基于刻蚀模型的高渗条带控制下剩余油微观赋存特征

特高含水期砂岩油藏中普遍出现高渗条带,为研究高渗条带控制下剩余油分布特征,在储层高渗条带动静态特征分析的基础上,建立二维刻蚀模型,通过微观驱替试验研究不同级别高渗条带控制下注入水波及及微观剩余油赋存特征。研究结果表明,对于存在高渗条带的模型,增大驱替速度仅对绕流式剩余油的挖潜有效,而对包围式簇状、并联式喉道状、死角式点状剩余油影响不大,说明单纯提高驱替速度已不能作为动用高渗条带下剩余油的有效方式,研究结果为特高含水期油藏提高剩余油采收率提供了理论基础。     

高渗条带控制下剩余油微观赋存特征

特高含水期砂岩油藏中普遍出现高渗条带,为研究其控制下剩余油分布特征,在储层高渗条带条带动静态特征分析的基础上,建立二维刻蚀模型,通过微观驱替试验研究不同级别高渗条带控制下注入水波及及微观剩余油赋存特征。研究结果表明,对于存在高渗条带的模型,增大驱替流速仅对绕流式剩余油的挖潜有效,而对包围式簇状、并联式喉道状、死角式点状剩余油影响不大,说明单纯提高驱替流速已不能作为动用高渗条带下剩余油的有效方式,研究结果为特高含水期油藏提高剩余油采收率提供了理论基础。     

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.     

次生底水油藏的三元复合驱替特征及影响因素

原生整装油藏经过长期注水开发后,逐渐演化为次生底水油藏。次生底水油藏的剩余油类型包括中上部的弱动用可动剩余油、中下部水驱绕流式可动剩余油和高水淹区的水驱后残余油。对该类型油藏开展三元复合驱以进行挖潜。利用油井生产数据,将三元复合驱替历史分为驱油剂的受效前期、持续受效期和受效后期3个阶段,确定驱油剂持续受效期时间跨度。利用驱替特征曲线定量化确定各井在驱油剂持续受效期的驱替能力,同时分析了影响驱替效果的工程和地质及化学因素。结果表明,次生底水油藏的三元复合驱开发特征与常规底水油藏开发明显不同,而工程和地质因素对该两种油藏类型生产特征的影响作用是相似的。驱油剂中的聚合物组分对整个开发历史的油水渗流具有重要的影响。     

底水油藏高含水期剩余油挖潜可视化驱油实验

C油田馆陶组油藏为强底水油藏,储层物性具有高孔、高渗特征,经过长期天然能量开采,整体进入高含水开发阶段,亟待探索新的补充能量方式,提高剩余油动用程度。研究为了实现油藏开发过程模拟的可视化,结合油藏实际情况,设计了满足几何相似条件的物理胶结模型和两组不同介质(活性水,气体和泡沫交替)驱替实验,利用X射线安检机直观了解岩层中流体渗流情况、底水锥进现象以及剩余油分布特征。研究表明：大尺寸平板模型实验能够直观地描述底水油藏水锥形态;2组实验在初始底水驱阶段水驱规律相同,水驱采收率达到42%,波及范围有限,井间和顶部剩余油富集;活性水驱阶段提高采收率0.73%,剩余油动用程度不高,顶部剩余油富集;气体和泡沫交替驱可有效动用井间和顶部剩余油,较水驱提高采收率2.14%。     

缝洞型油藏注水驱油可视化物理模拟研究

采用可视化物理模拟方法直观研究了缝洞油藏的注水驱油机理,考察了不同注入流体、注入方向、注入角度等多方面因素对注水效果的影响,直观了解了缝洞油藏注水驱油前后的油水分布,并进行了注气提高采收率实验。结果表明:缝洞位置对水驱效果产生明显的影响;重力分异在缝洞模型中具有重要的作用;对于缝洞型油藏,剩余油的形成和分布主要受缝洞通道不规则性和重力捕集的影响,水驱后剩余油主要分布在上部溶洞和下部溶洞顶部难以驱替的"阁楼空间"内,这部分剩余油也是注气驱替的主要驱替空间;实验发现,水驱油过程中一旦形成水流通道,孔洞中的剩余油就难以被驱替,改变注水方式或注入介质(如注气)等,有可能进一步驱替孔洞中的剩余油,提高采出程度。后续注气实验证明通过改变注气方式可以明显驱出"阁楼空间"中的剩余油。     

超低渗油藏超临界CO2驱油特征及原油动用能力

为明确超临界CO_2驱替特征,结合核磁共振技术对比了超低渗透油藏超临界CO_2非混相、混相驱及水驱对储层孔隙原油动用效果,明确了长庆超低渗油藏岩心内原油分布特征,对比了不同注入介质对不同孔喉内原油采出程度的贡献程度。结果表明:超临界CO_2混相及非混相驱的见气阶段是采出程度迅速增加阶段,气窜后驱油效率大幅降低,对比了不同驱替方式采出程度,油藏条件下水驱主要动用大、中孔隙;CO_2非混相驱主要提高中、小孔的采出程度;水驱及非混相驱均无法动用小于0.1μm的微孔内原油;而CO_2混相驱对小、微孔提升较大,在混相气驱后,大、中孔隙动用程度接近100%,小孔和微孔分别达到34%和10%。混相气驱效果最佳,其次为非混相驱与高压水驱,低压水驱对原油动用能力较差。研究为超低渗油藏驱油方式的选择提供了理论依据。     

苏北盆地复杂断块油藏多夹层模式划分及控油规律

复杂断块油藏含油层系薄,隔夹层发育复杂,因此多夹层控制下的剩余油分布规律对其水驱技术政策的制定意义重大。首先基于典型模型研究了夹层数目(贯通注采井)、夹层发育规模及夹层展布位置对于水驱后储层纵向波及效率及剩余油分布模式的影响。然后依据复杂断块油藏储层特征建立了16种表征注采井间不同夹层数量及展布位置的多夹层驱替模型,并将其归纳为"多驱少"和"少驱多"两种驱替模式。总结了两种驱替模式下夹层对于剩余油分布的控制作用及其差异性。基于多夹层驱替模式划分方法及控油规律,针对典型区块提出补层及新井部署等挖潜对策,取得良好应用效果。研究成果及应用实践可为其他多夹层油藏中高含水期的剩余油挖潜提供借鉴意义。     

极复杂断块油藏交替采油提高采收率的可视化物理模拟

极复杂断块油藏的断层、储层非均质性和边水存在等因素均会影响其最终的采收率。为了弄清各因素之间的影响作用,利用可视化动态仿真驱替装置进行水驱油的物理模拟实验,透过可视化的实验图像可以直观地观察到剩余油的分布规律及流线变化特征。为此共设计了6组不同的实验方案,研究油藏储层非均质性以及边水存在时对水驱油效果的影响。结果表明：模型在一注两采稳定注水开发时会形成井间滞留区,这部分“死油区”可通过交替采油的方式重新动用;同时对三种非均质情况下的渗透率级差组合进行了评价;当存在边水时,流线分布较之前有很大的差异,对比不同的实验方案发现均质边水模型的采出程度更大。通过物理模拟地下流体的流动特征,为极复杂断块油藏剩余油的有效开发提供基础。     

非均相复合驱非连续相渗流特征及提高驱油效率机制

非均相复合驱是聚合物驱后油藏大幅度提高采收率的重要方法。微流控实验及室内双管岩心流动实验均表明非均相复合驱具有非连续相渗流特征,表现为压力一定条件下微通道内流速仍大幅波动、不同渗透率双管岩心中分流量持续交替变化。综合考虑凝胶颗粒弹性变形特征、聚合物增黏与非牛顿特性、表面活性剂降低界面张力作用及润湿改变等化学剂作用机制,建立非均相复合驱微观渗流格子玻尔兹曼模拟方法。基于微观数值模拟结果,揭示非均相复合驱提高驱油效率机制,颗粒暂堵升压后变形运移、固液增阻导致液流转向、驱替液增黏抑制黏性指进、强化启动微观剩余油,进而提高微观波及系数及微观洗油效率。     

胜利油田交联聚合物调驱技术研究及应用

结合胜利油区孤东、孤岛一类主力油田油稠、胶结疏松、易出砂、非均质严重的特点提出了交联聚合物驱油的概念 ,所研制的交联体系采用 1 0 0 0～ 2 0 0 0 mg/L聚合物溶液加入 30 0～ 60 0 mg/L的 XL系列交联剂 ,该体系具有缓慢、轻度交联 ,交联后的体系粘弹性好 ,其粘度一般可升高 3倍以上的特点 ,同时该体系具有剪切降粘后粘度可恢复、热稳定性好、耐矿场矿化度的优点 .岩心试验表明 :交联聚合物体系有较高的阻力系数和残余阻力系数 ,滞留量大于普通聚合物溶液 ,可在多孔介质中流动 ,是一种性能优良的适合于中高渗透油藏的驱油剂 .该交联体系已在孤东、孤岛一类油田应用 ,矿场增油效果显著 ,先导区提高采收率 5.4% ,扩大试验目前正在进行 ,已见到降水增油效果     

微生物采油在五种不同类型油藏的现场应用

胜利油田所辖的现河庄、郝家、王岗、史南、草桥五个油田 ,地质构造复杂 ,断层发育 ,地层及原油物性差异大 ,油藏类型多样 .为了寻求一种更为有效的三次采油方法 ,胜利石油管理局现河采油厂于 1 996年与美国 NPC微生物技术公司开展合作 ,应用微生物采油技术 ,在以上五个不同类型油藏开展微生物采油技术的先导试验 ,通过实践效果对比分析 ,获得不同类型油藏对微生物采油技术的适宜性的经验 ,为今后进一步开展微生物采油和过渡到循环驱三次采油奠定了基础     

贝尔凹陷源圈配置的运移输导通道及对成藏的控制作用

通过油藏解剖和油藏与成藏要素空间配置关系研究得到:贝尔凹陷源圈空间配置存在源内圈、源下圈正上方、源外圈侧方和源下圈侧上方4种关系。不同源圈配置的运移输导通道类型不同:源内圈空间配置的油运移输导通道为扇三角洲前缘亚相砂体;源下圈上方空间配置的油运移输导通道为长期发育断裂;源外圈侧方空间配置的油运移输导通道为被断裂错断的水下扇砂体;源下圈侧上方空间配置的油运移输导通道是早期伸展断裂构成的不整合面。油运移输导通道对油成藏与分布的控制作用主要表现在4个方面:(1)源内被扇三角洲前缘亚相砂体沟通的洼中隆、断鼻和洼间隆是源内圈空间配置油成藏的有利区;(2)源上被长期发育断裂沟通的反转构造是源下圈上方空间配置油成藏的有利区;(3)源侧被早期伸展断裂作为不整合面沟通的洼间隆上的基岩潜山是源下圈侧上方空间配置油成藏的有利区;(4)源外被断裂错断水下扇砂体沟通的断阶带是源外圈侧方空间配置油成藏的有利区。     

高地层倾角油藏高低部位油井液量配比研究

在高倾角断块油藏中,受重力作用影响,高、低部位油井开发效果差异大。运用物理模拟实验分析了地层倾角对高、低部位油井开发效果的影响,推导了考虑均衡驱替的水驱断块倾角油藏高、低部位油井产液量配比计算方法,并通过与数值模拟结果对比,验证了油井产液量配比计算方法的准确性。研究发现：随着储层倾角的增加,高部位流线变少、水驱波及区域变小、采出程度变低。随着储层倾角增加,达到均衡动用所需的油井产液量配比(高部位油井产液量与低部位油井产液量比)增加。在相同储层倾角的情况下,随着原油密度和注水强度增加,倾角对达到均衡驱替所需的油井产液量配比的影响变弱,油井产液量配比降低。该研究对高倾角断块油藏均衡开发具有指导意义。     

聚合物流变性对非均质油藏波及效率的影响

研究聚合物溶液的流变性与其在非均质油藏中渗流特性之间的关系,可为进一步发挥聚合物驱在海上油田的应用效果提供理论依据。结合海上某油田砂岩稠油油藏实际的非均质性特征,研制出一种能在高压下模拟驱油体系在油藏深部渗流的层内非均质性二维可视填砂模型,实验筛选出同一剪切速率下,剪切黏度近似相等,但流变性差异较大的3种驱油体系,并以固定剪切速率的注入方式进行渗流实验。实验表明,3种驱油体系驱替后,在模型中均呈现楔形的剩余油分布状态,但透光面积和渗流规律存在较大差异。聚合物溶液的流变性能够延缓注水进入无效循环的阶段,从而改善低渗透层的水驱油波及效率,表现为幂律指数n越小,波及效率越高。     

Crude-oil biodegradation via methanogenesis in subsurface petroleum reservoirs

Biodegradation of crude oil in subsurface petroleum reservoirs has adversely affected the majority of the world's oil, making recovery and refining of that oil more costly. The prevalent occurrence of biodegradation in shallow subsurface petroleum reservoirs has been attributed to aerobic bacterial hydrocarbon degradation stimulated by surface recharge of oxygen-bearing meteoric waters. This hypothesis is empirically supported by the likelihood of encountering biodegraded oils at higher levels of degradation in reservoirs near the surface. More recent findings, however, suggest that anaerobic degradation processes dominate subsurface sedimentary environments, despite slow reaction kinetics and uncertainty as to the actual degradation pathways occurring in oil reservoirs. Here we use laboratory experiments in microcosms monitoring the hydrocarbon composition of degraded oils and generated gases, together with the carbon isotopic compositions of gas and oil samples taken at wellheads and a Rayleigh isotope fractionation box model, to elucidate the probable mechanisms of hydrocarbon degradation in reservoirs. We find that crude-oil hydrocarbon degradation under methanogenic conditions in the laboratory mimics the characteristic sequential removal of compound classes seen in reservoir-degraded petroleum. The initial preferential removal of n-alkanes generates close to stoichiometric amounts of methane, principally by hydrogenotrophic methanogenesis. Our data imply a common methanogenic biodegradation mechanism in subsurface degraded oil reservoirs, resulting in consistent patterns of hydrocarbon alteration, and the common association of dry gas with severely degraded oils observed worldwide. Energy recovery from oilfields in the form of methane, based on accelerating natural methanogenic biodegradation, may offer a route to economic production of difficult-to-recover energy from oilfields.     

乌北南二段输导层油气运移优势路径演化研究

根据输导层内油气运移优势路径的形态特征,将油气运移优势路径划分为汇聚型、发散型和平行型3种形式。通过乌尔逊凹陷北部南二段输导层特征分析,在古埋深恢复的基础上,利用油气运移优势路径研究原理和方法对乌尔逊凹陷北部南二段输导层各地质时期的油气运移优势路径进行了研究。得到该区各地质时期南二段输导层油气运移优势路径的分布具有相似特征,主要有5个汇聚区,以苏1井、苏21井和乌8井汇聚区油气运移优势路径密度大,苏21井汇聚区位于生烃灶的边部,苏1井和乌8井汇聚区位于生烃灶内,有利于油气的运聚成藏。西部两个汇聚区油气运移优势路径密度小,且位于生烃灶之外,不利于油气聚集成藏。该区目前的工业油气流井不是分布在油气运移优势路径的汇聚点处,就是在其优势路径上,这是该区南二段油气成藏的重要条件。     

重芳烃石油磺酸盐驱提高原油采收率试验研究

介绍了一种适用于产出液高含水期油田的、具有提高残余原油采收率作用的廉价驱油用表面活性剂——重芳烃石油磺酸盐 ( HAPS)及其特殊的驱油方式 .室内试验结果表明 ,HAPS与现场地层水配伍性良好 ,w( HAPS)为 0 .2 %～ 0 .3%的水溶液在产出液高含水情况下 ,可使残余原油采收率的累计增加值保持在 7%～ 8%的范围内 .胜利油田孤南 N- 2 80 1井区现场试验表明 ,低质量分数的 HAPS驱具有明显的提高原油采收率作用 ,采出原油的物性较一般的水驱有显著的变化 ,对于非均质性不太突出的油藏 ,HAPS驱具有良好的现场应用前景 .