氮气泡沫开发稠油底水油藏的物质平衡方程

稠油底水油藏蒸汽吞吐过程中易形成底水在加热范围内的锥进,在底水锥进严重的生产井底部高压注入氮气泡沫,可以将水锥压回原始油水界面.将注氮气泡沫压水锥的过程看作气驱油、油驱泡沫和泡沫驱水3个过程,建立了多轮次蒸汽吞吐后注氮气泡沫控制稠油底水油藏底水锥进的物质平衡方程,得到了泡沫分离的氮气和表面活性剂溶液的启动油量、原油富集带厚度以及底水面深度的计算方法.对胜利油田某稠油底水油藏的一口生产井实施注氮气泡沫压水锥进行了计算,结果表明,对于600 m3/h的注氮气速度,注泡沫19 d可将水锥压回原始油水界面,最优的射孔高度距原始油水界面14.26 m.     

氮气泡沫开发稠油底水油藏的物质平衡方程

稠油底水油藏蒸汽吞吐过程中易形成底水在加热范围内的锥进，在底水锥进严重的生产井底部高压注入氮气泡沫，可以将水锥压回原始油水界面。将注氮气泡沫压水锥的过程看作气驱油、油驱泡沫和泡沫驱水3个过程，建立了多轮次蒸汽吞吐后注氮气泡沫控制稠油底水油藏底水锥进的物质平衡方程，得到了泡沫分离的氮气和表面活性剂溶液的启动油量、原油富集带厚度以及底水面深度的计算方法。对胜利油田某稠油底水油藏的一口生产井实施注氮气泡沫压水锥进行了计算，结果表明，对于600m^3／h的注氮气速度，注泡沫19d可将水锥压回原始油水界面，最优的射孔高度距原始油水界面14．26m。     

超低渗透油藏见水微观机理研究

从微观角度和宏观角度研究超低渗透油藏见水微观机理和见水特征。微观角度主要以室内实验为基础,首先通过恒流速和恒压差水驱油实验说明超低渗水驱过程中由于油水两相界面的存在导致的水驱油渗流阻力增加;然后通过渗流阻力分析和动态毛管压力实验研究了储层孔喉结构对水驱能力的影响以及水驱油渗流阻力增加的主要原因,结果表明当润湿相水与非润湿相油形成油水界面时,油水两相界面的阻力却远大于水驱油的毛管压力,会导致局部孔隙吼道被油水界面切断,从而不参与渗流。     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明，石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力，并可使其达到超低界面张力范围；而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内，原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加。但当石油磺酸盐浓度足够高时，二者的界面剪切粘度却有所下降，只是下降的幅度不同；胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ξ电位也发生了明显变化。     

蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响

用室内实验的方法研究了蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响.结果表明,当蒙脱土吸附了原油中的界面活性组分后容易聚集到油水界面上参与界面膜的形成,使界面膜强度显著增加,且膜强度有随蒙脱土浓度的增大而增大的趋势.蒙脱土对原油中界面活性组分的吸附使得蒙脱土可与原油模拟油的油滴间形成OMA结构,其zeta电位明显高于蒙脱土及油滴的zeta电位.蒙脱土的水化作用使得OMA结构中夹带了较多的水,这种夹带的水随OMA结构一起上浮到乳状液的上层浓相中,使得O/W型乳状液的稳定性增强,导致油水分离更加困难.     

围油栏前压力垂直结构对油水界面稳定性的影响

油水界面不稳定是围油栏失效的主要原因.该文采用油水二维湍流模型,基于PLIC-VOF(Piecewise Linear Interface Construction-Volume of Fluid)方法模拟油水界面运动,以油水密度比值、水流流速、围油栏吃水深度和油的运动黏度为参数,研究了围油栏前压力梯度的变化及其对油水界面稳定性影响的规律.研究结果表明围油栏前压力垂直结构直接决定了油水界面稳定性;临界压力梯度作为判断油水界面稳定性的标准在多数情况下都是很有效的,但是由于没有考虑运动黏度的影响,当运动黏度小于0.15cm2s-1时,不能再运用临界压力梯度标准判断油水界面稳定性.     

软弱夹层对隧道施工稳定性的影响分析

天恒山隧道为浅埋土质隧道.其地质条件较差,地层中含有软弱夹层.当隧道在合有软弱夹层的地基上施工时.软弱夹层将对隧道的稳定产生影响.利用有限元方法模拟分析了软弱夹层位于隧道不同位置时对隧道施工期间稳定性的影响.得出了软弱夹层位于拱脚附近时为最不利情况的结论.     

鄯善油田三间房组油藏油水界面分布状态的主导因素分析

近期的新钻加密井发现鄯善油田三间房组油藏油水界面与开发初期所认为的形态有明显不同.通过对油水界面分布情况及地层水矿化度、化学成分、水型等方面的研究,认为造成这种状况的主导因素是鄯善油田正好位于地下水排泄区内,地下水自西北部侵入鄯善油田,使西区、北区油水界面严重抬升,地层水矿化度及化学成分也发生了相应的变化.这对确定新钻加密井井深,提高水淹层解释符合率具有现实的指导作用.     

稳态水锥自由边界问题及其数值逼近

在具有底水的油层中,油浮于水上,开井后,油受高压往上喷射,底水随之上涨。在一定条件下,随喷射时间之延长,油水界面可能趋于一个稳定位置。这个稳定的油水界面就称为稳态水锥。本文讨论稳态水锥的形状和位置的确定问题,它是底水油田开发中的重要课题。 设具有底水的供油区为关于Z轴为对称的柱形区域,它在(r,z)平面上的截面是多角形D=ABCDEFG,油水界面为,油占区为曲边多边形Ω=ABCEFG(见图1)。     

夹层对底水油藏油水运动的控制作用

夹层抑制底水锥进效果良好,但尚未开展其定量评价的研究.针对该问题提出了根据夹层参数,将其定量评价为无夹层、渗滤型夹层、小范围不渗透夹层和大范围不渗透夹层4种分布模式.无夹层模式底水快速锥进,远离井筒周围分布大量剩余油,可通过完善井网提高动用程度;渗滤型夹层底水被转化为次生边水和次生底水,开发效果较好,剩余油分布较少;小范围不渗透夹层底水转化为次生边水,极易在夹层底部形成"屋檐油",顶部形成"屋顶油",可作为后期挖潜的方向;大范围不渗透夹层完全抑制底水运动,上下邻层均可形成大量剩余油,是油田开发后期挖潜的重点.     

Box-Behnken法研究底水油藏直井底水锥进影响因素

 底水锥进是影响底水油藏开发效果的重要因素。用某实际油藏资料建立了底水油藏的数值模型,在综合考虑各种影响底水锥进的单因素基础上,设计底水锥进影响因素的无因次参数群,应用数值模拟计算的累积产油、产水和产液量回归俞启泰水驱特征曲线,以求得反映直井见水特征的参数b（水驱特征曲线斜率）。以参数b 为研究对象,运用Box-Behnken 试验设计,通过曲面反应法研究不同因素对b 值的影响,并得出各影响因素对底水锥进的影响显著性、影响顺序和影响趋势。     

强底水油藏水平井见水时间及水锥动态研究

底水锥进是影响底水油藏水平井开发效果的重要因素,其中水锥形态和水锥突破时间是底水锥进的关键参数。基于底水油藏水平井下部为半圆柱状向心流的假设,推导出水平井见水前在任一时刻的水锥高度隐函数,进一步确定了底水油藏水平井的水锥突破时间和不同时刻水锥形态。结果表明,水锥突破时间主要与避水高度、水平段长度正相关,与水平井初期产量反相关,且随着时间的延长,水锥半径越来越大。将计算结果与渤海油田底水油藏一口水平井生产实例进行比较,两者误差在10%以内。     

底水油藏采水消锥复合工艺优化设计

底水油藏在开发中后期底水锥进问题突出,为取得较好的开发效果,必须采取合理有效的控水消锥措施。人工隔板、采水消锥等技术的应用存在有效期短、液量控制难等不足。提出采水消锥与人工隔板复合的控水方法,在室内岩心实验的基础上利用数值模拟进行了采水消锥与人工隔板复合工艺参数优化设计。结合A66-41井已高含水的现状,建立单井模型,优化了隔板位置及半径;采水点汇射开位置及产液量;分析了单一工艺与复合工艺的控水消锥效果。结果表明,采水消锥与冻胶隔板复合工艺效果明显好于单一工艺,能有效抑制底水锥进、降低油井含水、提高原油产量及经济效益,对底水油藏的控水稳油效果明显。     

星形高分子在油水界面吸附的动态Monte Carlo模拟

用动态M onte Carlo方法,模拟了星形高分子在油水界面的吸附过程,得到了星形高分子在油水界面吸附过程中的一些动态和静态性质,如界面上吸附的高分子数、界面膜厚度、油水界面张力以及体系达到平衡所需要的时间等。研究表明:星形高分子在界面上吸附的数目由其结构和在系统中的浓度决定;星形高分子形成的界面膜是不对称的,其厚度由分子结构和浓度共同决定;系统达到平衡所需要的时间不仅与分子的浓度有关,还与其结构有关;星形高分子的支链长度越长,表面活性越大;臂数越多,表面活性越小。     

水平井流入控制阀控底水原理及影响因素分析

随着钻完井技术的发展,采用流入控制阀（ICD）完井技术开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径。弄清水平井ICD 控底水原理及影响因素成为利用其实现延缓底水锥进、提高油藏最终采收率的关键。在分析ICD 控水限流原理基础上,通过模拟计算,具体分析了流动剖面、环空流动、含水率等3 个影响控水效果的主要因素。分析结果表明：对于不具有高含水段的油藏,可以利用ICD 增大高渗段阻力,从而在牺牲总产液量的基础上降低产水,实现控水;ICD 所产生附加压降有效地减少了环空流动,增强了控水的稳定性,为实现长期稳油控水提供了保障;对储层物性参数分布认识出现偏差将会较大地影响ICD 的控水效果;对于存在高含水段的水平井,需要增大高含水段的附加压降,降低高含水段的产液量,才能有效实现控水。对水平井ICD 控底水原理及影响因素的分析结果为优化水平井ICD完井设计,控制底水锥进提供了技术思路。     

草古潜山裂缝性碳酸盐岩油藏油水界面确定及有利区预测

草古地区奥陶系潜山油藏岩性以碳酸盐岩为主,储集空间和渗流通道主要为裂缝,其次为溶蚀孔洞。草古潜山油藏具有较高的初始产能,但开发过程中水侵严重,导致储层流体性质判别和油水界面确定困难,极大地影响了草古潜山油藏的生产开发。为了更有效地对草古潜山油藏进行生产开发,首先,以成像测井标定常规测井建立了储层识别与分类标准,利用电法和非电法测井组合图版进行流体性质识别;其次,结合测井解释和试采结果确定油藏原始油水界面,并且在考虑断层和裂缝影响的条件下,提出了一种单井动态油水界面预测方法;最后,叠合储层分布、裂缝分布与剩余油分布确定了开发潜力有利区。研究结果表明:草古潜山油藏储层可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类;声波～深电阻率/浅电阻率(AC～RD/RS)图版和自然电位*深电阻率/浅电阻率～深电阻率(SP*RD/RS～RD)图版结合可有效区分油层、水层和干层;油藏原始油水界面深度为920 m,考虑垂直裂缝影响的油水界面计算公式能较准确确定动态油水界面;过断层的井初期含水率高,远离断层的井含水率上升速度快;平均裂缝孔隙度越高、Ⅰ类储层占比越高,含水率上升速度越快;A113、A11-9、A1-4井区具有开发调整潜力。提出的油水界面及有利区的确定方法为后期油藏开发提供了依据,也为其他裂缝性油藏的开发提供了新思路。     

薄层底水油藏底水锥进控制可视化研究

常规底水油藏采用射孔建立底水隔板控制底水锥进。针对薄层底水油藏的底水锥进提出了不射孔建立底水隔板的方法。该方法通过冻胶型选择性堵剂的选择性注入和由工作液与原油的密度差而产生的重力分异作用形成隔板，控制底水锥进。在隔板建立中，选择性堵剂、高密度盐水和过顶替液起了重要作用。通过可视化物理模拟形象直观地表达了薄层底水油藏不射孔建立底水隔板控制底水锥进的过程。现场应用证明，该方法可以解决陆梁油田的薄层底水油藏底水锥进问题。