凝析气顶油藏气顶油环协同开发方式下水侵量计算模型

针对凝析气顶油藏开发中由于相态变化复杂而导致水侵量计算较为困难的研究现状,依据物质的量守恒原理建立凝析气顶油藏物质的量物质平衡方程,并推导水侵量的计算公式。该水侵量计算模型同时考虑气顶反凝析、油环溶解气逸出、水蒸气含量、注水注气等因素的影响,较好地描述凝析气顶油藏外部水侵过程中复杂的物理现象,并将该方法应用于某凝析气顶油藏中。研究结果表明:凝析气顶油藏气顶投入开发后,累积水侵量迅速增加;反凝析、水蒸气含量、逸出溶解气等因素对水侵量影响的时间顺序不同;以综合考虑各因素得到的水侵量为基准,忽略反凝析、水蒸气含量、逸出溶解气等因素的影响,水侵量的计算结果都偏大,误差最大的是气顶反凝析,其次是油环溶解气的逸出,较小的是水蒸气含量。     

气顶底水油藏油井最佳射孔井段确定新方法

气顶底水油藏兼有气顶油藏和底水油藏的特征,开发难度大。油藏主要开采原油,开发过程中通常会表现出先气顶气窜,后底水锥进的生产特征,使得油井稳产期短,产量下降快,油藏采收率普遍较低。若油藏在油气界面或油水界面处存在不渗透隔板,则可有效减缓气顶气或底水的锥进速度,延长油井稳产期。现有的该类油藏油井最佳射孔井段确定方法,因考虑因素不全面或采用图版的近似方法,且均未考虑油藏中存在隔板的情况,故无法满足生产需要。对存在隔板的气顶底水油藏提出了一种确定最佳射孔井段的最优化方法,并在实际生产中获得了验证。     

气顶边水油藏油气协同开发下流体界面运移特征

气顶边水油藏的开发,存在明显的油气水互侵现象,导致产量快速递减,开发难度增大。为了防止生产井过早停产,需明确流体界面运移特征,制定油气协同开发生产制度。本文通过油藏数值模拟方法,建立了月东油田气顶边水油藏实际模型与机理模型,根据气顶与边水作用能量强弱,将油气协同开发区域划分为边水控制区、气顶控制区和气顶边水联合控制区三类进行研究,综合评估气窜、水淹、油侵风险,明确油气、油水界面运移特征并形成运移速度图版。结果表明：随着开发的进行,气顶膨胀导致油气界面从油藏顶部向油井方向运移,边水侵入导致油水界面从油藏底部向油井与气井方向运移,油井存在气窜与水淹的风险,气井存在水淹与油侵的风险,剩余油主要分布在气顶下部和井间高部位,确定月东油田气顶边水油藏合理采气速度为6%~8%。本文基于实际与理论研究形成的成果认识,为气顶边水油藏油气协同高效开发提供理论指导。     

特低渗油藏CO2非混相驱封窜实验研究

为了提高特低渗油藏CO2驱的开发效果,以靖边三叠系延长组长6段为研究对象,设计了5组不同的驱油实验(生产压差分别为1 MPa、2 MPa、3 MPa、4 MPa、5 MPa)分析CO2驱过程中的窜逸规律.实验结果表明,随着压差增加,见气时间和气窜时间缩短,但是最终采收率却呈现出先增加后降低的趋势,且见气前后产量大幅增加,是开采的最主要时期.实验显示在3 MPa压差下驱油效果最好.在3 MPa驱替压差下开展了封窜提高采收率实验,封窜剂选用异丙胺.结果显示:封窜剂的残余阻力系数为6.92,扩大波及体积效果很好,提高采收率的幅度达15％.实验结果表明延长组长6段油藏的最佳驱替压差为10 MPa,在气窜之后采用异丙胺封堵能大幅提高最终采收率.     

合注合采油藏窜流通道发育区定量判识方法

以采用多油层合注合采方式开发的葡北油田葡I油组油藏为例,开展定量判识窜流通道发育区的方法研究.从油藏地质和开发动态的角度优选能有效表征窜流通道特征的7类参数,通过变换进一步求取井组综合变异系数、无因次累积注水强度、无因次吸水强度和井组内部累积水油比级差4个关键参数,最后通过构造综合判别参数与4个关键参数之间的定量关系式实现综合判别参数的求取.研究表明,葡北油田综合判别参数大于0.38的区域为窜流通道发育区,被窜流通道沟通的注水井和采油井分别具有低注水压力和高注水量及高采液量和特高含水率的典型特征.     

气顶油藏屏障注水数值模拟

探讨气顶油藏屏障注水提高油藏开发效果的机理,并优化屏障注水参数。以国外某气顶油藏的储层特征为基础,通过油藏数值模拟方法,对气顶油藏屏障注水运移规律及作用机理进行分析。结果表明,屏障形成前,屏障水以径向流的运移规律向气顶和油环流动,分别补充油区与气区地层能量,延长开发年限,有效抑制气顶膨胀能,减缓油气界面运移速度,降低油井生产油气比,提高油井开发效果。当屏障形成后,屏障切断油区与气区的通道,将气顶油环分为一个大气顶小油环与小气顶大油环,实现气顶油环单独开采,有效防止油气互窜。结合该油藏的开发政策,优化气顶油环屏障注水参数及开发方式,分别从油侵损失量和气顶油环采出程度两个方面综合考虑,最优屏障井位置随着注采比的增加逐渐往气顶方向移动,并最终稳定在一定位置。     

气顶油环协同开发下油气界面运移规律研究

针对气顶油环协同开发时,油气界面运移规律认识不清的问题,展开了不同采气速度下油气界面运移规律的 研究,研究中通过三维可视化气顶油环油藏物理模拟装置和与室内实验等尺寸的数值实验模型,模拟不同采气速度下 气顶油环油藏的开发过程,通过模型可视窗口和数值模型饱和度场,实时观察记录油气界面运移规律以及油井生产动 态。实验结果表明,随着采气速度增加,气顶膨胀能得到有效抑制,油气界面运移速度减慢,且内、外油气界面运移速 度逐渐趋于平衡,油气界面运移形态逐渐稳定,有效减缓油井气窜的发生,增加气顶膨胀驱油的动用范围。通过物质 平衡原理,建立气顶油环协同开采的油藏工程方法,推导不同开发方式下的油气界面运移规律,计算结果表明,当采油 速度越小,采气速度越大时,油气界面向油环侵入的速度越小,合适的采油速度和采气速度可以保持油气界面平衡。     

考虑重力超覆的气窜通道体积计算方法

非混相注气驱过程中的平面和纵向气窜严重影响驱油效果。气窜通道体积是气窜封堵方案设计的一项重要参数。已有的计算方法过于简化,可靠性较低。根据渗流力学原理和油藏数值模拟结果发现,进入拟稳态气窜后,平面有效气窜通道可近似用两段圆弧来表征,单层气窜通道近似于一个椭圆柱体,多层气窜通道类似于多个部分叠置的椭圆柱体在纵向上的叠加。基于流体在多孔介质中的平面渗流机理,建立气窜通道的平面面积计算模型。在重力超覆作用下,底部注入气逐层向上部运移,通过考虑气体重力超覆建立了由多个渗流方程组成的非线性方程组,可用于计算纵向各层气窜通道的厚度。气窜通道的平面面积计算模型和纵向厚度计算模型构成了多层气窜通道体积计算模型。利用该模型分析了生产井产气率和注气井吸气剖面的不同对应的气窜通道体积的变化规律。研究结果考虑了气体在多孔介质内的渗流机理以及重力超覆机理,更加符合拟稳态下的气窜过程,能够提高封窜方案的准确性和可靠性。     

气驱点滴水改变渗流阻力驱油实验研究

低渗透油藏注气开发极容易发生气窜,导致采收率降低。本文研讨一种新型驱替方法,在注入气体的同时,点滴注入水,从而增大驱替相的渗流阻力,减少气窜。随气液比的降低,压力上升无量纲值增加。点滴频率越快,压力上升无量纲值越大,即渗流阻力越大。     

渗透率对低渗油藏CO_2驱气窜的影响规律研究

为了确定低渗透油藏渗透率对CO2驱油过程气窜的影响规律,为延长油田筛选理想的油藏开展CO2驱矿场试验,通过室内实验研究了不同渗透率岩芯驱替下见气时间、气窜时间、扩散速度及不同阶段采收率的变化特点。实验结果表明:扩散速度随渗透率的增加而增加,见气时间和气窜时间随岩芯渗透率的增加而缩短,且当渗透率增加到某一值(本实验为10 mD左右)后,见气时间和气窜时间几乎都降为0。见气采收率随渗透率的增加而降低;渗透率在某一范围值内,气窜采收率和最终采收率随渗透率的增加先降低后缓幅上升。低渗透油藏CO2驱见气后仍有大幅的提高采收率空间,大量原油主要在见气后至气窜前采出。而且,一旦发生气窜,采收率进一步提高的幅度将非常有限。     

不同注入气体下低渗油藏注气开发室内评价

为了探索乌石17-2油田注气开发方式可行性以及进一步提高油田开发效果,从室内实验角度出发,对三种气体(N_2、CO_2、烃类气)开展了注气膨胀实验、细管实验、长岩心驱替实验,并进行对比分析及效果评价。研究结果表明:N_2在地层条件下表现为非混相驱,其对原油的降黏及膨胀能力有限,后期气窜明显,注气突破时间较早,突破前采出近90%左右的原油,而突破后基本为无效注气,几无产出。室内驱油效率仅为36.3%,开发效果差。烃类气、CO_2与地层原油相态配伍性要好,最小混相压力低,分别为27.52、27.13 MPa。地层条件下易形成近混相驱,气体突破要晚,气体突破以后仍能采出近30%左右的原油,驱油效率要高于非混相驱近25%,最终驱油效率分别为66.7%、69.0%,开发效果好。烃类气驱、CO_2驱可作为乌石17-2油田低渗强水敏储层优选能量补充方式。     

桩106稠油油藏低气液比氮气泡沫驱实验研究

针对桩106普通稠油油藏水驱开发后期提高采收率的需要,同时为了克服常规泡沫驱注气成本和注入压力过高的问题,开展了低气液比氮气泡沫驱实验研究.泡沫驱油体系筛选实验结果表明:构建的泡沫驱体系0.2wt%DS2+0.5wt%Na2CO3具有良好的起泡性能(起泡体积570ml,析液半衰期590s),同时具有大幅度降低油水界面张力(1.4×10-3mN/m)和较强的乳化能力(最小乳化转速275r/min).岩心物理模拟实验表明,低气液比条件(0.2∶1—0.5∶1)下的氮气泡沫驱不但能够在水驱基础上提高采收率22%—30%,而且还可以防止气体的过早突破,从而起到较持久的调驱作用.低气液比泡沫驱是提高普通稠油油藏水驱开发后期采收率的一种经济有效的方法.     

非常规油气资源经济评价研究

非常规油气资源已成为重要的战略接替资源,且由于独特的形成、富集与分布规律,非常规油气资源并不能使用常规的方法进行开采.首先对油气资源经济评价进行定义,在此基础上将常规油气资源经济评价广泛使用的净现值法与实物期权法进行对比,针对非常规油气资源的特点,该案例研究构建以实物期权法为基础的非常规油气资源经济评价方法,通过对西部某省份非常规油气资源勘探开发投资项目进行分析,结果显示:当前应该持有资产以待开发;第一年无论价格是上升还是下降,都选择持有资产以期获取更大的收益;第二年在价格上涨的趋势下,非常规油气资源理应立即开发,如果价格下跌,则继续持有.该案例研究为非常规油气资源勘探开发投资项目不同阶段应该选择持有以待开发还是立即开发提供了依据,验证了以实物期权为基础的非常规油气资源经济评价方法的适用性.     

考虑反凝析的边水凝析气藏见水时间预测新方法

边水凝析气藏开发过程中,地层压力下降至露点压力后,凝析油析出。以往气井见水时间预测通常忽略了凝析油析出的影响,因此造成预测结果与实际结果有较大差异。为了更好地开发边水凝析气藏,准确预测见水时间,需考虑凝析油影响。基于多孔介质流体质点渗流规律,考虑反凝析油的影响,推导了近似直线供给边界的边水凝析气藏见水时间预测新公式。实例应用表明对边水凝析气藏见水时间预测时必须考虑凝析油的影响。预测新公式为深入研究边水推进机理,控制见水时间提供了理论依据,对边水凝析气藏生产管理具有重要的指导意义。     

注气体积和轻质油藏空气驱机制的关系探讨

通过细长管、填砂管氧化和驱替等一系列室内试验以及绝热条件下注空气过程的数值模拟研究注空气体积及不同注气阶段和轻质油藏注空气驱油机制的关系。根据试验和数值模拟分析结果,与其他气驱过程比较,给出典型轻质油藏空气驱替试验可能取得的原油采收率与注气体积关系理论曲线。结果表明,轻质油藏在不同注气体积条件下具有不同的驱油机制:注气体积小于0.5Vp(Vp为孔隙体积)即气体突破之前,烟道气驱为主要的驱油机制,驱油过程为一非混相气驱过程;注气体积大于0.5Vp即气体突破之后,烟道气和高温反应带共同作用的驱替作用表现为其主要机制;当反应带逐步推进至接近产出端时,反应带的热效应有可能成为重要的驱油机制。     

低渗油藏注CO2／N2组合段塞改善驱油效率实验

针对江苏高集低渗低饱和低能量油藏,开展了先注CO₂前置段塞再后续N2段塞顶替的驱油机理研究。通过高集油藏地层原油加注CO₂／N₂气体互溶性膨胀相态机理、多次接触抽提-凝析过程相态机理以及交替注CO₂／N₂组合段塞细管驱替最小混相压力测试、长岩芯驱替效率等实验和模拟研究,对CO₂／N₂组合段塞注气驱油机理及效果进行了分析评价。结果显示,先注CO₂前置段塞再后续注N2顶替的驱替方式能更有效地发挥CO₂增溶膨胀、近混相和N₂弹性膨胀驱油的优势,其驱油效率能达到甚至超过单纯注CO₂的驱油效率。这种驱替方式不仅有利于改善注非烃气体的驱替效率,还可减轻令人担忧的采油井气窜后所带来的采油管柱和设备的腐蚀问题。此外将这一方式推广到注CO₂前置段塞再后续注烟道气的驱替过程,还可在提高油藏采收率的同时实现工业温室气体地下环保埋存。     

薄荷台-大榆树地区扶余油层成藏因素与有利油气富集区研究

研究区油气分布受构造、断层、沉积和油源等因素影响,造成油水关系复杂,油藏类型多样,给油藏评价和开发带来困难．薄荷台一大榆树地区扶余油层油气成藏受多种因素制约,对其成藏主控因素的分析是下步油藏评价、油气开发突破的关键．着重分析油气成藏控制因素,建立油气成藏模式,总结油气富集规律,寻找有潜力的油气富集区块,为开发优选有利目标区打基础．研究结果表明,预测研究区存在2个构造和4个岩性有利油气聚集带．     

注空气驱油室内实验研究

通过室内注空气动态驱油实验 ,模拟了原油在不同温度、不同注入压差等条件下的低温氧化过程 ,检测和分析了采出气体的含氧量变化 ,进一步研究了空气驱低温氧化机理。实验结果表明 ,在同一温度下 ,随着注入压差的增大 ,气体突破时间缩短 ,突破驱油效率及含氧量降低 ;在注入压差一定时 ,随着温度的升高 ,气体突破驱油效率增加 ,含氧量降低 ,低压差下气体突破时间延长 ,高压差下气体突破时间缩短。在低压差、高温油层中采用空气驱油 ,产出气体可控制在安全极限范围内。     

低渗透油田CO2驱泡沫封窜技术研究与应用

为有效地封堵气窜通道和提高驱油效率,研制了SD—4和SD—5两套泡沫配方体系,在pH=3、含油60%的条件下,SD—4体系泡沫的膨胀倍数为4.1、泡沫半衰期83 h、阻力因子120。现场试验表明,二氧化碳泡沫能有效封堵气窜通道,扩大二氧化碳气体的波及体积,降低无效循环,提高驱油效率,试验井注气压力升高6.0 MPa,连通油井见到了明显的增油降气效果,该技术具有较好的发展前景,为其它气驱提供借鉴。     

应用核磁共振技术评价水驱开发效果

 通常的室内岩心分析不能给出岩心水驱油过程中油的动用特征及剩余油的分布情况,借助核磁共振T₂谱技术能够直观地观察到岩心经水驱后不同孔隙中油的动用规律及剩余油分布特征.对3类不同渗透率级别的岩心样品进行水驱油实验,并借助核磁共振T₂谱技术对其渗流机制进行分析,评价水驱后的采出程度.结果表明,对于低渗透、特低渗透的岩心,驱替过程中,大、中孔隙中的油优先被驱替出来,见水时水驱采出程度已较高,见水后可通过增大驱替压力进一步提高采出率,故此类油藏适合注水开发且效果较好.但驱替压力过高也会改变孔隙中剩余油的分布,将部分油挤进更小的孔隙中,很难再被开采出来.驱替结束后所有尺度的孔隙中都有残余油分布,即使大孔隙,T₂谱显示也有部分剩余油存在.对于超低渗透岩心,水驱过程中压力较高且见水时水驱采出程度很低,故此类油藏注水开发效果较差,需通过酸化、压裂等技术改善储层物性,或寻找其他途径有效开发.