碱/聚合物驱油藏剩余油饱和度定量监测技术研究

碱／聚合物二元复合驱是一种大幅度提高老油田采收率的三次采油方法．室内研究、试验表明，可比水驱提高采收率10％～18％左右．通过开展玻璃钢套管完井技术研究、玻璃钢套管测井方法研究和厚油层细分技术研究，在碱／聚合物二元复合驱先导实验区建立玻璃钢套管井时间推移感应测井和时间推移C／O测井系统，定量监测碱／聚合物二／C复合驱注入过程中剩余油饱和度的变化，通过8年的矿场试验，成功建立了剩余油饱和度定量研究的动态监测预测系统，同时，测井资料表明，碱／聚合物二元复合驱有效提高了波及体积和驱油效率．     

粘弹性聚合物驱普通稠油微观渗流数学模型

我国海上稠油资源比较丰富,但由于受到海上条件等因素限制,聚合物驱成为提高海上稠油采收率的主要方法.因此深化聚合物溶液驱稠油微观渗流机理对于进一步提高采收率具有十分重要的意义.目前关于粘弹性聚合物渗流机理的理论研究主要局限于弹性聚合物溶液的单相流体在微观孔道内流动特征研究,而针对粘弹性聚合物、油两相流体渗流机理的研究甚少,特别是针对稠油聚合物驱的相关研究未见报道.为此,借助于计算方法较为成熟的OpenFOAM开源平台开展了聚合物驱稠油两相流体渗流机理的研究;以收缩孔道为微观物理模型,建立了粘弹性聚合物溶液、普通稠油两相渗流连续性方程、运动方程及本构方程,并采用VOF（volume of fluid）界面追踪方法建立两相界面相方程;以OpenFOAM开源平台为基础,开发了粘弹性流体、幂律流体两相流体求解器;绘制了不同弹性聚合物溶液在微观孔道内驱油的饱和度分布、速度分布及应力分布特征.结果表明,相对于水驱,纯粘性聚合物溶液前缘突破时间慢,波及面积大,驱油效率高.相比于同等粘度的纯粘性聚合物溶液,粘弹性聚合物的弹性有助于挖潜凸角内的残余油,聚合物溶液的弹性越大,稠油驱油效率越高.随着聚合物溶液弹性的增强,第一法向应力增大,当聚合物溶液进入到孔道突变处时,其弹性发挥的作用最大,法向应力的值最大.研究结果可为矿场实施聚合物驱设计、筛选聚合物溶液提供重要的理论支持.      

聚合物驱油含水率变化及增加可采储量预测

根据试验区开发数据总结注聚合物驱油含水率变化规律。找到描述聚合物驱油见效后含水变化规律的数学模型。并根据该模型推导出预测和评价注聚合物驱油效果的方法，利用该方法得到的预测结果同后期实际生产数据之间误差很小，在对达到高含水期后的大庆油田进行提高剩余油采收率试验获得到成功，并在其他地区得到大规模地推广应用。     

数值模拟技术在聚合物驱油过程中跟踪调整应用

利用Eclipse数值模拟软件研究大庆油田北一区断西主力油层沉积特征、开发状况、剩余油分布规律,并对该区块在注入超高分子量聚合物过程中改注抗盐聚合物的特征变化进行借助计算机数值模拟技术进行研究,提前掌握区块运行规律,结合区块生产状况,提出相应的措施调整方案,进一步提高聚合物驱油开发效果。     

稠油油藏注超临界二氧化碳驱油影响因素分析

本文以辽河油田某断块油藏为研究对象,基于室内实验,结合正交设计试验,以提高原油采收率程度为评价指标,开展了稠油油藏注超临界CO_2驱影响因素研究,并分析了不同变量对注超临界CO_2驱油效率的影响权重。结果表明:CO_2驱油效率随渗透率、气体注入量、油藏温度的增加而增加,随原油粘度的增加而降低,其中:渗透率对原油采收率的影响程度最大,其次是原油粘度、气体注入量、油藏温度、压力。最后,本文总结并分析了我国注CO_2驱油提高原油采收率技术存在的主要问题,并提出拟解决措施。     

聚驱后油藏剩余油分布数值模拟

通常聚合物驱的最终采收率在50%左右,聚合物驱后剩余油具有相当的开采潜力。以大庆长垣北部多段多韵律聚驱主力油藏为例,采用化学驱油藏数值模拟技术,系统研究并总结了典型油藏聚驱后平面及纵向剩余油的分布特征。结果表明,聚驱后油藏剩余油的分布系统可划分为2大成因、3大区域和7个部位。其中:存在受地质因素制约的剩余油,如废弃河道中部、砂体尖灭区、相对孤立的薄差砂体;也有开发因素控制的剩余油,如厚油层顶部剩余油、注采不完善部位、注入井间与生产井附近以及聚驱后高渗层内的残余油。聚合物驱后油藏剩余油主要富集于3大区域内,究其原因则主要源于水驱和后续聚驱波及程度的不同。     

生物酶活性复合驱在杏子川采油厂王214油区的应用

杏子川采油厂王214油区属低孔、低渗储层,该区块以注水为开发方式。针对该区块储层欠压,非均质性强,注入水与地层水配伍性差等原因造成水驱采收率低的问题,对该区驱油方式进行调整,具体方法是：采用0.5%生物酶+0.5%表面活性剂的生物酶活性复合驱对王214油区储层进行了室内实验和现场试验研究。结果表明：0.5%生物酶+0.5%表面活性剂生物酶活性复合驱可有效改善注水井吸水能力,达到解堵、降低含水率,增加驱油效率,从而提高原油最终采收率的效果。     

聚合物驱油效果储层影响因素分析

在聚合物驱油室内试验的基础上，结合矿场试验效果，分析了蒙古林砂岩油藏注聚合物见效井的地质特征和影响聚合物驱油效果的储层因素，对油田今后编制聚合物驱油方案和开发调整方案、提高聚合物的驱油效率有着重要指导意义。     

基于改进分流理论的气驱、泡沫驱、表活剂驱提高采收率潜力快速评价模型

油田大规模实施提高采收率技术之前,需要对各个油藏进行提高采收率潜力评价,并进行经济分析。由于每个油田包括成百上千个不同油藏,因此要实现如此巨大工作量的提高采收率潜力评价需要快速可靠的评价模型。研究采用渗流力学理论、油藏数值模拟技术、数值计算方法,在分流理论基础上,分别建立了气驱、泡沫驱、表活剂驱提高采收率快速评价模型,气驱评价中引入全新的最小混相压力计算方法激发混相和非混相算法,通过最小混相压力系数修正气驱过程中的相渗曲线,以实现有效的气驱提高采收率潜力评价;泡沫驱评价模型中考虑了吸附和泡沫衰减问题,通过引入流度减少因子修正流度比模拟泡沫驱提高采收率机理;表活剂驱模型考虑了表活剂吸附问题,并通过引入维里展开式、界面张力计算公式、相对渗透率修正模型的方式模拟表活剂驱提高采收率机理。通过与商业软件Eclipse对比,验证了模型的可靠性。该模型不仅计算速度快,而且计算结果可靠,可用于油田大规模的提高采收率潜力评价。     

高温高盐高黏油藏缔合聚合物-表面活性剂二元驱技术

针对大港油田孔南地区高温、高盐、中低渗、稠油等制约化学驱提高采收率的瓶颈技术问题,以官109 1断块枣Ⅴ油组为目标油藏,在优选适合缔合聚合物和表面活性剂基础上,进行聚合物-表面活性剂二元驱技术室内实验和现场应用研究。通过室内实验优选,缔合聚合物AP P7和表面活性剂BHS 01二元体系溶液与常规体系相比,具有较好的耐温抗盐性,拓展了常规二元驱适用油藏的温度和矿化度范围;缔合聚合物经过岩心剪切后仍能够有效建立阻力系数和残余阻力系数;通过岩心驱替实验,体系能有效提高稠油油藏的采收率,拓宽了聚合物驱适用的原油黏度范围;矿场单井试注后,注入井注入压力和启动压力升高,纵向吸水剖面得到改善,说明该体系在高温高盐条件下仍能保持较高黏度,能够有效改善水油流度比,效果明显。     

储层非均质性影响空气泡沫驱注入效果研究——以鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6油层组为例

空气泡沫驱是重要三采技术,为了了解该技术适用储层类型,笔者等通过文献调研、机理分析、室内实验及油藏生产动态数据分析研究其注入效果与储层非均质性关系,结果表明：该技术通过泡沫体系产生阻力提高波及系数,泡沫中包含的表面活性剂降低界面张力提高驱油效率,泡沫特性“遇油消泡,遇水不变”可有效调剖堵水并改善流度比,非均质性强的储层具有大小不一的孔喉、较大的孔喉比和较强的贾敏效应,使上述增加波及系数、驱油及堵水效果更强,从而在水驱基础上可以进一步大幅提高采收率。实验和生产动态资料都说明,储层非均质性越强,表现为渗透率级差较大,增产和堵水效果越好,因此空气泡沫驱适用于储层非均质性较强的储层。该研究成果为空气泡沫驱的推广提供借鉴。     

储层非均质性影响空气泡沫驱注入效果研究——以鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6油层组为例

空气泡沫驱是重要三采技术,为了了解该技术适用储层类型,笔者等通过文献调研、机理分析、室内实验及油藏生产动态数据分析研究其注入效果与储层非均质性关系,结果表明：该技术通过泡沫体系产生阻力提高波及系数,泡沫中包含的表面活性剂降低界面张力提高驱油效率,泡沫特性“遇油消泡,遇水不变”可有效调剖堵水并改善流度比,非均质性强的储层具有大小不一的孔喉、较大的孔喉比和较强的贾敏效应,使上述增加波及系数、驱油及堵水效果更强,从而在水驱基础上可以进一步大幅提高采收率。实验和生产动态资料都说明,储层非均质性越强,表现为渗透率级差较大,增产和堵水效果越好,因此空气泡沫驱适用于储层非均质性较强的储层。该研究成果为空气泡沫驱的推广提供借鉴。     

稠油油藏蒸汽驱中后期剩余油分布特征及提高采收率方式研究

针对中国浅层及中深层稠油油藏,利用数值模拟研究方法,研究了不同稠油油藏的蒸汽驱开发规律和蒸汽驱中后期的剩余油分布特征,明确了稠油油藏蒸汽驱中后期的提高采收率方式。研究结果表明:浅层稠油油藏与中深层稠油油藏蒸汽驱的开发规律基本一致。驱替阶段生产效果好、产量高且稳定、油汽比高、含水率低;蒸汽突破后的开发阶段也是蒸汽驱开发的重要阶段,但是该阶段油汽比明显低于驱替阶段,表明该阶段蒸汽热效率明显降低。不同稠油油藏的剩余油分布特征类似,均表现出明显的垂向动用差异特征,即油层上部动用程度高,剩余油饱和度低,油层下部动用程度低,剩余油饱和度高,下部油层是剩余油挖潜的主要对象。从下到上逐层上返开发和多介质辅助是提高蒸汽驱中后期采收率的有效方式。研究结果对同类油藏开发具有重要意义。     

储家楼油田开发阶段研究

采用采油速度和油田综合含水率相结合的方法,研究储家楼油田不同断块的开发阶段及特征,指出中北断块已处于开发结束阶段,油藏剩余潜力较小;中南断块尚处于开发下降阶段初期,油藏剩余潜力较大。并根据剩余油的分布特点,提出了中北断块调剖堵水,中南断块强注强采,扩大开展ＷＰＳ表面活性剂水驱矿物应用试验,实现稳油控水,提高油田最终采收率的措施。     

长庆油田黄3区长8特低渗油藏二氧化碳驱油与埋存先导试验

为了评价CO₂驱在长庆油田特低渗油藏中的适应性及应用潜力,中国石油长庆油田进行了CO₂驱油与埋存先导试验技术研究,取得了令人满意的初步效果。在综合对比周边气源条件、油藏条件、现场道路及CO₂试运输的基础上,确定姬源油田黄3区长8油藏为先导试验区块。该区块油藏规模大,油藏条件具有达到混相驱的条件,周边气源丰富,现场道路条件好,属于低渗透开发早期油藏,但水驱开采效率低,开发效果逐年下降。先导试注效果显示:在CO₂驱的作用下,黄3区长8油藏部分油井的日产液量及日产油量明显上升,且含水率下降。与水驱注入压力相比较,CO₂注入压力无明显上升,且不随注入量的多少而变化,说明黄3区长8油藏具有较好的CO₂注入性和良好的吸气能力。同时结果表明,所选取的CO₂注入参数设计基本合理,CO₂驱具有进一步在长庆油田推广的良好前景。然而,由于CO₂注入压力较水驱上升幅度较低,原方案的周期注气方式、注入速率及注入压力上限等仍有实行进一步优化的空间。此外,为了提升试验效果,可逐步扩大试验规模,以便CO₂驱试验在长庆油田范围内的整体性评价分析。     

CO_2-原油体系混相状态的渗流特性

为认识混相状态的CO2在油藏中的渗流特征,利用高温高压三维模拟装置对CO2-地层原油体系在油藏环境条件下的混相驱替过程进行研究.实验发现:模型产出液量与注入量存在较大差异;采收率、含水和气油比曲线亦表现出CO2在孔隙介质中渗流的复杂特征.由实时监测的含水饱和度分布场图分析认为:CO2与原油混相后,流体粘度降低、渗流阻力减小,这是提高采收率的重要原因之一;同时,CO2/原油相与部分接触水能形成近似于三相混相的状态.实验研究还表明CO2以高密度气体形式进入饱和水、饱和油无法进入的微孔隙,这是注入量和产出量不一致的主要原因.     

Study on the optimal development method for offshore buried hill fractured reservoirs

In order to understand the percolation mechanism and development regulation in offshore buried hill fractured reservoir, similarity criteria of physical simulation on water flooding in the fractured reservoirs were established by using similarity and flow theory. Based on the similarity theory and Warren–Root model, a large-scale (1 m?×?1 m?×?0.5 m) physical similarity model was built. By conducting the similar physical experiments, the behavior and mechanism of fluid flow in the reservoir in different development modes were studied, together with the optimal development program selected. The physical simulation results show that the stereoscopic staggered horizontal well pattern can give full play to the function of oil–water gravitational differentiation and reduce the rising rate of water cut. Flooding mechanisms vary from mode to mode: The sweep efficiency of cold water flooding is higher, whereas the oil displacement efficiency in the fracture and oil recovery in the matrix are lower in the affected area. The hot water flooding can improve the oil–water flow ratio of the mainstream line, reduce the seepage resistance, and improve the oil displacement efficiency in the fracture and the oil recovery of the matrix in the area. However, due to poor heat transfer efficiency, the difference of seepage resistance between the mainstream line and other regional increases results in decreased sweep efficiency. Surfactant flooding reduces oil–water interfacial tension and improves flooding efficiency in the area, yet degenerates oil recovery for the matrix.