真12块表面活性剂驱数值模拟研究

真 12块Ed3 2 (新生代古近系戴南组第 2段第 3小层 )砂层组是受构造控制的岩性油藏 ,目前已进入高含水开发期。为了提高原油采收率 ,在室内进行了表面活性剂驱试验 ,针对该油藏条件优选出表面活性剂驱油体系的最佳配方。在室内岩心驱替试验数值模拟的基础上进行了现场表面活性剂驱的数值模拟研究 ,优选出的适合该油藏的最佳驱油方案为 :段塞尺寸为 0 .18倍孔隙体积 ,注入速度为产液速度的 0 .9倍。在注入表面活性剂主段塞之前先注入适量的牺牲剂段塞 ,以减少表面活性剂在油层中的损失。应用油藏数值模拟方法预测出的最佳驱油方案的原油采收率可达 4 0 .35 % ,累积增油量为 996 6t,试验有效期为 6 8个月 ,产出投入比为 3.4 6。     

低渗和特低渗油层CO2-N2复合驱研究

针对低渗-特低渗油层CO₂-N₂复合驱提高采收率,以大庆外围YS油田的特低渗透油层为背景,进行了数值模拟和物理模拟两方面的研究。利用CMG数值模拟软件GEM模块,建立了一维长细管、均质、非均质理想模型及五点法井网单元模型,分别对CO₂-N₂复合驱的驱油方式、影响因素、五点法井网单元模型下的段塞组成进行了模拟计算及分析。与此同时,在室内分别选用30 cm长的低渗透、特低渗透天然岩心,各进行了5种不同驱替方案的实验研究,确定了CO₂-N₂复合中CO₂合理段塞尺寸及驱油效果,并验证了数值模拟计算的可靠性。研究结果表明,低渗-特低渗透油层CO₂-N₂复合驱不宜采用CO₂与N₂混合驱方式,而应采用一次注入合理的CO₂段塞(约0.3PV)＋N₂的段塞组合驱方式,这样不仅可以减少CO₂用量,而且可以充分发挥CO₂与N₂各自的优势,获得优于全部注CO₂驱的驱油效果;且油层渗透率越低、渗透率级差越小或长厚比越大,越有利于提高CO₂-N₂复合驱采收率;厚度小于井距1%的油层也有利于CO₂-N₂复合驱提高采收率。     

真12块表面活性剂驱数值模拟研究

真12块Ed2^3(新生代古近系戴南组第2段第3小层)砂层组是受构造控制的岩性油藏，目前已进入高含水开发期。为了提高原油采收率，在室内进行了表面活性剂驱试验，针对该油藏条件优选出表面活性剂驱油体系的最佳配方。在室内岩心驱替试验数值模拟的基础上进行了现场表面活性剂驱的数值模拟研究，优选出的适合该油藏的最佳驱油方案为：段塞尺寸为0．18倍孔隙体积，注入速度为产液速度的0．9倍。在注入表面活性剂主段塞之前先注入适量的牺牲剂段塞，以减少表面活性剂在油层中的损失。应用油藏数值模拟方法预测出的最佳驱油方案的原油采收率可达40．35％，累积增油量为9966t，试验有效期为68个月，产出投入比为3．46。     

龙虎泡低渗透油田聚表二元复合驱实验研究

针对龙虎泡低渗透油田水驱开发效果差、采收率低等特点,开展了聚合物和表面活性剂二元复合驱在低渗透油藏适应性的室内评价实验.注入性实验表明,相对分子量为2 200万的FP-3聚合物注入渗透率46.45×10-3μm2的岩心未发生堵塞,具有良好的注入选择性及封堵选择性.驱油实验表明,聚合物和表面活性剂可分别提高低渗透岩心驱油效率10%和20%,且表面活性剂容易注入,可降低注入压力.在聚合物和表面活性剂不同段塞组合实验中,两者分段塞注入的方式优于单独注入表面活性剂或将两者混合后注入的方式,其中先注聚合物后注入表面活性剂的段塞组合方式最好,可提高采收率17.74%.因此,对于非均质性较弱的低渗透油田,可采用聚表二元复合驱技术,先注入聚合物降低储层的非均质性,后注入表面活性剂启动低渗区的剩余油.     

三元复合驱组分协同作用规律研究

三元复合驱中聚合物、碱以及表面活性剂的协同作用能够大幅提高原油采收率,各组分存在的色谱分离会使协同作用大为减弱。通过一维长岩心研究二元/三元体系各组分在线性流过程中吸附规律差异,然后制作二维平面物理模型研究三元复合驱径向流过程中各组分运移规律,判断出三者的协同作用距离,通过数值模拟以及矿场试验结果论证用变浓度多段塞代替单一段塞的可行性。研究表明:三元体系中由于碱的存在可以使超低界面张力保持距离和乳化能力强于二元体系,三元体系一维长岩心的采出程度比二元体系增加了6.32%;三元体系各组分协同作用距离集中在主流线1/2处,各组分运移距离为:聚合物碱表面活性剂,在后续水驱的过程中表面活性剂存在解吸附现象;使用变浓度多段塞组合注入,可以在保持相近采收率情况下减少15%的表面活性剂和4.5%的聚合物用量。     

弱碱三元复合驱驱油体系中表面活性剂浓度优选研究

在三元复合驱过程中,加入表面活性剂有助于提高原油的采收率.但是表面活性剂价格昂贵,而且表面活性剂对乳状液稳定性的影响随浓度变化而变化,因此为了得到合理的表面活性剂浓度,需要对几种不同方案进行对比研究.采用数值模拟与物理实验相结合的研究方法,在CMG数值模拟软件中,通过调整注入的三元体系中表活剂的浓度,对模拟区块进行预测,对比原油采收率及采出程度等指标,优选出最佳的表面活性剂浓度.与此同时,在室内利用不同表活剂浓度的三元复合溶液对人造岩心进行驱油实验,驱油实验的结果表明了数模结果的正确性.结果表明,原油采出程度随着表面活性剂在三元体系中浓度的增加而增加,表面活性剂在主段塞中合理的浓度为0.3%;在副段塞中合理的浓度为0.15%~0.2%;相比于增加副段塞中表面活性剂的质量分数,增加主段塞中表面活性剂的质量分数时,采收率的提高值更大,说明主段塞中表面活性剂的用量对驱油效果的影响更大.     

二类油层中三元复合驱体系的损耗及有效作用距离

采用天然露头岩心进行驱油物理模拟,研究三元复合体系在地层中不同运移距离下的界面张力以及化学剂损失规律。结果表明:二类油层中复合体系的各组分损失严重,表面活性剂在运移前20%距离后即损失了80%,此时碱、聚合物的损失率也达到23%和12%;复合体系运移全程距离后表面活性剂、碱和聚合物的损失率分别达到了92%、42.8%和31%,损失量都较为显著。复合体系的化学剂主要损失在注入井附近地层中,且这部分损失主要为"无效损耗",对采收率的贡献值有限。化学剂的损失导致复合驱的驱油效果也逐步降低。复合体系的超低界面张力实际的有效作用距离仅为前20%距离,因而对提高采收率的贡献十分有限,而对20%井距之后的水驱残余油的进一步启动则是三元复合驱发展的潜力方向。     

北东块二类油层三元复合驱油试验阶段效果及认识

喇嘛甸油田由于距物源近,油层厚度大,非均质性强,油层性质与已开展的三元复合驱油试验区差异较大。为研究非均质厚油层三元复合驱油技术应用的可行性,2008年在北东块开展二类油层三元复合驱油先导性矿场试验。试验阶段效果明显,油井见效早,含水下降幅度大,阶段提高采收率幅度大。从注、采井距,油、水井剖面调整情况及三元体系采油井乳化等方面对试验区阶段效果进行分析,得出认识,120m井距条件下高粘度三元体系注入顺利,油井产液量基本保持稳定,优化后的三元方案剖面调整幅度大,扩大波及体积作用强,三元体系与试验区原油形成超低界面张力比例高,原油乳化作用明显。     

聚合物浓度及段塞组合对驱油效果的影响

在模拟大庆油田聚合物驱条件下,室内实验研究了高分子量聚合物的浓度、段塞组合对驱油效果的影响。实验结果表明,在聚合物总用量相同的情况下,随着高分子量聚合物浓度的增大,聚合物驱采收率增大。采用小段塞,并且不断降低聚合物黏度的方案注入时,提高采收率的幅度最大,聚驱采收率可达40.12%,最终采收率达80.48%。     

机械振动提高岩心水驱采收率

通过一系列室内实验,对振动增加采收率的机理进行了详细的研究。使用人造岩心、天然露头砂岩岩心,天然油田砂岩岩心及模拟油进行了驱替实验。实验表明,机械振动可提高岩心水驱油的无水采收率及最终采收率,可推迟见水,降低岩心残余油饱和度。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10^-3 mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3~7)×10^-3 mN/m,粘度μ>20 mPa·s。另外,通过室内岩心流动实验证实:室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

低渗透油田水/CO2交替驱注入参数优选

在模拟低渗透油藏条件下,利用长岩心进行水/CO2交替驱室内实验研究。结果表明：水/CO2交替驱注入量增加,采收率、注入压力增加。.在同样注入量下,水气比增加,采收率、注入压力增加;水突破时间加快,气体突破时间减慢。水气比达到1:1后,采收率随着水气比增加而降低;水气交替段塞增大,采收率、注入压力增大,气体、水突破时间减小。水气段塞达到0.2PV后,采收率降低。对于低渗透油田,建议水/CO2交替驱的水气比为1:1、段塞为0.2PV。     

低渗透油层超低界面张力化学驱油方式研究

针对目前低渗透油层水驱采收率较低的问题,在室内采用新型超低界面张力活性剂(SLB甜菜碱型)稀体系及其与相对分子质量为480万的聚丙烯酰胺复配体系,在人造低渗透均质圆柱状岩心中进行了8个方案的化学驱油方式对比研究.结果表明:对未开发或刚投入水驱的低渗透油层单独使用SLB超低界面张力活性剂驱油时,应先注活性水段塞,后进行水驱,方可获得较高的采收率;对已进行水驱且注入水接近突破的低渗透油层,在采出液含水率达98%以后,先注低分子量聚合物水溶液段塞,后注SLB超低界面张力活性水段塞,将比注入二者的复配体系段塞获得更高的采收率.     

不同矿化度水质稀释聚合物溶液驱油效果研究

目前大庆油田聚合物驱试验区主要采用清水配制污水稀释聚合物的注入方式,不同水质矿化度能够大幅度影响聚合物溶液的黏度,对于是否可以通过降低污水矿化度提高驱油效果尚未得到统一的认识。通过人造长方岩心恒压驱油实验考察了四种不同矿化度水质稀释聚合物溶液等黏条件下的驱油效果。研究表明,在渗透率为900 m D岩心(岩心规格4.5 cm×4.5 cm×30 cm)中,剪前等黏70 m Pa·s等段塞大小四种不同矿化度水质稀释聚合物体系,高矿化度体系比低矿化度体系提高采收率值增加3.3%;等聚合物用量条件下,高矿化度体系比低矿化度体系提高采收率值降低2.9%;驱油段塞受地层水稀释对驱油效果的影响达1.8%。通过对比分析,明确了不同矿化度水质稀释聚合物溶液对驱油效果影响,可以为现场进一步开展聚合物驱提供参考。     

高浓度试验区不同注入方式驱油效果实验研究

为提高原油采收率,寻找剩余油挖潜的方法,进一步完善聚合物驱油理论体系.通过室内物理模拟实验,研究不同注入方式对高浓度试验区适应性,优选出最佳段塞组合,为试验区注入方案设计提供参考依据.主要开展了(1)相同聚合物、不同浓度、单一段塞驱油效果研究:采用炼化超高分2 500万和再创700万抗盐聚合物,其中炼化超高分2 500万聚合物注入浓度为1 000 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L、2 500 mg/L、3 000 mg/L五个浓度点;再创700万抗盐聚合物注入浓度为800 mg/L、1 100 mg/L、1 400 mg/L、1 700 mg/L、2 000 mg/L五个浓度点,开展水驱后聚合物驱油实验研究,得出不同阶段采收率、含水率变化规律.确定注聚的调整时机,优选两种聚合物单独驱油最佳注入浓度、聚合物用量以及最终提高采收率效果; (2)相同聚合物、不同浓度、多段塞组合驱油效果研究:采用超高分2 500万聚合物,注入浓度分别为2 500 mg/L、2 000 mg/L、1 200 mg/L,聚合物总用量2 000mg/L·PV,通过各段塞大小变化,组合成4套方案,最终后续水驱到含水98 %,得出不同流度控制方案对驱油效果的影响,评价确定2 500万聚合物不同浓度梯次段塞组合方式及提高采收率效果;(3)不同聚合物、不同浓度、多段塞组合驱油效果研究:根据第一个实验的结果确定炼化超高分2 500万和再创700万抗盐聚合物合适浓度,总聚合物用量2 000 mg/L·PV,测定3套方案注入压力、综合含水率、吸液指数及采收率等的变化,评价不同聚合物、不同浓度、多段塞组合驱油效果,评价确定两种聚合物不同浓度多段塞组合驱油效果.最后,综合对比三种方案的采出程度、压力和聚合物用量,确定高浓度试验区的最佳注入方案.     

提高三元复合驱现场应用效果的技术途径

双河油田IV5~IV11层系油藏温度81 ℃、原油黏度3.3 mPa·s、综合含水97.9%、采出程度53.3%,呈现出典型的东部老油田水驱低效益开发特征。为了改善IV5~IV11层系开发效果、大幅度提高采收率,集成应用了驱油效率高的三元复合驱技术、扩大波及体积的层系重组井网调整技术和防止窜流的化学驱全过程调剖技术。室内研究和现场应用效果表明,3项关键技术产生多种协同效应,在扩大波及体积的基础上大幅度提高了驱油效率,取得优异的增油降水效果。截至2017年12月,IV5~IV11层系累计注入0.72 PV化学体系,累计增油26.09×10⁴ t,中心区峰值含水由97.9%降至90.2%,日产油由23.0 t升至106.1 t;阶段提高采收率10.2%,预计最终提高采收率14.2%。     

分子体凝胶驱油调剖体系性能评价和矿场试验

为了提高注入水波及系数,达到深部调剖的效果,采用由聚丙烯酰胺和适当浓度交联剂组成的分子体凝胶调剖体系.通过岩心实验,测定残余阻力系数达到83.5;采用分子体凝胶+聚合物溶液组合段塞在非均质岩心上做深部调剖驱油实验,测定在初始水驱的基础上提高原油采出程度30%以上;在矿场试验中,通过大剂量的分子体凝胶+聚合物溶液组合段塞调驱,注水井吸水剖面大大改善,产油井含水率明显下降,采油量上升.说明分子体凝胶能够改善波及系数,增加水驱含油面积,大大提高原油采收率.     

强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比

为了优选出强碱三元复合驱后增油效果最好的调驱剂体系,以大庆杏树岗油田储层为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了恒速和恒压条件下的多种调驱剂在强碱三元复合驱后的驱油效果。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系、弱碱三元复合体系、"聚合物凝胶+无碱二元复合体系"组合以及"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合都可以进一步提高采收率,其中"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合液流转向效果较好,含水率下降幅度较大,采收率增幅也较大。     

中低渗油藏化学驱方案优化与矿场对比评述

以某中低渗砂岩油藏P 区块为例,为提高其高采出程度、特高含水阶段油藏采收率,在油藏工程、油藏精细描述及物理模拟研究的基础上,运用三次采油数值模拟技术开展化学驱方案优化设计研究,设计了24 个聚合物驱方案、30 个聚合物/表面活性剂驱方案和33 个三元复合驱方案,用全因素优化方法对注采参数和注入方式进行优化。研究结果表明,主段塞保持相对较高的化学剂浓度和PV 数有利于提高采收率,适量增加高浓度聚合物前置段塞和低浓度聚合物后置段塞有利于保证化学驱的增油效果,优化方案为采用“阶梯四段式”注入方式的聚合物/表面活性剂驱方案,试验区提高采收率11.62%。与已实施的主要化学驱试验相比,油藏条件、聚合物黏度、井网井距及注入量等的差异是产生化学驱开发效果差异的关键因素。     

大庆油田三元复合驱注入程序及段塞优化设计

在大庆油田室内配方和先导性矿场试验研究基础上,利用软件(GCOMP)三元复合驱(ASP)油藏数值模拟软件,优化设计了北一区断西矿场试验的最佳注入程序及段塞大小。结果表明:提高ASP体系粘度、增注低浓度表面活性剂ASP副段塞、采用聚合物前置段塞和聚合物梯度式后续段塞的优化,采收率(OOIP)比未优化时的20%OOIP提高到30%OOIP。说明,大庆油田应高度重视ASP驱的注入方式和段塞优化设计,进一步提高ASP的技术经济效果。