砾岩油藏化学驱微观孔隙剩余油分级动用机理--以克拉玛依油田砾岩油藏K7区块为例

砾岩油藏的储层非均质性强、孔隙结构复杂,微观渗流体系呈现稀网状-非网状特征。化学驱常规注入开采极易造成化学剂沿高渗透层突进,中、低渗透层难以动用,波及体积有限,驱油效率低。通过对克拉玛依油田砾岩油藏K7区块探索研究,提出了梯次注入、分级动用的采油方法,采收率大幅度提高。该方法结合油层渗流理论和岩心分析,首先建立受储层非均质性影响的井间压力梯度递减率的计算模型;其次确定化学剂介质渗流阻力的主要影响因素,建立基于储层微观孔隙结构参数、聚合物溶液质量浓度及聚合物相对分子质量的渗流阻力计算公式。在此基础上,依据驱替压力梯度大于渗流阻力时驱油介质才能在油层中流动的理论,在注采井距和注入速度一定的前提下,高阻力的化学剂体系只能进入大孔喉渗透层;随着体系不断推进,驱替压力梯度快速下降,化学剂体系会滞留堵塞大喉道渗透层,此时可梯次降低体系质量浓度,减小阻力系数,使化学剂体系依次进入不同孔喉级别的渗透层,对不同微观孔隙空间的剩余油分级动用。该理论在K7区块的矿场试验中取得了良好的应用效果,油藏化学驱阶段采出程度达15.9%。

湖相热液白云岩成因机理——以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组为例

[目的]湖相白云岩是一种重要的油气储层岩石类型,但成因机制研究较晚且相对薄弱。[方法]为研究湖相热液白云岩成因机理,以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云岩为例,采用岩心观察描述,岩石薄片鉴定、扫描电镜、稀土元素、稳定同位素、流体包裹体等实验分析,系统研究了风城组白云岩的岩矿特征、地球化学特征。[结果]风城组白云岩主要发育在风城组二段和三段,以分散型、纹层型、条带—团块集合体型产出。白云岩形成于高盐度、强还原和受热液控制的典型碱湖环境。深部热液侵入为湖盆提供了丰富的Mg^(2+)、Fe^(2+)、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)离子,为白云岩的形成提供了物质基础。湖相热液白云岩存在两种成因:一是热液—蒸发沉积成因,在热液侵入及干旱强蒸发作用下,高Mg/Ca、高pH值、高盐度湖盆水体提供了云化作用的介质,形成纹层状白云岩。二是埋藏—热液交代成因,深部热流沿断裂上升侵入地层,促进埋藏白云岩化,形成条带—团块状白云岩。[结论]研究结果对我国其他盆地湖相热液白云岩的研究具有重要借鉴意义。

风城超稠油蒸汽吞吐后期转蒸汽驱开发方式研究

在新疆风城油田超稠油油藏注蒸汽吞吐开发后期,蒸汽驱开发方式是提高采收率的有效途径。研究表明,蒸汽驱过程体现了驱泄复合作用,即蒸汽超覆在油层上部形成蒸汽腔,加热原油在驱动力和重力双重作用下从生产井采出,由此可形成直井小井距蒸汽驱、直井与水平井组合蒸汽驱、水平井与水平井组合蒸汽驱3种吞吐后期接替方式,先导试验达到了预期效果,进一步拓展了蒸汽驱适用的地质条件和组合方式,对同类超稠油油藏的开发具有借鉴意义。

克拉玛依油田稠油热采全生命周期经济优选

克拉玛依油田稠油主要以注蒸汽方式开采。基于全生命周期原理,探讨了燃煤与燃气产生蒸汽这2种模式在内外部成本条件下的经济优劣,并测算煤与气价格变化对稠油热采效益的影响,为克拉玛依油田稠油开采以煤代气提供理论依据。

聚合物驱后剩余油分布规律及注采参数优化——以河南双河油田北块为例

依据双河油田北块Ⅱ4-5层系的实际情况,建立了典型的数学模型,研究聚合物驱后地下剩余油分布规律,聚合物驱后剩余油主要集中在上倾尖灭区、注采井网不完善区域、压力平衡区和局部构造高部位;在剩余油研究基础上对转后续水驱开采方式进行了优化,后续水驱时应以提液、封堵高含水井层及控制注入速度为目标,达到提高最终采收率的目的。

风城超稠油强亲油弱亲水降黏体系

针对风城超稠油在蒸汽吞吐生产中后期低温条件下开采效果较差的现状,引入了活性大分子降黏剂辅助蒸汽吞吐开采技术。以风城超稠油胶质、沥青质含量等主要物化性能为依据,设计制备了具有强亲油弱亲水特征的活性大分子降黏剂。模拟蒸汽吞吐工艺,室内评价显示降黏剂用量0.2%、油水质量比10∶3时,所形成O/W降黏体系初始表观黏度小于300m Pa·s,降黏体系静态稳定,降黏剂耐温高达300℃,与正相破乳剂TA1031配伍。现场试验显示开采温度低于60℃时,试验轮产油量比上一轮产量增加40.38 t,是上一轮产油量的2.27倍。研究结果表明活性大分子降黏剂可大幅降低风城超稠油表观黏度,特别是改善超稠油在低温条件下的流动性,有效延长蒸汽吞吐的低温开采时间,提升周期产油量,应用前景广阔。

风城稠油氧化催化降黏剂的研制与性能评价

风城特稠油由于黏度高、流动性差等原因使得其开发和集输非常困难。在不改变其传统降黏工艺的基础上研制了一种新型氧化催化体系的降黏剂,并对氧化催化体系降黏剂组分评选、配方优化、性能评价等做了系统研究。试验结果表明,风城特稠油中胶质、沥青质占原油近50%,其中胶质含量达到31.58%,原油酸值低至3.14mgKOH/g;研制的氧化催化体系降黏剂在注蒸汽的过程中与原油发生氧化催化反应,促进胶质和沥青质等重组分裂解成饱和烃、芳香烃等轻组分和中间组分;降黏剂最佳配方为0.1%的活性碱＋0.2%氧化剂（BOH）＋0.3%催化剂（TOM）。降黏剂加量0.8%、反应时间14~24h、反应温度在150~240℃时,稠油降黏率可达98%以上,与原油相比,反应后稠油中饱和烃与芳香烃增加40%,胶质、沥青质下降22%。

石南31井区清水河组油藏深部调驱可行性研究

介绍了石南31井区清水河组油藏地质特征及目前该区块注水开发过程中存在的问题,分析了该区块调驱效果不理想的原因,并提出采用不同强度凝胶体系及多段塞调驱工艺对该区块注采关系差的井组进行调驱治理;经室内物理模拟试验研究,确定了针对该油藏新研发调驱技术,能够提高该区块水驱波及体积,提高采收率。

风城超稠油O/W降黏体系评价研究

以风城超稠油为研究对象,采用自制活性大分子降黏剂制备了风城超稠油O/W降黏体系,以超稠油O/W降黏体系的初始表观黏度为主要评价手段,系统考察了降黏剂用量、含水量、初始搅拌转速对风城超稠油O/W降黏体系初始表观黏度的影响。室内实验结果表明:活性大分子降黏剂对风城超稠油具有良好的初始降黏效果,在活性大分子降黏剂用量0.1%～0.2%、油水质量比10∶3～10∶4、初始搅拌转速不小于400r/min条件下,得到的风城超稠油O/W降黏体系初始表观黏度小于600mPa.s,降黏效果显著。

含浊沸石砂砾岩储层预测标准及潜在油气富集区优选——以玛湖凹陷东斜坡下乌尔禾组为例

浊沸石是准噶尔盆地二叠系砂砾岩储层常见的胶结物,成岩成储作用复杂。以玛湖凹陷东斜坡下乌尔禾组为例,分析岩心、铸体薄片资料,采用X线衍射、电子探针能谱及RT—DEN联合约束反演等方法,构建含浊沸石砂砾岩储层测井定量识别图版,优选浊沸石溶孔砂砾岩储层油气富集区。结果表明:对于更靠近研究区湖盆中心的P 2 w 31油层,规模浊沸石溶孔储层的发育程度及油气富集条件更佳。含浊沸石砂砾岩储层预测标准为电阻率不小于20.0Ω·m,密度不大于2.46 g/cm^3,按照“垂向上,累计含浊沸石砂砾岩储层厚度大于6 m;平面上,单块面积大于40 km 2;含浊沸石砂砾岩储层厚度—主成藏期古鼻凸—通源断裂综合配置佳”的约束原则,P 2 w 31油层优选规模浊沸石溶孔油气富集区块4个、总面积201 km 2。其中,B、C区块为Ⅰ类潜在油气富集区;A区块西侧低井控区及D区块为Ⅱ类潜在油气富集区。该结果为玛湖凹陷斜坡区及其他盆地浊沸石溶孔储层定量预测提供借鉴。

试论油田注汽锅炉系统节能降耗改进措施

随着我国经济水平的显著提高,人们生产生活对石油的需求量不断增加,我国石油工业也随之飞速发展,油井勘探程度越来越深入。然而在开采过程中因机器投入的数量增加,能源的消耗量也有所增加。本文鉴于此,对油田注汽锅炉系统能耗损失进行了分析,并基于此提出了相应的改进措施,以期能够为油井高效开采有所助益。

深层页岩气用高强度套管强韧性研究

为满足井深大于3 500 m的页岩气开发用高强度套管的强韧性要求,对试验用套管钢在不同热处理条件下的强韧性变化、显微组织演变及微观断裂机制等进行试验研究。试验结果表明:该试验钢的最佳热处理工艺条件为920℃保温45 min后淬火,660℃保温60~90 min后回火,其屈服强度≥1 000 MPa、-10℃横向冲击功≥80 J,可满足T/CPSI 01301—2022标准对140钢级的要求,具有最佳的强韧性匹配。随着回火温度升高及回火保温时间延长,晶界、板条内及板条界等位置上析出碳化物发生球化、聚集及粗化演变,断口形貌特征逐渐转变为准解理、撕裂棱及二次裂纹,进而演变成大小韧窝和少量二次裂纹特征,造成了试验钢的强韧性差异。

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏原油性质影响因素

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏为源储一体的近源油藏,纵向上发育2套甜点体,相隔约100 m,储集层皆为咸化湖相沉积,但其原油性质差异较大,埋藏深的下甜点体原油比埋藏浅的上甜点体原油稠。针对这种原油性质分布反常的特点,从烃源岩母质类型、油源、烃源岩热演化程度、原油生物降解4个方面进行分析,揭示了研究区原油偏稠以及原油性质差异性分布的原因。

基于多层次模糊综合评价的剩余油分布研究方法

大庆油田杏六区油藏经过43 a的注水开发,现已进入高含水开发后期,总体采出程度高,水淹严重,地下油水关系复杂,亟需对剩余油分布进行精细研究。在对影响剩余油分布的地质因素和开发因素综合分析的基础上,结合杏六区油藏的动静态资料,筛选出4个地质因素、5个开发因素共计9个动静态因素构成剩余油潜力评价因素集。依据二次加密后取芯井资料和各小层水洗资料,对各因素进行层次划分和权重统计,运用多层次模糊综合评价法研究剩余油分布。将最终计算出的A2-7小层各单井点剩余油概率评价结果绘制成剩余油平面分布概率图,并与数值模拟结果和现场取芯分析结果对比,单层剩余油识别符合率达到86.7%。该方法能够精确预测剩余油分布,具有较高的实用性和可靠性,为类似油藏的剩余油分布研究提供了依据。

原油含水率分析自动化系统的开发及其应用

介绍了一种油田含水率分析数据智能采集与管理的专业应用信息系统,通过扫描枪、FHS-A.E分层原油含水率分析仪、标签打印机及协议转换器等的集合,结合端口同步访问与控制技术的应用和完善,实现了系统对含水率分析与采集的准确性、安全性、稳定性、及时性以及高效性,为实时、快捷地分析油田动态提供了极大的方便。

考虑真实气体的低渗气藏动态预测模型

针对气藏的生产特征,基于稳定渗流理论,以气体高速非达西渗流为基础,考虑真实气体PVT参数动态变化,结合气藏物质平衡方程,推导建立同时考虑滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感等因素共同影响的低渗气藏动态预测模型,分析各因素对气井产量变化的影响.结果表明:在考虑高速非达西流的基础上,考虑滑脱效应将导致渗流阻力降低而引起气井稳产年限增加和地层压力下降变快,考虑启动压力梯度和应力敏感效应时将导致渗流阻力增加而引起气井稳产年限降低和地层压力下降变慢;启动压力梯度和渗透率变形系数越大,气井稳产年限下降幅度越大,地层压力下降越慢,而滑脱因子越大,气井稳产年限增加幅度越大,地层压力下降越快.

考虑启动压力梯度的乇渗气藏水平裂缝井产能分析

针对低渗气藏经压裂后形成水平裂缝，基于稳定流理论，推导出，气井压裂后产生水平裂缝条件下，考虑启动压力梯度影响下的低渗气藏有限导流水平裂缝井产能预测模型，通过实例分析了各因素对产能的影响。研究结果表明：启动压力梯度对气井产能的影响呈下降趋势，且启动压力梯度增大越大，气井产能的下降幅度也越大，在气井产能评价中，不能忽视启动压力梯度的影响；在低渗气藏压裂参数设计中，增加水平裂缝的半长比增加裂缝导流能力更重要，同时一定水平裂缝的长度下，裂缝导流能力中存在一个最佳值，且增加水平裂缝的长度比增加裂缝导流能力更易实现。

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层孔隙结构、烃类赋存及其与可动性关系

为研究页岩油可动性与储层孔隙和含油性的关系,采用场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、纳米CT、高压压汞法与氮气吸附联合分析、核磁共振分析、分子模拟分析等实验技术,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储层孔隙全尺度分布特征、烃类赋存特征进行了定量分析。该页岩油储层各类岩性孔隙分布存在较大差异性,优势岩性为砂屑云岩、长石岩屑粉细砂岩和云质粉砂岩,其中长石岩屑粉细砂岩最好,大于300 nm孔隙占比74.1%,主体以粒间(溶)孔、粒内溶孔为主。微纳米尺度流体赋存具有较大的分异性。重质组分在半径300 nm以上孔隙中呈薄膜状附着于矿物、孔隙表面,300 nm以下呈充填状;中质组分赋存于300 nm以上孔隙中央;水含量较少,赋存于300 nm以上孔隙中央,被中质组分包裹。芦草沟组页岩油孔喉动用下限为50 nm;300 nm以上孔喉中烃类易动用,是当前产能主要贡献体系,采出原油为300 nm以上“大孔”中的中质油;50~300 nm孔喉较难动用,是提高采收率的关键。负压和升温可有效提升纳米孔中烃类的可动性。

油气管道腐蚀挂片悬挂装置的研制与应用

针对实施常规腐蚀挂片悬挂作业时需要管道停输而影响正常运行的问题,研制了不需停输的管道腐蚀挂片悬挂装置。该装置采用主体填料密封系统与闸板相结合的独特设计,将管道内部介质与外部安全隔离,通过上丝杆机构将腐蚀挂片悬挂至预定位置,在不影响管道正常运行的情况下,快速、便捷地完成腐蚀挂片装卸工作,实现对管道的动态监测。在新疆克拉玛依油田红浅1井区火驱先导试验项目开发区块油气集输管道进行现场应用,结果表明:该装置满足中、低压管道设备的使用要求,且动态装卸腐蚀挂片准确率及成功率高。

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩层系甜点体烃类可流动性影响因素

为研究吉木萨尔页岩油甜点储层中烃类可流动性影响因素,采用场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、纳米CT、高压压汞法与氮气吸附联合分析、核磁共振分析等实验技术,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油微纳米孔隙及烃类赋存特征进行分析。结果表明:页岩油储层各类岩性的孔隙分布存在较大差异,以长石岩屑粉细砂岩最好,大于300 nm孔隙占比74.1%,主体为粒间(溶)孔和粒内溶孔,云质粉砂岩受白云石和(含)铁白云石改造较为强烈,孔隙分布均质性相对较好。烃类在微纳米孔隙中的赋存具有较强的分异性。荧光波长600~800 nm的重质组分在半径300 nm以上的孔隙中呈薄膜状附着于矿物、孔隙表面,300 nm以下的孔隙呈充填状;荧光波长490~600 nm的中质组分赋存于300 nm以上孔隙中央;孔隙水含量较少,赋存于300 nm以上孔隙中央,被中质组分包裹。页岩油可流动性受储层孔隙结构、烃类赋存特征综合影响。由于孔隙、喉道狭小,渗流能力弱,甜点储层油、水相对渗透率曲线形态呈现出“微弓型”特征,油、水两相流动范围较宽,共渗点饱和度较低。甜点体岩性含油饱和度高,可动流体饱和度均值为26.4%,孔喉动用下限为50 nm。300 nm以上孔喉中烃类易动用,是当前产能主要贡献体系,采出原油主要为300 nm以上“大孔”中易流动的中质油。50~300 nm孔喉中的重质油较难动用,是未来提高采收率的关键。整体来看,云质粉砂岩由于含油程度高,孔隙结构均质,是最有利的储层。研究结果对于吉木萨尔凹陷页岩油高效开发具有重要的指导意义。