水驱采收率关键。以H区块为例,在分析不同韵律性储层水淹特征基础上,开展剩余油分布特征研究,剩余油主要分布在生产井间、断层附近剩余油富集以及正韵律和渗透率极差小的反韵律厚油层顶部,并对不同类型剩余油制定合理的挖潜对策,包括实施加密井、老井侧钻及厚层顶部部署水平井等,现场部署实施各类井23口,日注水量增加440方,日产油量最高增加170t,采油速度提高0.28%,阶段累增油5.7万t,预计可提高水驱采收率5%,实现水驱控制储量有效动用。

番禺油田群稠油油藏储集层构型特征及剩余油挖潜

针对番禺油田群稠油油藏采出程度低、隔夹层发育、剩余油预测难等问题,亟需提高储集层构型解剖和预测精度。利用地质、地震和测井资料,采用自然伽马回返率和大数据统计技术,识别储集层3级、4级和5级构型界面,研究各级次夹层的分布模式,定量表征储集层构型单元砂体内部结构以及夹层的展布形态,分析剩余油赋存模式及其主控因素,厘清构型界面对剩余油的控制作用。研究结果表明:储集层中发育的3级斜交型前积夹层能延缓流体垂向渗流,4级叠置型水平夹层能阻止流体垂向窜流;剩余油运移能量和方向主要受3级夹层、4级夹层及韵律差异控制。利用低产低效井侧钻10口调整井,初期总产量为680.00 m~3/d,侧钻后日产油量为侧钻前的5倍。

南翼山浅层油藏Ⅲ+Ⅳ油组压裂技术优化

青海油田南翼山浅层油藏藻灰岩储层Ⅲ+Ⅳ油组剩余油挖潜程度不高,压裂液对储层伤害大导致压后效果差,通过岩石力学分析、暂堵转向机理研究、压裂液体系优化选择,压裂施工参数优化,形成“机械剖面细分层+层间暂堵转向+缝内暂堵转向”组合压裂工艺技术,有效解决老井重复压裂挖潜剩余油程度不高难题。现场试验8井次,措施成功率100%,压后初期平均单井日产液13.3 m3/d,日产油3.4 t/d,效果比常规机械分层压裂提高55%,达到预期增油效果,应用效果显著。该技术对同类型储层压裂改造有很好的借鉴意义。

海上油田聚合物驱关键技术创新与实践

针对海上油田聚合物驱井组间受效差异大、海上平台对产出聚合物处理能力有限及调整挖潜缺少理论依据等问题,展开聚合物驱关键技术创新研究。探讨了聚合物驱流度控制差异化、产聚浓度合理预测和聚驱合理注采井距确定等3项关键技术,并应用于矿场实践。实践应用结果显示:聚合物药剂利用率提高,产油量增加;聚合物产出剂量超过平台处理能力的风险降低;注聚合物区域调整挖潜效果增强。

早期注聚油藏波及系数研究

对于早期注聚油藏开发,需解决波及系数动态变化规律难以定量刻画,以及未来波及系数难以准确预测等问题。为此,基于改进的相渗曲线、水驱曲线及Welge方程,提出一种早期注聚油藏体积波及系数计算及预测方法。研究结果表明:在早期注聚低中含水阶段,体积波及系数的增长速度随着含水率上升而逐渐增大;进入注聚高含水阶段后,长期冲刷形成低效驱替,体积波及系数的增长速度随着含水率上升而逐渐降低;进入后续水驱阶段后,油水流度比增大,体积波及系数下降;当采取稳油控水措施后,体积波及系数再次缓慢上升。以渤海L油田动态资料为基础,定量表征油田及单井区的波及系数及洗油程度,并形成图版。

基于动态反演的“双高”油田驱油效率研究及挖潜实践

“双高”开发阶段油田水淹程度强,剩余油呈现整体分散、局部富集的分布特点,开展剩余油潜力精准评价对该阶段调整挖潜意义重大。以矿场实际生产数据为基础,在极限驱油效率室内试验认识的基础上,综合考虑矿场典型井网模式、水淹厚度、采出程度和含水率等因素,建立矿场级别下极限驱油效率动态反演数学模型,定量计算典型井网模式极限驱油效率。研究结果表明:1)原油黏度不同,驱油效率有差异,原油黏度为50 mPa·s时,驱油效率可达68%,原油黏度为300 mPa·s时,驱油效率可达62%;2)井网模式不同,驱油效率变化规律差异较大,结合SZ油田开发实际,定向井网极限驱油效率可达48%,水平井-定向井联合井网驱油效率可达61%~68%。SZ油田驱油效率仍有大幅提高空间,后续可通过调整井网进一步提高驱油效率。该研究成果考虑黏度差异的影响,定量评价高含水期油田井网调整对提高驱油效率的影响,为SZ油田潜力评价提供了指导,同时也为其他相同开发阶段油田提供借鉴。

碳酸盐岩缝洞型油藏剩余油分布模式及挖潜对策

针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏缝洞结构复杂导致开发中后期剩余油分布认识不清的问题,从油藏实际出发,在油藏精细描述、测试及生产动态资料分析的基础之上,提出了碳酸盐岩缝洞型油藏7大类13亚类剩余油分布模式。井点剩余油有3大类8亚类,即阁楼型、致密段遮挡型及底水上升封挡型;井间剩余油有4大类5亚类,即低幅残丘型、支流河道型、分隔缝洞型及高导流通道附近孔缝型。结合生产实践,针对不同剩余油分布模式提出了剩余油挖潜对策:对井距较大的井间未井控缝洞中各类剩余油,通过部署新井或利用老井侧钻进行挖潜;对于井距较小的各类剩余油则利用常规措施有针对性地进行挖潜;大型酸压、水力扩容和排水采油、注气替油分别是分隔缝洞型及阁楼型剩余油独具特色的有效挖潜措施。在塔河油田开发生产过程中针对各类剩余油分布模式的挖潜工作取得了较好增产效果,为同类油藏的剩余油挖潜提供了思路和方法借鉴。

曲流河砂体三维构型地质建模及数值模拟研究

应用岩心、测井和动态生产资料,采用"模式预测,分级控制"的砂体内部构型研究方法,对高含水后期密井网条件下曲流河砂体沉积单元、沉积微相、单一河道砂体、单一河道内部点坝砂体以及点坝内部构型进行了分级描述,精细研究了曲流河砂体内部构型,建立了点坝砂体侧积夹层的规模、产状定量分布模式,确定了描述侧积夹层产状的倾向、倾角、延伸和水平间距4个参数。在此基础上,采用序贯指示模拟与人机结合再处理的方法建立了小网格三维储层构型模型及参数模型,进行了实际区块的曲流河砂体内部构型三维地质模型油藏数值模拟。根据层内数值模拟的结果总结出高含水后期密井网条件下曲流河砂体内部4种剩余油分布模式,并提出相应的层内挖潜措施。研究结果表明,萨北油田主力油层曲流河砂体单一河道宽度为200～800m,点坝长度为120～500m,侧积夹层倾角为7°～10°,可延伸至河道砂体的2/3左右。采用完善单一河道内部注采关系及挖潜点坝之间剩余油的方式设计的北X-4-144井取得了较好挖潜效果,为油田开发后期层内剩余油精细挖潜提出了依据。

聚合物驱后进一步提高采收率途径的研究

通过聚合物驱前、后钻取的密闭取心井资料,研究聚合物驱后油层剩余油的分布特征,分析其挖潜机理,探索聚合物驱后进一步提高采收率的途径,并研究其注入时机。研究结果表明,聚驱后剩余油饱和度在40%左右,在纵向上主要分布在沉积单元顶部和发育较差部位,在平面上主要分布在主流线两翼;泡沫复合驱和蒸汽驱是聚合物驱后提高采收率的主要途径和方法;水驱后直接泡沫驱或蒸汽驱和水驱后聚合物驱,然后再泡沫驱或蒸汽驱,虽然两者含水变化不一样,但采收率提高值相差无几。

聚驱后剩余油分布规律及挖潜对策研究

油田经过聚驱开发,剩余油分布更加复杂零散,运用油藏数值模拟技术、地质综合分析技术,研究了下二门油田聚合物驱后剩余油分布规律,并提出了聚驱后配套高效挖潜对策:不均匀井网优化重组技术、平面液流转向技术、含油污泥深度调剖技术等,实现了对不同类型潜力区的挖潜,这些配套技术应用于现场实际中,取得了较好效果,对其他油田改善聚驱后开发效果和进一步挖潜地下剩余资源具有重要的指导意义.

曲流河砂体内部构型及不同开发阶段剩余油分布研究

针对高含水后期密井网条件下曲流河砂体,应用萨尔图油田萨中开发区岩芯、测井和动态生产资料,采用"模式预测,分级控制"的砂体内部构型研究方法,分层次精细研究曲流河砂体内部构型。根据现代沉积和野外露头资料总结出砂体宽厚比与侧积夹层倾角的关系,确定了描述侧积夹层产状的基本参数,并利用自动模式拟合和嵌入相模型的方法建立了侧积面三维构型模型。在此基础上实现了水驱、聚驱和后续水驱三个阶段的层内数值模拟,总结出曲流河砂体内部构型控制下不同开发阶段的剩余油分布模式,并针对不同剩余油模式提出不同的层内挖潜措施。研究结果表明,侧积夹层倾角与河流宽深比之间存在良好数学关系,自动模式拟合的内部构型建模方法大大提高了建模的效率,不同开发阶段剩余油分布特点各异,应采用不同的开发措施挖潜。

剩余油分布及其挖潜研究综述

介绍了国内外剩余油分布的研究现状,从微观规模和宏观规模2个角度对剩余油研究技术进行了综述,微观规模常用的研究技术主要有物理模拟、计算机模拟等,宏观研究常用技术有测井解释、三维地震、流动单元划分等。认为不同的地质环境和开发方式会导致不同的剩余油分布模式,不同油田、不同区块分布模式不同。影响剩余油分布的主要因素中,储层因素是内在的,开发因素是外在的。概括介绍了我国部分油田剩余油挖潜的一些常用技术,认为应主要从改善储层非均质性的地质角度和调整注采状况的开发角度入手,采用动态、静态结合和多学科结合的方法挖潜剩余油。