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。     

低渗透油藏微观渗流特征及影响因素研究:以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组为例

通过微观砂岩模型对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组微观渗流特征进行了研究,并结合铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等对物性、孔喉等与驱油效率之间的关系进行了分析。结果表明,研究区长6油层组渗流分为指状渗流、网状渗流和均匀状渗流,研究区岩石可分为剩余粒间孔型、溶孔型和溶孔-剩余粒间孔型3种,不同类型岩石渗流特征不同,其驱油效率也不同。溶孔-剩余粒间孔型岩石驱油效率高,溶孔型岩石驱油效率低。非均质性是影响驱油效率的主要内部因素,物性、孔喉等对驱油效率的影响较弱。外部因素中注水压力和注入水倍数对驱油效率影响大,相比于注入水倍数,提高注水压力对提高驱油效率效果更好。     

苏北盆地沙埝油田阜三段储层微观特征及其与驱油效率的关系

在对沙埝油田阜三段储层微观特征进行研究的基础上,利用真实砂岩微观模型水驱油实验得到驱油效率,探讨了物性和孔隙结构特征对驱油效率的影响,解释实验中出现渗透率相近的样品驱油效率却相差较大的特殊现象,并对退汞效率作为驱油效率的准确性进行分析。结果表明,储层岩石碎屑颗粒粒度细、分选较差、填隙物含量高,且经历了较强的压实作用,是造成孔隙喉道细小、非均质性较强的主要原因;驱油效率随物性变好、喉道变大而提高,但其与喉道分选性的关系较为复杂,大喉道一方面加剧了喉道间的非均质性,另一方面则提供了孔隙间良好的连通通道,分选较好的小喉道则保证了注入水的均匀推进;驱油效率主要受物性与最大连通喉道控制;真实砂岩微观模型水驱油实验所得的驱油效率与压汞实验所得的退汞效率相关性较好,但在低值区存在一定差异。     

利用微观水驱油模型实验对储层进行流动单元的划分

采用微观水驱油模型实验测得西峰油田庄19井区长82储层26块样品的渗透率、水驱前含油饱和度以及在不同注入倍数、不同注入压力下的剩余油饱和度和驱油效率,以此参数为基础,应用统计分析软件SPSS将样品划分为E类、G类和M类3类流动单元。结合试验动态观察和数据分析,不同流动单元类型有着不同的渗流通道、驱替方式、驱油效率以及压力对驱油效率的作用。     

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。     

西峰油田长8储层微观孔隙结构非均质性与渗流机理实验

为深入剖析超低渗储层微观孔隙结构非均质性对渗流机理的影响程度,选取鄂尔多斯盆地西峰油田长8储层有代表性的样品进行了真实砂岩微观模型水驱油和CT扫描水驱油驱替实验。通过真实砂岩微观模型水驱油实验发现,对于没有微裂缝存在的岩样,水驱油效果往往与渗透率成正比关系,而微裂缝的存在使得微观孔隙结构非均质性显得更加突出,渗流机理将完全改变,从而水驱油效果也表现出较大的差异。CT扫描水驱油驱替实验结果也表明,微裂缝的存在明显增加了孔喉微观非均质程度,使得水驱效果变差。而环压对具有双重孔隙介质储层的注水效果会产生较大影响。可见对于超低渗储层,微观孔隙结构非均质性是造成注入水波及效率不高、水驱油效果差的主要原因。     

探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响——以华庆油田长81油藏为例

依据注水开发过程中的矛盾,探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响。在储层特征与水质实验分析研究的基础上,开展真实砂岩微观模型水驱油对比实验。华庆油田长81油藏孔喉结构的非均质性强弱是由喉道结构特征决定,地层水为CaCl2型,洛河层注入水为NaHCO3型;注水开发过程中产生的主要无机垢为CaCO3,少量的MgCO3、CaSO4、BaSO4与SrSO4混合无机垢;无机垢对油藏的伤害是一个动态变化过程,表现为相对较好的物性和孔隙组合类型驱油效率损失率大于相对较差的物性和孔隙组合类型、驱替压力与倍数增大驱油效率损失率增大。注水开发过程中配伍性差产生的无机垢引起孔隙结构非均质性、贾敏效应与压敏效应增强,降低驱油效率,影响开发效果。     

基于砂岩微观孔隙模型的水驱油效果研究——以张天渠油田长2油层为例

应用砂岩微观孔隙模型驱替实验技术,首次研究了张天渠油田长2油层在注水开发过程中的水驱油微观机理、孔隙结构与水驱油效率的关系。通过不同驱替压力、注入水倍数下的水驱油效率驱替实验证明油层孔隙结构的非均质性直接影响水驱油效果。分析了不同渗透率砂岩模型的驱替压力、注入倍数与驱油效率之间的相互关系以及残余水、残余油的分布特征,认为非活塞式驱油、绕流、卡断是残余油形成的主要原因。该实验研究为科学、合理地制定油田注采方案、提高水驱油效率提供了可借鉴的理论依据。     

应用压力感知胶片测定岩石连通空隙的分布

应用砂岩微观孔隙模型驱替实验技术,首次研究了张天渠油田长2油层在注水开发过程中的水驱油微观机理、孔隙结构与水驱油效率的关系.通过不同驱替压力、注入水倍数下的水驱油效率驱替实验证明油层孔隙结构的非均质性直接影响水驱油效果.分析了不同渗透率砂岩模型的驱替压力、注入倍数与驱油效率之间的相互关系以及残余水、残余油的分布特征,认为非活塞式驱油、绕流、卡断是残余油形成的主要原因.该实验研究为科学、合理地制定油田注采方案、提高水驱油效率提供了可借鉴的理论依据.     

热力耦合条件下超临界CO2驱替煤层CH4实验

为提高煤层CH₄抽采效率,利用自主研发的实验系统,模拟超临界CO₂在深部煤层中驱替CH₄的过程,开展了不同温度和注入压力条件下原煤试样中超临界CO₂渗流、吸附及驱替CH₄实验。结果表明:在恒定温度条件下,随着超临界CO₂注入压力逐渐增大,煤体渗透率提高,CO₂吸附量增加。超临界CO₂注入压力和温度对驱替效果影响显著。不同温度条件下,当超临界CO₂注入压力从8 MPa增至12 MPa,CH₄驱替量平均增长了0.076 cm3/g,CH₄驱替效率增加了17%~23%,超临界CO₂置换体积比呈线性递减趋势;相同注入压力条件下,温度每升高10℃,驱替效率平均增加8%,置换体积比平均下降0.5。研究结果为高效抽采煤层CH₄和实现CO₂封存提供理论依据。      

Numerical modelling of the dynamic process of oil displacement by water in sandstone reservoirs with random pore structures

In order to maintain the production rate of a reservoir and improve the displacement efficiency, it is crucial to have an in-depth understanding of the process of oil displacement by water. However, with respect to the conceptualization of porous media of a reservoir, very limited efforts have been made to the pore structures inside the reservoirs. In this paper, the pore structures of a sandstone reservoir were generated by using the method of random growth algorithm. Based on the randomly generated model, a theoretical model to describe the dynamic process of oil displacement by water in the sandstone reservoir was established, and then corresponding numerical modelling was performed. The effects of the displacement velocity, the viscosity ratio of oil-water phase and the porosity of reservoirs on the displacement performance were also analyzed. Results show that due to a great difference in the viscosity between oil and water phases, the moving interface of water phase is not uniform, and the viscous fingering occurs, tending to proceed along the direction with the minimum flow resistance. There is not a linear relationship between the displacement velocity and the displacement efficiency. Too high displacement velocities do not lead to much better displacement efficiency, while a higher pressure drop is caused.Choosing a proper displacement velocity is indispensable in practical engineering. A lower oil-water viscosity ratio is more favorable to obtain high displacement efficiency. Under the present simulation conditions, when the viscosity ratio is 1.2, the displacement efficiency reaches 96.2% at a moderate Reynolds number. The porosity is not a sole factor determining the displacement performance. Even for the same porosity, the shape and length of preferential flow paths are different and randomly distributed,causing a different displacement performance. A large tortuosity tends to result in a low hydraulic conductivity and displacement efficiency.     

鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层微观孔隙结构特征及其对水驱油特征的影响

针对鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层孔隙结构非均质性强、含水上升快、注水压力较高等问题,应用粒度、物性、X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、真实砂岩微观水驱油模型等实验资料,探讨了储层微观孔隙结构特征及其与水驱油效率的关系。根据毛管压力曲线特征形态及相应参数的分析,将长81储层孔隙结构分为A类、B类、C类、D类4种类型。研究表明,4种类型的孔隙结构对应的储集空间不同,水驱油路径和驱油效率具有明显的差异。喉道半径大小及分布形态是影响水驱油效率的关键;渗透率和孔隙度越高驱油效率越高。同时,储层岩石孔隙结构越好,水驱油效率也越高。综合分析表明,应用微观孔隙结构特征与水驱油效率的关系为寻找相对优势储层和提高油藏认识提供了可靠依据。     

核磁共振在孔南官195断块剩余油挖潜中的应用

大港油田孔南官195断块单井日产能力较低,层间层内矛盾恶化,部分油组水淹严重,剩余油分布规律认识不清.利用核磁共振技术,从微观角度研究不同流动单元的驱油特点和剩余油分布特点.研究发现:I类流动单元样品驱油效率比Ⅱ类流动单元高7.47%,但Ⅱ类流动单元样品水驱后聚合物驱油效率提高6.35%,剩余油主要分布于油层动用程度差的流动单元中.在完善注采系统基础上,挖潜时对I、Ⅱ类流动单元通过层间卡封和堵水调剖挖掘中上部剩余油,对Ⅲ、Ⅳ类流动单元采取补孔、打新井方式提高储量动用程度.采取一系列挖潜措施后,预计官195断块最终采收率将能提高5.1%.     

安塞油田坪桥区、王窑区长6油层储层特征及驱油效率分析

分别在坪桥、王窑二区块取芯后制作了真实砂岩微观孔隙模型,并利用该模型在室内进行了油水两相渗流试验。结果表明王窑区长 6油层的驱油效率 (40 34 % )高于坪桥区 (30 48% )。分析认为二区块孔隙结构的差异,特别是孔隙结构微观非均质性的差异是造成它们驱油效率差距悬殊的根本原因。     

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.     

极浅层稠油油藏油砂特征及潜力评价

油砂和浅层稠油是具有超低开发成本的两类非常规资源,非常规与历次油价下跌密切相关,使得这类资源成为了全球瞩目的焦点.春风油田兼具地表油砂和浅层稠油两类非常规,但岩心在地表会呈现极松散的不成型油砂,使得一些基础常规实验无法测定,影响到进一步分析评估.因此,需要针对这类非常规资源进行一系列新实验,即在常规实验的基础上,增加热物性、高温相渗、核磁共振等专项实验,并与常规实验结果进行比较.热物性实验发现,储层内部灰质、泥质夹层导热性良好,反映热波及效率会较高.相渗实验发现,油砂的油水相渗Kro和Krw的终点间距较大,两相覆盖范围宽,束缚水饱和度低,且孔隙越均匀,油相相对渗透率就越大.实验还发现,热物性、相渗、阵列感应实验得到的不同参数,相互之间存在一定相关性.利用新的核磁共振方法,可直接得到束缚水饱和度,获取原始含油饱和度,进而求取驱油效率,大大简化实验步骤和测试项目.最后,通过驱油效率计算和潜力评价发现,虽然经过多轮次吞吐,油砂目前的平均含油饱和度仍然很高,反映了稠油储量动用程度低,仍有很大的开发潜力.     

DH1油田水淹层综合解释及应用

针对DH1油田大部份油层已出现不同程度的水淹,为了了解各小层水淹情况,为后期勘探开发提供依据。这里利用常规测井资料建立神经网络识别模型来预测油层是否被水淹,然后针对识别出的水淹层,定量计算剩余油饱和度S_o、含水率F_w、驱油效率η等参数,最后结合实际情况,给出研究区水淹程度划分标准。通过对DH1油田七口新井的水淹层进行水淹级别划分表明,正确率可达80%以上,具有较好的应用效果。     

特超稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验

以胜利油田A区块特超稠油油藏为目标区块,自主研发了高温高压二维比例物理模型,研究了不同开发阶段水平井蒸汽驱油机理,开展了油藏压力、井底干 度、注汽强度对水平井蒸汽驱的效果影响的研究。物模实验结果显示,蒸汽驱整个过程分为三个阶段：存水回采期、汽驱受效期、蒸汽突破期。存水回采期蒸汽腔向水平方向扩展,以水平驱替方式为主 ;汽驱受效期蒸汽腔向垂向和水平方向扩展,以水平驱替方式为主,纵向泄油为辅;后期蒸汽突破,蒸汽腔继续向上方扩展,以纵向泄油为主,实现油层整体动用。5 MPa时转蒸汽驱的采出程度高于7 MPa时转蒸汽驱的采出程度;蒸汽驱的井底蒸汽干度应不低于0.4,蒸汽干度越高,水平井蒸汽驱的开发效果越好;注汽强度为1.9 t/(d·ha·m)时温度场最为发育。同时,在高压下提高干度可实现水 平井蒸汽驱的有效开发。以上的实验结果较好地指导了胜利油田A区块特超稠油油藏水平井蒸汽驱开发,取得了明显的开发效果,该研究对于类似稠油和超稠油油藏水平井蒸汽驱开发具有重要的指导意义 。     

缝洞型油藏微观驱替规律可视化实验研究

针对缝洞型油藏出水规律不明确的问题,结合塔河油田缝洞型油藏储集体特征设计制作了单向连通缝洞储集体与多向连通缝洞储集体两种可视化物理模型,并借助基于微观可视化技术的缝洞型油藏微观驱替可视化装置,从微观上探究了缝洞型油藏微观驱替规律。结果表明,裂缝中,水相主要“优宽”驱进,并会在水流优势通道形成后对非优势通道产生“屏蔽效应”。从驱替形态与效果来看,水驱油方式可分为“活塞式”驱替与“非活塞式”驱替两种。当裂缝中的水相进入大溶洞,一定条件下大溶洞内的油相可“逆流”进入裂缝,导致油水两相“卡断”、“互驱”。当水相进入大溶洞后,一般会先向洞底移动、汇聚,之后以“类活塞”的形式纵向驱替上方原油。驱替结束,剩余油除油膜外,还包括储集体顶部的楼顶油、大溶洞顶部未被完全驱出的洞顶油以及裂缝中的缝间油等。该研究对理解缝洞型油藏底水抬升过程、油藏出水规律以及指导油井堵水、剩余油挖潜等均有积极意义。