克拉玛依砾岩油藏储层分类特征及水驱油规律

克拉玛依砾岩油藏目前处于高含水开发阶段,储层精细分类特征研究及不同油藏类型水驱油机理和影响因素分析成为油藏提高采收率的基础和关键.首先利用储层综合对比技术,从沉积物源、岩石学特征、物性特征、渗流特征及孔隙结构等方面分析三类油藏,明确导致不同类型砾岩油藏水驱油机理存在差异的根本原因;然后基于核磁共振岩心分析技术进行微观水驱油机理研究.实验结果表明:水驱过程中大孔隙中的原油采出程度最高,而渗吸过程中主要动用中小孔隙中的原油,水驱方式与渗吸作用的结合可有效提高砾岩油藏采收率.分析三类砾岩油藏储层物性、孔隙结构、微观非均质性、润湿性及原油黏度对水驱油效率的影响,其中物性及微观孔隙结构的不同导致微观水驱油机理的差异,而在宏观上储层的非均质性、润湿性和原油黏度又对注入水的渗流体系和驱替路径起决定作用.综合分析结果表明:Ⅰ类油藏水驱油效率最高,Ⅱ类的次之,Ⅲ类的最差.最后结合测井与生产动态资料,讨论水驱油特征对储层整体水淹规律的控制作用.当储层性质相似时,注水条件越强,水淹程度越高;当注水条件相似时,储层物性越好,水淹越强,另外,相同油藏类型物性较差的Ⅲ、Ⅳ类流动单元储层在非强水洗条件下,一般表现为弱水淹层,甚至为油层,成为剩余油富集的有利区.     

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。      

沥青质沉积对原油渗流特征的影响

沥青质沉积不仅会伤害储层物性还会对流体饱和度分布和渗流特征产生影响。通过开展不同开发方式下的长岩心驱替实验,分别测定了有或无沥青质沉积影响下的油水、油气和三相相对渗透率曲线,研究了沥青质沉积对原油相对渗透率和岩石润湿性的影响。研究结果表明,沥青质沉积导致水驱、CO₂非混相驱和水气交替（WAG）驱的采收率分别降低了12.2%,5.9%,15.3%。并会引起驱替压差上升,岩石润湿性向亲油性转变,加速水或气突破时间。水驱中沥青质沉淀会使油水两相共渗区左移,含水饱和度对油相相对渗透率的影响增大。CO₂非混相驱中沥青质沉淀对气相渗透率影响较小,而油相渗透率更容易受到含气饱和度变化的影响。在三相渗流中沥青质沉淀会降低油相渗透率,加快油相相对渗透率的下降速度,增大残余油饱和度,减弱WAG驱效果。在注入水中添加JCF-1非离子表面活性剂后,能够降低驱替压差,延缓水或气突破时间,增大油相相对渗透率,降低残余油饱和度,弥补沥青质沉积产生的伤害。研究成果为富含沥青质油藏的高效开发提供了依据。      

基于真实砂岩微观水驱油实验的低渗透储层流体渗流特征及驱油效率影响因素研究:以姬塬油田王盘山长６储层为例

对鄂尔多斯盆地王盘山长６油层组低渗透储层的微观渗流特征及驱油效率影响因素进行了深入研究,室内模拟油田储层注水开发过程开展了真实砂岩微观模型水驱油渗流实验,结合薄片鉴定、物性分析、扫描电镜、恒速压汞等测试资料研究了储层微观水驱油特征,探讨了储层物性、微观孔隙结构、润湿性、驱替压力、注水倍数等参数与水驱油效率的关系.研究表明:王盘山区块长６储层微观渗流特征以均匀驱替、网状驱替为主,指状－网状驱替次之,少见指状驱替,在相同实验条件下不同驱替类型对应不同的驱油效率,均匀驱替类型驱油效率最高,平均值为６３．０８％,指状驱替类型驱油效率最低,平均值为２７．７２％;残余油８０％以簇状、膜状形式存在,角隅状、孤立状分布较少;储层物性中渗透率的变化对驱油效率的影响较大,孔隙度次之;注水倍数增大,驱油效率亦增大,注水倍数增大至３PV 时,驱油效率增大幅度减弱,趋于平缓、稳定;喉道半径＜０．４９μm 时,驱油效率呈指数倍数趋势增加,喉道半径＞０．４９μm 时,驱油效率呈线性倍数趋势增大.      

特低－超低渗透砂岩储层微观水驱油特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地马岭油田长８１ 储层为例

为了更加深入地探究特低－超低渗透储层油水的微观流动特征及其表现出差异性的因素,以马岭油田长８１ 储层为代表,对典型样品进行了微观渗流实验,并结合物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞及核磁共振等多种实验测试结果对储层流体的微观驱替机理及导致驱油效率高低不同的因素进行了研究.结果表明:研究区块长８１ 油藏按微观渗流通道类型可分为溶孔－粒间孔型、溶孔型、微孔型３类,其驱油效率逐类降低,不同微观渗流通道类型样品的渗流特征表现出较大的差异性,其中溶孔－粒间孔型样品平均驱油体积为０．０１０cm３,最终平均驱油效率高达４５．６０％,驱替效果最为理想.储层微观条件中,喉道半径大小及分布状况对驱油效率的大小起决定性的作用,物性和可动流体饱和度两者对驱油效率的大小均具有较低程度的控制作用;外部实验条件中,对驱油效率产生较大控制作用的为注入水体积倍数和驱替压力.因此,在油藏实际水驱采油过程中应当采用较为合理的注水压力和注入水体积倍数.      

倾斜层状油藏水驱效率预测模型

倾斜层状砂岩油藏具有倾角大、纵向非均质性强、厚度大等特点,而准确预测层状油藏的水驱效率可以为合理开发油田提供重要的依据。目前所研究的层状模型忽略了油藏倾角和重力的影响,为此针对层状油藏倾角大、受重力因素影响等情况,同时考虑油藏倾角、层内窜流及重力分异驱替条件,引入拟相对渗透率曲线,将物性按厚度进行加权平均,结合水驱油理论,建立了倾斜层状砂岩油藏水驱效率模型。计算结果表明,新模型计算结果与生产实际数据基本吻合,从而证明了新模型的可靠性和适用性。敏感性分析表明,当油藏倾角增大时,重力作用使得水沿油藏下部渗透率较小的油层流动,延缓了上部渗透率较大油层的见水时间,从而增大了驱替效率;流度比和渗透率变异系数越小,驱替效率越大。      

“双高”阶段砂岩储层水驱剩余油富集模式模拟

为了研究和明确中高渗透砂岩储层在高含水高采出程度阶段(简称“双高”阶段)剩余油的分布规律和富集模式,采用物理模拟和数值模拟相结合的技术,真实、直观、准确地呈现了江汉盆地潜江凹陷王场油田潜三段北断块储层水驱油的过程和剩余油的分布形态,揭示了其水驱油特征和高含水期剩余油富集模式,模拟了北断块的构造特点、储层物性、水动力场对剩余油的控制作用,研究了储层韵律、隔夹层分布、注采位置对剩余油分布的影响,为北断块这类中高渗透砂岩储层在高含水期进一步精细水驱,改善水驱开发效果和提高原油采收率提供了技术支持。      

亲水多孔介质残余油滴的微观运移机理

为分析高含水期剩余油微观分布特征,以毛细束渗流模型为基础,建立油滴状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油、水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油、水相对渗透率表达式;分析毛细管半径、驱替压力梯度、油滴与水滴的长度比、油滴半径和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;随着驱替压力梯度增大,油、水两相相对渗透率增加;随着油滴与水滴长度比的减小,水相相对渗透率曲线陡峭上升;随着油滴半径减小,油相相对渗透率提高;原油黏度越大,油相相对渗透率下降越快.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.     

青平川油田储层地质特征与注水开发试验

通过对岩石矿物、储层物性、油层敏感性和水驱油效果分析,在储层地质研究基础上,评价青平川油田长2油藏注水开发效果。研究结果表明,长2油藏含油砂岩以细粒长石砂岩为主,粘土矿物中绿泥石含量较高。储层物性差,属于典型的低渗透岩性油藏。水驱油实验结果表明,青平川油田长2油层水驱油效果较好,油田最终驱油效率可达49.4%。先导性注水试验表明,注水开发可以使青平川油田产量在较短时间内得到大幅度提高,在注水后的第4到第7个月达到产量高峰期,第8个月后进入稳产期。油田注水开发产量递减规律分析表明初始递减律为0.019 1(1/月)。根据青平川长2油藏实际情况,认为注水开发能达到提高采油速度和油田最终采收率的目的。     

三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的"贾敏效应"将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物间的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

亲水多孔介质柱状剩余油的微观运移机理

为分析剩余油微观分布特征,以毛细管束渗流模型为基础,建立柱状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油水相对渗透率表达式,分析毛细管半径、毛管力和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;当驱替压力较高时,毛管力的影响可忽略不计;水湿条件下,驱替压力较低时,随着毛管力的增大,油的相对渗透率增大;随着原油黏度的增大,油相相对渗透率曲线下降.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.     

西峰油田长8油藏致密油层与非油层注水差异性实验

针对西峰油田长8油层较厚而干层、水层等夹层较多,分层射孔难度大,射孔后实施笼统注水的实际,为明确注水过程中油层、水层、干层吸水的差异性,搞清油层吸水特征,选用30块岩心进行了并联水驱流动实验。研究结果表明,当油、水层渗透率相近岩心低压并联驱替时,早期产出水是水层水,后期产出水既有水层水也有油层水;在油层渗透率大于干层条件下合注水驱时,最早的产出水来自于油层,在干层出水后,产出水仍主要是油层水;在k_油=k_水>k_干条件下合注水驱,最早出现的产出水来自于水层,而不是油层或干层,随着驱替过程的进行,干层水和油层水相继产出;在k_油>k_水>k_干条件下在低压驱至残余油之前,最早的产出水是油层和水层共同产出的,之后干层水才产出。研究结果对于正确认识油层、水层及干层在互层合注条件下油层水淹规律与剩余油分布规律,制定合理开发措施有重要指导意义。      

超低渗透储层孔隙结构对渗流特征的影响

为认识特低渗透储层成岩相分布以及微观渗流特性,尤其是孔隙结构对岩石渗流能力的控制作用,以合水地区长6层为研究对象,利用油水相渗、真实砂岩微观水驱油、核磁共振等实验,分析了不同成岩相储层的渗流特征,并结合恒速压汞、高压压汞实验测试结果及产油能力,探讨了不同成岩相孔隙结构与渗流规律的内在联系。结果表明,储层岩石孔隙中的油能否被驱出主要取决于连通孔隙的喉道参数,优势成岩相储层孔喉半径及有效喉道体积大,流体易于流动,驱油效率高;孔喉半径比大、孔喉分布范围窄、孔隙结构非均质性强是不利成岩相储层渗流能力差和驱油效率低的主要原因。      

不同提液方式对强水驱海相砂岩油藏驱油效率影响的实验研究

南海东部海相砂岩强底水驱稠油油藏经过多年开发,面临油田综合含水高、采出程度低的问题,油井提液是改善开发效果、实现稳产增产的重要措施,目前国内外关于不同提液方式对驱油效率的影响研究较少。为此,基于PY油田主力油藏典型渗透率级别天然岩心,开展了实际油藏条件下的水驱油核磁共振实验研究,分析了高含水期中不同提液组合方式下驱油效率的变化,从不同孔隙类型的动用程度揭示了影响驱油效率变化的内在因素并优选出适合该类型油藏的提液方式。实验结果表明:在多次控幅提液方式下,较于其他提液方式驱油效率平均提高了6.08%,能大幅提高微孔与小孔的动用程度,孔隙动用程度平均增加了7.76%,提液效果最佳。该成果为海相砂岩稠油油藏制定合理提液技术政策提供了依据。      

低渗透油层弱水湿岩心的合理驱替速度

为探索考虑动润湿滞后条件下低渗透油层弱水湿岩心的合理驱替速度,将岩石孔隙简化为等直径平行毛管束,通过压力平衡方程式,建立驱替速度、接触角以及渗透率等之间的理论关系式,进行低渗透油层弱水湿岩心水驱油实验研究,利用实验数据求出理论关系式中的有关参数,并在Moore和Slobod毛管数定义式的基础上,对毛管数进行适当的修正....     

注蒸气多场耦合驱油机理的多层次描述与分析

以“势场”为研究载体,提供注蒸气驱油过程动力为统一目标,将不可逆热力学中“流”与“力”的概念引入驱油过程,在研究驱油域势场动力学特征的基础上,注蒸气多场耦合的驱油机理可概括为动力势场之间、阻力势场之间及动力势场与阻力势场之间3个层次.尽管已在注蒸气驱油过程多场耦合的多层次描述与分析方面取得一些研究成果,仍需要开展探索性...     

高温高盐油藏甜菜碱型表面活性剂TCJ-5的性能及应用

针对传统表面活性剂在高温高盐油藏中适应性差的问题,研制一种耐温耐盐的甜菜碱型表面活性剂TCJ-5.利用表面张力仪和界面张力仪研究TCJ-5的界面特性、稳定性、吸附性,借助岩心流动实验评价它在高温高盐油藏中的驱油效率.结果表明:甜菜碱型表面活性剂TCJ-5溶液具有很高的表面活性,在质量分数为0.03%~0.05%的范围内油水之间的界面性能良好,在30~90℃的温度范围内,油水之间的界面张力能达到10-3 mN/m数量级的超低界面张力;在模拟油藏条件下,体系的耐盐能力能达到10×104 mg/L,在油藏温度90℃下100d内稳定性良好;在高温高盐油藏条件下,表面活性剂体系可在水驱基础上提高采收率幅度平均达21.37%.该驱油体系在高温高盐油藏中增油控水效果明显,具有广泛的应用前景.     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏注水方式优选及注气提高采收率实验

塔河油田原油采收率偏低,底水能量衰竭,亟需探索扩大水驱波及体积与提高采收率.根据塔河油田四区地质资料和生产动态资料,应用物理模拟相似准则,设计并制作碳酸盐岩缝洞型油藏三维立体储层仿真模型,开展油藏底水能量不足条件下转注水驱注水方式优选及后续注气驱提高采收率技术实验.结果表明:3种注水补充能量方法中,周期注水和脉冲注水提高采收率幅度相近,分别为16.39%和16.48%,均高于恒速注水的14.05%,而周期注水的总注水量小于脉冲注水的总注水量,优选周期注水为更有效的注水补充能量方法;转注水驱后的注氮气驱中,气水交替驱可提高采收率25.92%,优于连续注气驱的23.47%.这为碳酸盐岩油藏高效开发提供技术依据.     

基于原子力显微镜表征的含油储层微观孔隙结构分析及应用

为研究岩心微观孔隙结构在强碱三元复合驱替过程中的变化特征,以大庆油田南5-4-检725井855.0m处岩心为对象,通过原子力显微镜观察岩心形貌特征,定量分析孔喉宽度和深度;分析驱替过程中岩心样品的面孔率、孔喉宽度和深度、分形维数等参数变化反映的微观孔隙结构变化规律.结果表明:原子力显微镜获得的图像可以真实反映储层岩石微观形貌特征,储层微观孔隙结构具有二段式分形特点.微观孔隙结构变化特征在驱替初期,主要表现为岩石粒间颗粒运移;在驱替中后期,主要表现为强碱三元驱替剂与岩石相互作用,生成驱替剂残留或其他产物.该研究结果对分析强碱三元复合驱替后剩余油分布规律、制定后续开发方案具有指导意义.     

特高含水期多层非均质油藏层间干扰因素分析

为解决特高含水期多层非均质油藏层间矛盾,分析多层油藏非均质性对采出程度、注入孔隙体积倍数、产液量和含水率等指标的影响,建立多层油藏非活塞式驱油模型,计算水驱前缘两端的渗流阻力和各层产液量的动态变化;采用达西定律和等饱和度面移动方程,分时间段计算各层采出程度和注入孔隙体积倍数.结果表明,层间非均质性对开发效果有显著影响.高渗透率层产液量高、采出程度高,突破以后采出程度增长减缓;低渗透率层受高渗透率层的影响,采出程度较低.层间非均质性及油水流度的差异是造成层间矛盾的根本原因,在油田开发初期,层间非均质性起主要作用;在油田开发后期,尤其是特高含水期,油水流度比的作用逐渐增大.该结论对油田高效经济的开发具有一定指导意义.