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。     

特高含水期微乳液驱油规律微观可视化实验研究

为深入探究特高含水期微乳液提高采收率的规律,设计了微观可视化驱替装置,在分析水驱剩余油的宏、微观分布特征基础上,对特高含水期微乳液驱进行了实验研究。实验结果表明,在特高含水期,中相微乳液的增溶作用对膜状剩余油的动用最为明显;微乳液能将剩余油乳化拉丝,油丝断裂形成乳状油滴,小油滴易于流动,体积较大的乳化油可聚并下游剩余油,富集形成油带被驱替出;微乳液中表面活性剂可将油水界面张力降至10~(-3)mN/m量级,超低界面张力有利于驱替相突入连片状剩余油中,实现对剩余油的分割动用,有效提高特高含水期剩余油的采出程度。     

双河油田聚合物驱后微观剩余油分布特征

为进一步认识聚合物驱后油藏微观剩余油分布特征,以河南双河油田天然岩心铸体薄片真实孔喉为基础制作微观仿真模型,采用微观模型驱油实验以及图片分析方法研究了不同渗透率模型水驱后、聚合物驱后微观剩余油分布特征。结果表明,水驱后剩余油以簇状、柱状分布为主,少部分以膜状、孤岛状和盲端/角隅状分布;聚合物驱对各个形态剩余油均有不同程度的驱替效果,对簇状、盲端/角隅状剩余油驱替效果尤为明显;聚合物驱后微观剩余油形态仍以簇状、柱状剩余油为主,膜状、孤岛状剩余油比例上升明显。     

平面非均质性对渤海B油田注聚效果的影响实验研究

根据渤海典型稠油注聚油藏的非均质特征,建立内置微电极平面非均质物理模型,开展了中高含水期注聚物理模拟实验,对比研究了不同非均质条件下水驱、聚合物驱对开采效果和剩余油分布的影响。研究结果表明,在平均渗透率相同的条件下,相对于均质模型,非均质模型水驱和聚驱含水率曲线均左移,含水率上升速度变快,含水率回升期提前,达到极限含水率时注入体积分别减少了0.18 PV和0.31 PV,最终采收率分别降低了5.89%和4.93%。对于平面非均质性严重的稠油油藏,由于聚合物吸附滞留作用,在高渗条带形成了一定渗流阻力,迫使驱替液转向相对渗流阻力较小的中、低渗透条带,从而扩大了平面波及面积;但高渗条带无效、低效循环依然严重,剩余油主要富集在中、低渗透条带。对于非均质性严重的稠油油藏,采用优化井网和化学调堵相结合,是大幅度提高稠油油藏注聚效果的重要途径。     

水驱优势通道下微观潜力分布及改变流线挖潜

根据中高渗油藏优势通道孔喉分布特征,建立了具有不同优势通道发育规模的二维刻蚀模型,对优势通道下剩余油微观分布及演变特征进行了研究;通过分析不同改变流线动用方法适应性,初步揭示了优势通道下剩余油改变流线动用机制;结合油藏数值模拟,量化了改变流线动用策略。结果表明,提高驱替速度可使弱优势通道下剩余油大幅降低,而强优势通道变化较小;根据优势通道下剩余油赋存形态、形成机制,将其分成了4类,即死角式、并联式、包围式、绕流式,其中前两类受优势通道规模、驱替速度影响极小,而后两类仅在优势通道规模较小时,才会随驱替速度增加而大幅减小。应以利用与克服优势通道的角度去设计流线动用改变方式,在流线动用方式合理改变时,强优势通道注采比应适当降低,而弱优势通道相反。     

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。     

特高含水期油藏数值模拟应用技术探讨——以胜二区为例

特高含水期水驱油特征和油水两相渗流规律研究表明,油藏进入特高含水开发阶段后,剩余油的分散程度增强;同时随着驱替倍数的增加,残余油饱和度会进一步降低,油藏物性也发生了变化,导致用常规数值模拟技术难以精确描述剩余油的分布。因此,需要研究特高含水期油藏数值模拟方法。在应用高驱替倍数相渗曲线的基础上,实现了数值模拟中的过水倍数的计算;提出了有效过水倍数的概念来反映真正的水驱油效果;建立了有效过水倍数与饱和度之间的关系;大大改进和完善了传统物性时变数值模拟技术。将上述特高含水期油藏数值模拟方法应用到胜坨油田胜二区74~81单元中,更准确描述了目前近极限含水阶段,剩余油局部完全水洗,局部相对富集的现状。     

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%。     

扇三角洲储层微观剩余油分布模拟试验

利用图像分析系统对大港油田孔南地区某断块孔店组一段扇三角洲储层不同岩相单元样品进行微观孔隙结构的刻画,制作光刻模型,分别采用恒压注水和变压注水的方式开展微观剩余油分布模拟试验,对试验过程进行录像及图像采集,定性和定量地研究微观剩余油的分布,分析不同岩相单元中水驱油过程及微观剩余油分布模式,探讨剩余油分布的控制因素.研究结果表明:扇三角洲储层中剩余油微观分布形态主要有不连通孔隙中由于阻断现象形成的孤岛状剩余油(占剩余油总量的75%)、小孔喉区由于卡断现象形成的剩余油(占剩余油总量的20%)以及珠状、膜状剩余油(不超过剩余油总量的5%);控制不同岩相单元中驱油效率和剩余油分布的因素主要为孔隙结构、驱油压力、驱替流量及流速,孔隙结构类型是影响恒压条件下驱油效率的根本因素,驱油压力和驱油方式是影响驱油效率的关键因素,提高驱油压力、采用变压不稳定注水方式能够使驱油效率提高1倍.     

特高含水油藏剩余油分布特征与提高采收率新技术

渤海湾盆地胜利油区经过60多年开发,整装、断块油藏已处于特高含水开发阶段,含水率超过90%,稠油油藏进入高轮次吞吐开发阶段,整体采出程度不到40%,仍有大幅度提高采收率的潜力,需要攻关进一步提高采收率技术。针对整装油藏特高含水后期高耗水层带发育、低效水循环严重,断块油藏剩余油分布差异大、有效动用难度大,深层、薄层超稠油注汽难、热损失大,有碱复合驱油体系结垢严重,聚合物驱后油藏动态非均质性更强、剩余油更加分散以及特高含水后期套损井多、出砂加剧、精细分层注采要求高等难题,明确地质及剩余油分布特征,深化驱油机制认识,围绕整装油藏经济有效开发、断块油藏高效均衡开发、稠油油藏转方式开发、高温高盐油藏化学驱开发开展技术攻关,形成整装油藏精细流场调控技术、复杂断块油藏立体开发技术、稠油油藏热复合驱提高采收率技术、高温高盐油藏化学驱技术、特高含水期主导采油工程技术等特高含水油田提高采收率技术系列,开辟先导试验区,取得显著开发效果,实现工业化应用,支撑胜利油区持续稳产。     

高凝油油藏微观剩余油分布影响因素分析——以大民屯凹陷S84-A12块为例

高凝油藏剩余油分布状态决定了油藏的开发调整方式,但前人针对剩余油动态变化影响分析较少。由于油品的特殊性,含蜡量及开采驱替方式均会对储层孔隙结构进行改造从而影响微观剩余油的分布。基于此,利用高精度电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)技术建立数字岩心模型,恢复微观孔隙结构,实验分析得出微观剩余油动态变化主要受含蜡量及驱替程度影响。随温度降低蜡滴析出加快,含蜡量增加从而分割孔隙中剩余油。驱替倍数提高,储层孔喉连通性提高,剩余油分布样式由块状、网络状向孤滴状变化。     

基于综合判识与时变数值模拟的高渗条带定量描述方法

中高渗砂岩储层经过长期注水开发,局部区域会出现高渗透条带,造成大量注入水低效无效循环,使注水效率降低,研究高渗条带定量描述方法可改善特高含水油田开发效果,降低油田开发成本.从特高含水期高渗条带表征参数入手,分析各参数对高渗条带的影响作用,应用综合判识方法建立高渗条带综合判识指数计算模型,在时变地质模型以及数值模拟历史拟合的基础上,计算各网格的综合判识指数,结合矿场密闭取心井及动态监测资料确定高渗条带判识标准,最终实现了特高含水期各级别高渗条带定量描述.典型井描述结果与取芯结果一致,方法可靠.描述结果可为特高含水开发期剩余油挖潜对策的制定奠定基础.     

平面非均质性对聚驱及二元驱驱油效果的影响研究

平面非均质性直接影响面积波及系数,从而间接影响油田采收率。进行平面非均质性对驱油效果的实验研究,找出其影响规律,对搞清油田剩余油的分布、采取合理性措施、提高油田采收率显得十分必要。根据陆上某油田地质油藏特征,制作内置微电极物理模型,设计了注入井平行渗透率条带、垂直渗透率条带等七种井网模式进行聚驱及二元驱实验;研究注入井位于低、中、高渗透率聚驱及二元驱的驱替差异,明确平面非均质性对聚驱及二元驱驱油效果的影响。研究结果表明:聚驱效果好的方案,二元驱结束时效果也好,最终采收率也较高。其中注采井与沉积相带成90°角且注入井位于高渗带时二元驱最终采收率最高;注采井与沉积相带平行且注入井位于中、高渗带时低渗带剩余油较多;注采井与沉积相带成45°角时低渗带剩余油较多;注采井与沉积相带成90°角时,无明显的剩余油富集区;无论何种布井方式,位于注入端的沉积相带的驱油效率均比远离注入端的沉积相带高,至二元驱结束时,近注入井地带剩余油基本全部被驱替出来。     

孤七区西东部特高含水期油藏挖潜方向探索

为了探索特高含水期增产挖潜方向,以孤东油田七区西东部为研究对象,在剩余油分析的基础上,应用渗流理论、油藏工程及动态分析法进行了研究,配套相应的工艺技术,制定了平面、层间、层内剩余油挖潜方法,取得了较好效果,探索了特高含水期多层水驱油藏增产措施新路子。     

高渗储层特高含水期渗流规律实验模拟及流场表征

以孤东油田七区西馆陶组Ng63+4砂层组地质特征为基础,设计二维平面物理模型进行水驱实验,组建压力、饱和度全程同时实时监测系统,并以绘制场图的形式表征模型内部压力及含水饱和度分布,系统地揭示了含水上升规律与压力、饱和度分布之间的关系。基于驱替过程中模型内部压力及含水饱和度分布的变化规律,推导出油水两相的速度分布及流线,通过调整注采关系改变流线,研究特高含水期供给边界及压力梯度的改变对储层油水两相饱和度分布的影响。建立质点迁移模型计算平面模型内部含水饱和度分布,并将预测值与实验测量值对比,认为长期注水冲刷及压力波动会导致储层的孔渗性及润湿性改变,进而导致油水两相相渗曲线改变。通过修正相渗曲线,预测得出与实验测量结论具有高相似度的含水饱和度分布,为高渗油藏特高含水期剩余油分布预测提供了一套新的思路。     

缝洞型油藏泡沫驱效果及缝洞结构动用机理

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间主要以裂缝和溶洞为主,非均质性极强,注水和注气开发过程中储集空间内残余大量剩余油。本文根据塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特点设计制作了能够表征不同缝洞结构特征的二维可视化物理模型,并基于可视化模型开展了的泡沫驱物理模拟实验,揭示了泡沫驱对不同缝洞结构的驱油效果及不同缝洞结构的动用机理,并明确了泡沫对不同驱替阶段剩余油的动用效果。研究表明泡沫具有极好的流度控制能力和高渗通道封堵能力,对于水平方向、垂直方向和高角度的裂缝都具有很好的驱替效果,能够有效的提高缝洞型碳酸盐岩油藏不同开发阶段后的原油采收率。充填介质的存在有利于扩大泡沫波及体积提高微观驱油效率;增强泡沫的强度和稳定性,能够增强泡沫调流转向的能力;减小泡沫的密度,降低界面张力,提高泡沫在缝洞油藏中的采收率。室内研究结果可为缝洞型碳酸盐岩油藏泡沫驱矿场应用提供理论基础。     

聚合物驱后微观剩余油分布的网络模型模拟

利用网络模型研究了储层特性（孔隙半径、连通性、均质性和润湿性）对聚合物驱后剩余油含量及微观分布形态的影响。在模型中考虑了聚合物的非线性粘性、吸附和捕集等特性。将微观剩余油分为孤立状、条带状和网络状3种不同的分布形态。模拟结果表明，随着孔隙半径的增大，孤立状剩余油增多，网络状剩余油减少。随着连通性的增强，孤立状剩余油增多，其他两种形式剩余油变化趋势复杂多样。储层均质性对孤立状和网络状剩余油的影响均比较明显。在3种影响因素下，网络状剩余油所占比例明显大于孤立状和条带状。随着储层润湿性的增强，剩余油饱和度降低的速度减慢。     

稠油泡沫驱和三元复合驱微观驱油机理对比研究

为了研究稠油泡沫驱和三元复合驱的微观驱油机理,利用微观仿真玻璃刻蚀模型进行了驱油实验,通过图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号,然后采用图像分析技术进行对比研究.结果表明,泡沫驱对稠油的微观驱油机理有乳化作用、贾敏效应和泡沫的挤压剪切作用,而三元复合驱主要还是通过聚合物对管壁剩余油、盲端剩余油的拉、拽作用达到剥离稠油的目的.泡沫驱和三元复合驱相比,泡沫驱具有贾敏效应,能够对水流大通道进行有效封堵,从而提高了驱替剂的波及系数.三元复合驱虽然对稠油也具有较强的乳化作用,但是未观察到乳化捕集作用从而引起波及系数的提高.由于波及系数的提高对于开发稠油油藏极为有利,因此泡沫驱对提高稠油油藏采收率具有很大的优势.     

特高含水油藏CO_2微观驱油机制

根据常见的水驱剩余油类型,提出盲端、孤岛、簇状3种理想剩余油微观模型,应用自主研发的高温高压微观可视化实验装置研究特高含水对CO_2与剩余油的微观作用过程影响,建立CO_2与油水接触的微观数学模型。结果表明:水的屏蔽作用明显延缓了CO_2与原油的微观接触过程,使得混相过程更加复杂化,无论水膜厚度多大,CO_2都能穿透水膜溶解于剩余油中;注入压力越高,CO_2在的扩散速度越快,达到混相的时间越短;CO_2混相驱能够在水驱的基础上进一步提高原油采收率;高含水油藏在实施CO_2驱过程中应采用高压低速的注气方式。     

弱碱三元驱后剩余油定量分析

三元驱后地层中仍存在大量剩余油,明确剩余油类型及数量对进一步提高采收率具有重要意义。利用电子计算机断层扫描(computed tomograph,CT)及图像分析软件定量分析了水驱后、弱碱三元驱后不同渗透率岩心中各种类型的微观剩余油。结果表明:水驱后剩余油主要类型为簇状、柱状、盲端状;弱碱三元驱对水驱后各类剩余油均有不同程度的驱替作用,对簇状剩余油驱替效果最好;盲端状剩余油饱和度在三元驱后有小幅度升高。弱碱三元驱后剩余油形态与水驱后一致,簇状剩余油占比最高,需要进一步动用该类剩余油以提高采收率;