不同沉积环境下陆相页岩储集特征差异性对比——以中原油田三大探区为例

通过研究中原油田三大探区不同沉积环境下的页岩储集特征,发现不同环境下的页岩储集特征存在较大差异。通过氩离子抛光扫描电镜、压汞与液氮吸附联合测定等手段进行测试,发现在东濮凹陷咸水环境下,盐类物质丰富有利于藻类勃发,成烃生物主要为蓝藻、丛粒藻、沟鞭藻、颗石藻及少量疑源类等,形成有机质纹层与碳酸盐纹层、黏土纹层交替发育的特征,碳酸盐矿物质量分数较高,孔隙类型以晶间孔、黏土孔为主,有机孔不发育,无机孔具有介孔为主、大孔次之、微孔最低的发育特征。在普光地区淡水环境下,页岩内的有机质以镜质组和贫氢次生组分为主,成烃生物主要为高等植物腐殖体、镜质组及浮游藻类无定形体,矿物组成中黏土矿物质量分数高,有机孔以沥青孔为主,无机孔以黏土层间缝为主,孔径分布具有以介孔为主、微孔次之、大孔最低的特征。在内蒙探区半咸水环境下,成烃生物以藻类体和高等植物为主,碳酸盐矿物质量分数最高,孔隙类型以晶间孔、粒间孔和有机质收缩缝为主,孔径分布具有以大孔为主、介孔次之、微孔最低的特征。适当咸化沉积有利于有机质堆积与保存,半咸水、咸水湖盆发育碳酸盐类细粒沉积,因气候季节性变化形成的富藻纹层+碳酸盐纹层结构形成了有效的源储一体模式;淡水湖盆发育长英质-黏土质页岩岩相,还原、稳定、母质来源充足的沉积环境是淡水湖盆优质页岩储层发育的基础,有机质气孔与黏土矿物晶间孔形成了有效的储集空间。

基于替代函数的中国石化“油气田公司”改造研究

以"交易费用"理论和"替代函数"理论为分析框架,认为中国石化现有的四级油气勘探开发组织结构及其运行机制的交易费用和代理成本过高,导致替代净效益为负和管理粗放,建议向"油公司模式"改革:对现有结构和运行机制进行改造,实施去纵向一体化(专业化)和"替代函数"管控。以中国石化中原油田分公司为研究案例,提出去纵向一体化"油公司"改造与分立"油服公司"的实施策略和探索方案,为中国石化"油公司模式"改造提供组织创新样本。主要改造路径:去除采油气厂这一管理层级,将原有业务分拆重组为油气田公司与油服公司的组织业务结构。

中原油田空气泡沫调驱提高采收率技术

通过物理模拟实验和数值模拟方法,研究了中原油田胡12块原油的氧化性能与氧化规律,确定了低温氧化动力学参数,评价了中、高渗透非均质油藏空气泡沫的封堵特性与调驱效果,优选了空气泡沫调驱的注采方案。矿场先导性试验结果表明,胡12块原油具有良好的氧化性能,在中、高渗透非均质油藏中,空气泡沫-空气-水交替注入效果较好。说明空气泡沫调驱提高采收率技术是安全可行的。

中原油田注水水质改性技术

中原油田注入水水源以油田产出水为主,也使用洗井回水及清水。过去采用"除油—沉降—过滤"并加入杀菌剂、缓蚀剂、净水剂、阻垢剂的三段式水处理工艺,处理后水质不达标而且不稳定,沿注入系统流程不断恶化,特别是腐蚀性十分严重,其原因是该水富含游离CO2和HCO-3,形成了弱酸性缓冲溶液。据此提出了调整水中离子、改变水性的水处理方法:将油田产出污水和清水(或其他污水)混合,加入pH调节剂(石灰乳)和絮凝剂,经沉淀、过滤后加入水质稳定剂,得到水质合格并稳定的注入水。产生的污泥压榨脱水后制成含水50%的泥饼。该水处理工艺从1995年到1999年先后经过初步矿场试验和工业性试验,在中原油田9个污水站成功推广应用,处理后的注入水pH值8.0～8.5,腐蚀速率0.003～0.040mm/a,溶解氧、S-、悬浮物、含油、MF值、总铁、SRB、TGB、Fe细菌数等水质项目均达到注入水行业标准且稳定性良好,在地面系统和地层内不结垢。产生污泥量大及污泥利用问题正在解决中。图2表2参4。

中原油田化学堵水调剖技术的发展历程与发展方向探讨

综述包括以下论题。①中原油田化学调剖堵水技术发展历程,包括引进、开发、推广应用、改进提高4个阶段。②注水井调剖剂(表列3大类13种)和油井堵水剂(表列10种)的开发、应用,包括示踪剂、找水、PI决策、数值模拟的主要配套技术。③1991～2002年历年注水井调剖作业和油井堵水作业效果及其分析。④存在的问题。⑤发展方向。表4参4。

中原油田文25东块聚合物微球调驱研究与应用

针对中原油田高温高盐油藏开发后期的剩余油挖潜,提出了聚合物微球深部调驱的技术设想;以现有微球制备技术为基础,通过调整水相比、交联比和耐温抗盐单体共聚,研制出了适于文东试验区孔喉尺寸及油藏特征的系列调驱微球,并在高温高盐的油藏条件下,评价了微球的膨胀性能、抗剪切强度和持久稳定性;采用均质和非均质填砂模型,模拟了微球浓度、注入量和注入模式对调驱效果的影响,为矿场试验方案的合理制订提供了理论支撑;文25东微球调驱矿场试验共实施2个层系9个井组,通过"PI技术"的动态调整,共注各类调驱微球276.58 t,总体实现了注入压力升高、波及体积改善和明显增油的目的;通过微球调驱,区块自然递减显著下降,油田稳产基础进一步得到增强。

中原油田耐温抗盐二氧化碳泡沫控制气窜研究

二氧化碳驱是中原油田探索高温高盐油藏高含水后期提高采收率的重要方式，在该类油藏开展泡沫封窜是控制CO2气窜的一种有效方法。针对试验区气窜严重的现状，开发了耐温、抗盐CY-1型CO2泡沫封窜体系。该体系耐温100℃，耐盐25×10^4mg／L，耐钙镁5×10^3mg／L。对CO2泡沫进行了高温高压性能评价，得到了泡沫起泡能力随压力增加而增强的新认识。CO2泡沫相态变化实验结果表明，超临界CO2泡沫在起泡能力与稳泡能力上均大大高于气态CO2泡沫，最长稳泡时间达到3144．3min。应用该体系对中原油田、腰英台油田16口井进行了现场试验，注气压力平均上升1～3MPa，工艺成功率为100％，取得了较好的封窜效果。

中原油田疏水缔合聚合物凝胶调剖剂的矿场应用

题示调剖剂由疏水缔合聚合物AP-P4、可生成酚醛树脂的3种单体化合物及酸度调整荆组成，地下成胶，形成的凝胶在高温下长期稳定性良好。在地温80～90℃的中原文、卫、马油田26口注水井用含3．5g／LAP-P4的该调剖剂实施了调剖，报道了施工情况和结果。发表了16口井的施工数据：单井处理层数4-25，处理厚度9．8-51．9m，注入剂量920～1800m^3，平均1110m^3，处理半径4．6～13．3m，平均9．4m。利用1口井的施工压力曲线说明该剂成胶以前在地层内不断发生堵塞形成-破环-再形成过程。6口井取样黏度监测数据（mPa·s）表明，该剂初配时黏度8698-14898，泵前平均12283，泵后平均11069。井口平均9992，泵剪切损失9．9％，沿程损失9．7％。成胶时间20-40h，地面成胶黏度≥100000。调剖后恢复注水的22口井，平均单井注水量增加8m^3／d。注水压力上升2．8MPa，视吸水指数下降8．2m^3／d·MPa。给出了4口井调剖前后各层相对吸水量变化及堵死层、启动层数据。26口调剖井对应油井共38口，调剖后有30口井产量增加。图3表4参3。

中原油田轻质油藏注空气低温氧化反应机理研究

空气泡沫驱油技术是提高采收率的有效方法之一。为研究空气与中原油田地层原油的低温氧化反应机理,开展了空气-地层原油体系相态特征分析、低温氧化反应动力学测定、低温氧化反应影响因素和低温氧化反应区间及途径的实验研究。结果表明:胡状原油单次脱气体积收缩率为10.1126%,在90℃下的饱和压力为6.36MPa,温度从90℃增至150℃、压力为23.5 MPa时,原油体积增加5.49%。油藏条件(90℃、23 MPa)下,胡状原油能溶解其自身体积9.07%的空气量,体积膨胀3.68%。原油与空气发生的低温氧化反应为一级反应,反应速率常数为5.1×10^(-3)h^(-1),活化能为81.9kJ/mol,指前因子为2.85×10~9h^(-1),活化能较大,反应活性较低。原油具有较强的氧气消耗能力,在96 d内消耗自身体积2.4倍空气中的氧气,充分反应后,原油脱出溶解气中的氧气体积分数不超过3%。升高温度、压力、加入黏土及地层水均可促进氧化反应进行,其中温度是最主要因素。低温氧化反应后,饱和分和芳香分相对含量降低,而胶质和沥青质及氧元素相对含量升高。原油低温氧化反应分为加氧反应和断链反应两步。

不同环境下陆相页岩油气富集关键要素下限研究--以中原油田探区为例

通过研究中原油田三大探区不同环境下的页岩油气成烃成藏要素,发现不同环境下形成规模性页岩油气的成藏关键要素下限存在差异:在咸水环境下,能够形成有效烃源岩的总有机碳质量分数(TOC)下限为0.6%,镜质组反射率(R_(o))下限为0.5%;在淡水环境下,TOC下限为1.5%,R_(o)下限为1.0%;在半咸水环境下,TOC下限为0.8%,R_(o)下限为0.7%。随着沉积水体由咸变淡,形成有效页岩油气的TOC及R_(o)下限存在逐渐升高的趋势,其内在机理为不同环境下生烃母质的差异造成。

中原油田文25东块聚合物微球调驱研究与应用

针对中原油田高温高盐油藏开发后期的剩余油挖潜,提出了聚合物微球深部调驱的技术设想。通过调整水相比、交联剂比例和耐温抗盐单体共聚,研制出了适用于文东试验区孔喉尺寸及油藏特征的系列调驱微球;在高温高盐油藏条件下,评价了微球的膨胀性能、抗剪切强度和稳定性;采用均质和非均质填砂模型,模拟了微球质量浓度、注入量和注入模式对调驱效果的影响。在文25东2个层系9个井组进行了微球调驱试验,通过"PI技术"的动态调整,共注入各类调驱微球276.47 t,总体达到了升高注入压力、提高波及体积和明显增油的目的。通过微球调驱,区块自然递减显著下降,油田稳产基础进一步得到增强。

含油污水处理在中原油田防腐中的作用

中原油田回注污水矿化度高(40～150g/L),钙镁离子含量高(4～6g/L),呈酸性,pH值6.0～6.5,腐蚀性很强,污水处理和注水管线、设备腐蚀严重。列表给出了中原油田12座污水处理站来水(油田产出水)的离子组成和2001～2002年5个季度腐蚀速率监测数据。介绍了1994年以来开发的使水质完全达标的两项注入水处理技术:将污水pH值提高至8.0～9.0,絮凝,稳定化的水质改性技术,1997年已全部在12座污水站应用,处理中产生大量污泥,高pH值下的结垢性是一个受到关注的问题;在pH=7.0条件下用过氧化物预处理、混凝的强氧化预处理技术,使污泥量减少50%以上,结垢倾向减轻。中原油田注入水的年平均腐蚀速率已由0.705mm/a(1994)降至0.0986mm/a(2001),接近行业标准推荐值≤0.076mm/a,注入水引起的腐蚀已大大减轻。表6参3。

对中原油田开发几个问题的思考

20世纪70年代以前,国内发现的油田多为陆相沉积,多油层储层,非均质性严重;原油性质多属中高黏度,油水黏度比一般高于20,在注水开发中形成较强的非均质性和水驱油的非活塞现象。注水开发的基本规律是:注水开发早、中期含水上升速度快,采出程度低,相当多的水驱可采储量要在高含水期采出。70年代末发现的中原油田,储层比较均匀,特别是原油性质好,低密度、低黏度,油水黏度比小,和其他开发油田有很大不同,避免了注水开发过程中的非均质性和注入水的非活塞现象,其基本规律是:注水开发的早、中期含水上升速度慢,采出程度高,相当多的水驱可采储量在中、低含水期就可采出,中原油田濮城沙一段油藏的开发实践就证明了这一点。中原油田的储层具有小孔隙、细喉道、低渗透的特点,和大孔隙、粗喉道、高渗透油田有很大的不同,开发中必须区别对待,特别是保护油气层不受污染,要形成大思路、大政策,贯彻到油田开发的始终,实现注水开发的高水平、高效益。

深层高压低渗油藏CO_2驱室内实验研究——以中原油田胡96块为例

深层高压低渗油藏衰竭开发后存在气液两相流,开展CO2混相驱渗流特征复杂,需要进行深入研究。模拟深层高压低渗油藏环境,应用细管、长岩心实验开展了CO2驱室内实验研究。研究表明,该类油藏衰竭开发后,地层呈现双相流,CO2驱最小混相压力呈下降趋势,CO2驱油效果大幅下降,但注气恢复压力后开发可达到在原始地层条件下连续注CO2的驱油效果。研究成果有效指导了现场应用,中原胡96块深层高压低渗油藏CO2驱先导试验取得良好效果,为有效动用深层高压低渗油藏提供了技术支持。

中原油田矿场试验中三元共聚物胶状体驱油溶液粘度损失问题

中原油田将新研制的耐温 (90℃ )、耐矿化度 (1.6× 10 5mg/L)的丙烯酰胺三元共聚物中试胶状体产品用于小规模矿场驱油试验 ,发现现场配制的溶液粘度较中试初期产品溶液粘度室内测定值下降 6 9%。探讨了引起粘度损失的原因 ,结果如下。①产品质量低且不稳定 :现场试验期间所用产品的溶液粘度比中试初期产品下降 2 9% ,同一批次产品溶液粘度相差 44 % ,不同批次产品溶液粘度相差 5 9%。②造粒机结构不合理 ,运行参数欠当 ,造成溶液粘度损失最大达 2 2 .8%。③螺杆泵输送中粘度损失仅 1.7%。④注聚泵剪切造成粘度损失 4% (规定要求 <5 % )。大庆油田早期 (1972 ) ,胜利油田近期 (1998～ 2 0 0 1)曾在现场驱油试验中使用胶状体HPAM ,效果均欠佳。

中原油田集输管线多相流腐蚀预测模型

介绍了在多相流条件下如何对油田集输管线介质进行腐蚀因素研究和数学模型建立,并研究了集输管线介质流速、含氧、pH值、矿化度、温度、CO2分压、含水等共7个因素对20#管材的腐蚀影响趋势。文章研究内容采用的多相流腐蚀评价装置获国家专利,其设计思路和评价方法对相关领域的研究具有较好的指导借鉴作用。

“大科技”攻关的项目管理路径与对策——以中原油田为例

为解决科技攻关对象日趋复杂与传统分散型科研攻关模式矛盾加剧问题,中原油田以生产需求为导向,借鉴工程建设项目管理模式,针对油田勘探开发重点目标,打破分公司、勘探局界限,整合科技资源,开展跨区域、跨专业、多学科联合攻关,探索"大科技"攻关管理模式。具体实施中,强化顶层设计,明确科技工程设置,实施滚动立项和课题长负责制,加强"勘探开发一体化、地质工程一体化、科研生产一体化"联合攻关,多单位多部门联合管理,强化过程管理,严把项目验收关,完善评价激励政策。在推进项目运行和关键技术突破、提升成果质量、提高科研人员积极性上取得了显著成效,建立了多学科多层级攻关团队,形成人才、项目相互促进的良好态势。

中原油田高技能人才培养探索与实践

在当前经济形势下,企业综合实力的竞争归根结底就是人力资源素质的竞争,市场经济就是知识型、高技能人才的竞争。如何加强高技能人才培养,快速提升高技能人才队伍整体素质,为企业又快又好发展提供强有力的人才支撑,必须探索建立一套行之有效的高技能人才培养模式。中原油田在高技能人才培养模式上,近几年来进行了大胆探索,形成了一套培训培养模式,为企业高技能人才培养提供了方式方法。

中原油田濮83块高温高盐油藏表面活性剂/生物聚合物二元复合驱油体系研究

中原油田濮83断块砂岩油藏温度79℃,产出水矿化度153～160g/L,含Ca2++Mg2+3.0～4.5g/L。将2种耐温抗盐表面活性剂(WPS A和WA 18)在矿化度120g/L、含Ca2++Mg2+4.15g/L的等体积比产出水、注入水混合水中配成溶液,在82℃下老化12小时后测定界面张力,绘制界面活性图,得到低界面张力体系配方:1.5g/L石油磺酸盐WPS A+1.0g/L两性表面活性剂WA 18。该体系在矿化度110～150g/L或pH值4～10范围或在82℃老化61天后仍维持10-3mN/m超低界面张力。加入生物聚合物使该体系粘度增大,但不影响体系界面张力。由此得到适用于濮83块油藏的SP二元复合驱油体系:1.5g/LWPS A+1.0g/LWA 18+1.0g/L生物聚合物,该体系在82℃老化45天后界面张力维持超低值,粘度为10mPa·s。在物理实验模拟中注入0.5PV该驱油剂使采收率在水驱基础上(27.47%)提高至48.08%。在计算机模拟中,在濮83 1井注入由3.0g/LWPS A+WA 18、2.0g/L生物聚合物组成的SP段塞0.2PV,1.0g/L生物聚合物段塞0.1PV,提高采收率13.66%。图2表3参6。

暂堵酸化技术的研究及在中原油田的应用

文、卫油田属复杂断块油田,储层非均质性较严重,层间渗透率级差大,经过多年的注水开发,吸水剖面不均匀性日趋加剧,严重影响了油田开发水平的提高。暂堵酸化技术是通过泵入暂堵剂在高渗透层及部分中渗透层形成低渗透滤饼,从而使酸液转向中、低渗透层,能有效地解除中低渗透层伤害,改善吸水剖面,提高酸液利用率,为此研究应用了暂堵酸化技术,实验筛选出了颗粒型水溶性暂堵剂。该暂堵剂现场应用5井次,成功率100%,有效率87%。