不同含油饱和度时泡沫的稳定性及调驱机理研究

利用搅拌起泡法研究了含油饱和度对于泡沫稳定性的关系,利用微观玻璃模型研究了不同含油饱和度时泡沫的调驱机理,利用双管并联填砂岩心模型评价了不同含油饱和度时的调剖效果。结果表明:含油饱和度对泡沫稳定性有明显影响,含油饱和度0.05~0.2区间内,泡沫稳定性缓慢降低,含油饱和度0.2~0.4区间内,泡沫稳定性快速降低,含油饱和度0.4~0.6以上区间内泡沫稳定性缓慢降至较低水平;微观玻璃模型驱替实验表明,含油饱和度在0.4~0.6区间内泡沫不能稳定存在,泡沫依靠泡沫剂溶液的洗油作用提高采收率,0.05~0.2区间内泡沫稳定性较好,主要依靠气泡的调堵作用提高采收率,0.2~0.4区间内调堵作用和洗油作用协同;含油饱和度对于泡沫的调剖效果有显著影响,在实验条件下,含油饱和度在0.1~0.3区间内,驱替压差可达1.2 MPa,泡沫调剖作用显著,在0.3~0.6区间内,驱替压差逐渐降至0.3 MPa,调剖效果不理想,含油饱和度大于0.6,驱替压差低于0.2 MPa,泡沫失去调剖作用。     

新型泡沫调剖剂的室内研究与评价

由于泡沫具有对高含水层和高渗透带的选择性封堵及提高驱油效率的作用,因此可以利用向厚油层中注泡沫的方法来控制厚油层水窜,挖潜厚油层中的剩余油.通过室内实验,综合泡沫剂的发泡体积、泡沫半衰期、与现场污水的配伍性等方面为基础研制开发出了一种可满足地层温度低于55℃、矿化度小于8 000 mg/L、含油饱和度小于20%的油藏使用的性能优良的调剖堵水泡沫剂,并对其在不同温度、不同地层水矿化度和不同含油饱合度下进行了调剖性能评价.     

新型泡沫调剖剂的室内研究与评价

由于泡沫具有对高含水层和高渗透带的选择性封堵及提高驱油效率的作用，因此可以利用向厚油层中注泡沫的方法来控制厚油层水窜，挖潜厚油层中的剩余油。本文通过室内实验，综合泡沫剂的发泡体积、泡沫半衰期、与现场污水的配伍性等方面为基础研制开发出了一种可满足地层温度低于55℃、矿化度小于8000mg/l、含油饱和度小于20%的油藏使用的性能优良的调剖堵水泡沫剂，并对其在不同温度、不同地层水矿化度和不同含油饱合度下进行了调剖性能评价。     

渗透率及含油饱和度对泡沫性能的影响研究

针对油层渗透率和含油饱和度的不同使同种泡沫体系的起泡能力和封堵能力有较大差异,开展了不同渗透率 和含油饱和度条件下泡沫体系的起泡能力和封堵能力研究。研究依靠室内驱替实验测定压力表读数,计算不同渗透 率和含油饱和度条件下的阻力系数。结果表明：随着渗透率的增加泡沫起泡能力增加、封堵能力变好,当渗透率大于 463 mD 后,渗透率对起泡能力和封堵能力的影响变小;同时随着运移位置的增加阻力系数降低,泡沫体系起泡能力小 于消泡能力,封堵能力变差;而随着含油饱和度的增加泡沫起泡能力和封堵能力逐渐降低,但在不同含油饱和度条件 下降低幅度不同,可以分为3 个阶段：缓慢下降、急剧下降和平衡阶段,在含油饱和度低于33% 情况下,阻力系数高于 23,此时起泡能力强、封堵性能好。为下阶段研究泡沫驱在油田的开展奠定了理论基础。     

华庆油田元284区空气泡沫调驱实验研究

针对华庆油田元284区微裂缝相对发育、水驱效果差的特点,拟采用空气泡沫驱进行水驱后进一步提高采收率,为此,通过模拟研究区实际的油藏特点,进行了泡沫流动实验,研究了气液比、渗透率、温度、注入流速、渗透率级差等因素对泡沫在多孔介质中的流动阻力的影响.结果表明,最佳的注入气液比是1∶1,注入流速是20 m3/d,泡沫流体在多孔介质中的阻力因子随着渗透率的增大而增大,随着含油饱和度的增加而降低,含油饱和度超过30%时,泡沫将无法形成较好的封堵.泡沫流体的这种特性可以使其在剩余油饱和度较低的高渗透层及微裂缝内形成较好的封堵,从而起到调驱的作用.     

泡沫分流特性研究及应用

泡沫流体在储层酸化中起着重要作用.通过实验研究了泡沫的分流特性,分析了泡沫酸的分流效果.结果表明:泡沫流体在含油岩心中的渗流阻力比在饱和水岩心中的渗流阻力要小得多,泡沫可以大幅提高含油岩心分流量,降低饱和水岩心分流量,具有显著的选择性,含油饱和度是影响泡沫分流效果的最主要因素;泡沫流体在非均质地层中可以有效地控制吸入剖面,降低高渗层的吸入量,提高低渗层的吸入量,使注入流体在不同渗透率地层内均匀推进.现场应用进一步表明,泡沫酸酸化能够有效地增加中低渗透层吸酸量,扩大酸化范围,提高酸化效果.     

耐高温高效泡沫体系TH-1的研制及应用

针对胜利油田稠油油藏多轮次吞吐后期蒸汽汽窜、指进及重力超覆的矛盾 ,进行了高温泡沫封堵调剖技术研究 .主要包括高温泡沫剂配方的筛选及其高温封堵调剖剂性能评价 ,并对气液比、Na Cl含量、泡沫体系浓度对发泡的影响进行了研究 .研究结果表明 ,所研制的泡沫体系在 2 5 0℃ ,阻力因子≥ 1 5 .0时 ,对蒸汽调剖具有良好的封堵调剖性能 .该体系在胜利油田注蒸汽吞吐井应用中取得了良好的效果 .     

基于模糊评判的氮气泡沫调剖选井选层研究

针对稠油油藏氮气泡沫调剖技术选井选层困难的问题,结合已实施氮气泡沫调剖井的生产效果和油藏数值模拟计算结果,基于模糊综合评判理论,建立了氮气泡沫调剖效果预测模型,并在此基础上分析了油藏非均质性、原油黏度、油层厚度、可采储量的采出率、距油水边界距离等因素对氮气泡沫调剖效果的影响规律,总结出了适合氮气泡沫调剖的油藏条件:渗透率级差小于4,原油黏度小于40 000 mPa·s,油层厚度在4～12 m,措施时机为多轮次吞吐中后期,距离油水边界300～500 m.现场实施效果表明,该方法提高了氮气泡沫调剖技术的针对性和有效性,有效地改善了稠油油藏中高轮次蒸汽吞吐的效果.     

绥中36-1油田氮气泡沫逐级调驱实验研究

多层砂岩油藏非均质严重,大段多小层笼统注水时注入水沿高渗透层窜流;利用氮气泡沫驱可有效改善注入剖面。在前人双管实验研究的基础上,创新提出应用三管并联驱替注泡沫逐级调驱的实验方法,重点研究了不同渗透率级差、相同渗透率级差不同渗透率级别和气液比对氮气泡沫调驱效果的影响。研究结果表明经过氮气泡沫调驱后,泡沫有效发挥了调整分流作用,使高渗管、中渗管和低渗管的产液量趋于均匀,体现了"分级堵调、逐级启动"的特性,有效改善了非均质储层的开发效果,对该类油藏的高效开发有一定的借鉴意义。     

定位调堵-泡沫复合驱替技术增产效果及其影响因素分析

陆相沉积疏松砂岩地层非均质性强,经过长期水冲刷后,非均质性进一步增强,泡沫由于自身特性在一定程度上可以调整吸液剖面;但对于非均质强的地层,泡沫在窜流通道中突进,造成无效驱替,因此需要与调剖技术组合应用。利用三层非均质岩心模拟高渗透率强非均质性油藏,研究调剖泡沫组合技术在不同渗透率级差、不同调剖时机条件下的增产效果。实验结果表明,渗透率级差为40时,组合体系仍然具有很好的采出效果;调剖时机对增产效果影响较小,研究思路和结果优化了调剖泡沫组合技术,为现场降水增油措施和提高采收率方案制定提供参考依据。     

按比例油藏物理模型的参数设计

三维按比例油藏物理模型的几何尺寸、时间间隔、注蒸汽速率、地层孔隙度、渗透率、油饱和度、蒸汽的温度、压力和油的粘度等参数与相应油田原型的参数是按比例模拟的。本文的模拟方法有几个特点：１）在冷油带和蒸汽带，用两个不同的相似准则来确定油的粘度；２）模型初始参数的选择，利用最小二乘法概念，用计算程序进行最优化；３）所用相似准则可以兼顾油层吸热和向盖、底层导热两个方面，并可以用单一直径的玻璃珠来模拟油藏岩石。     

温度对不同黏度稠油油水相渗的影响规律

为了研究油层温度和原油黏度对稠油油水相渗的促进机制,基于NB35-2稠油油藏一维岩心流动模拟系统,模拟了不同黏度原油在不同环境温度下的水驱渗流特征.结果表明,稠油油水相渗曲线表现出水相渗透率非常低的特点;当含水饱和度大于50%后,油层中形成联通的水流通道,导致水加剧突进;温度升高,油水两相共流区范围增大,残余油饱和度降低,但高于油藏温度时,随着温度继续升高,油水相渗曲线变化较小;原油黏度增大削弱了油水的流动性,降低了采收率.对比温度和黏度对油水相渗的影响规律,认为温度主要是通过改变油水黏度比而影响油水相渗曲线.     

蒸汽吞吐井生产能力的预测及其生产方式的确定

本文论述了预测蒸汽吞吐并各生产阶段的油井生产能力、选择生产方式和确定合理的工作制度的方法。生产能力预测计算中考虑了厚油层中的蒸汽超复现象、油水粘度随温度的变化及油水渗透率随温度和饱和度的变化。用这种方法可以预测各生产阶段的平均地层压力、平均地层温度及相应的生产能力。在预测生产能力的基础上,采用油井生产系统的节点分析方法,预测自喷期油井生产动态和转抽时机,并做出抽油参数设计和各阶段不同抽汲参数下的生产动态的预测,以选择各生产阶段油井的合理工作制度。文中给出计算实例。     

蒸汽热采技术在大庆萨北油田的应用

大庆萨北油田油层渗透率低、非均质性严重,原油物性差、粘度高,为改善开发效果,在萨北油田开展热力采油现场试验.结果表明:通过6井次的蒸汽吞吐实验,见到较好的增油降水效果,平均单井日增油量7.8 t,含水下降11.8 %,累计增油2 820 t.     

薄层稠油油藏蒸汽吞吐转热水驱的选区新方法

胜利油田郑364块稠油油藏由于层薄、油稠的特点,部分油藏进行蒸汽驱具有较大风险性。随着蒸汽吞吐轮次的增加,近井地带含油饱和度不断降低,开发效果变差。研究在稠油油藏注蒸汽开发以及转热水驱开发机理分析基础上,利用物理模拟研究了稠油油藏注蒸汽开发后转不同温度热水驱的驱油效率。通过对郑364块稠油油藏储层物性的分析,建立反映该稠油油藏特征的数值模拟模型。对其注蒸汽转热水驱的可行性进行了筛选研究。建立了考虑油藏渗透率、有效厚度和剩余油可动储量丰度的蒸汽吞吐后转热水驱筛选区块的新方法。该方法可针对薄层稠油油藏注蒸汽开发后是否能够转热水驱进行筛选分析。     

稠油油藏注蒸汽储层热伤害规律实验研究

针对稠油油藏注蒸汽过程中储层的热伤害问题,研究了稠油油藏热采过程注入的高温、高pH 热流体对储层 渗透率的影响,研究中利用正反向流动实验方法,研究了高温冷凝液注入疏松砂岩后引起的微粒运移作用及储层渗透 率的变化特征;并利用储层矿物的水热反应实验,分析了疏松砂岩油藏注蒸汽开发过程中的微粒运移机理。实验结果 表明,注蒸汽过程中,稠油油藏储层渗透率随温度及pH 值的升高而降低。高速流动的蒸汽及冷凝液造成储层内固相 微粒的运移及滞留,使储层非均质性进一步加剧;同时,高温、高pH 的蒸汽冷凝液既促使黏土矿物发生膨胀又造成储 层矿物发生溶解与转化,从而进一步加剧了稠油油藏疏松砂岩储层的储层热伤害。     

注氮气改善稠油蒸汽吞吐后期开采效果

蒸汽吞吐后期随着地层能量枯竭和井筒周围含油饱和度减少,周期含水升高,油气比下降,开采效益变差。注氮气是改善稠油蒸汽吞吐后期开采效果的有效途径,其主要增产机理是增加蒸汽波及体积,补充驱动能量,进一步降低残余油饱和度和提高回采水率。模拟研究表明,在吞吐后期宜采取先注氮气、后注蒸汽的注入方式,并且存在一个优化的周期注氮量。     

不同油藏条件下相渗曲线分析

通过室内一维物理模拟实验,结合现场实际生产资料,开展不同油藏条件下一维恒 速水驱实验,对比不同油藏条件下油水相对渗透率曲线、特征点,分析相对渗透率曲线特征、束缚水饱和度、残余油饱和度及水相端点值的变化规律,研究结果表明：①对于稠油油藏虽然不同粘度的相渗曲线形态略有不同,但整体表现为油相相对渗透率高,水相相对渗透率非常低（水相相对渗透率端点值多数低于0.1）,等渗点靠右,等渗区面积小的特点;②对于低渗透油藏,整体表现为束缚水饱和度和残余油饱和度都非常高,等渗区面积较窄,油相相对渗透率下降急剧、水相相对渗透率较高的特点。通过相渗曲线的特征可以定性地判断储层性质,为现场施工措施提供合理的指导。     

低渗油藏注空气低温氧化数值模拟研究

针对胜利油田低渗透油藏注空气低温氧化提高采收率,基于室内实验和数值模拟相结合的手段,通过拟合氧化实验的压力降、产出气体含量,建立了注空气低温氧化(LTO)模拟模型,评价了注空气效果影响因素的敏感性及作用机理,对比了注空气与注N2的驱油效果及经济可行性。实际应用表明,模拟与实验结果吻合较好,数值模拟方法可行;胜利油田渤南罗36断块注空气效果影响因素的重要性大小依次为注气速度、油藏温度、剩余油饱和度、油藏倾角、射孔位置等;注空气相对于注N2而言成本低,驱油效果好。为胜利油田低渗油藏注空气动态监测及方案调整提供了依据,对注空气提高采收率开发方案的制订及优化具有借鉴意义。     

高含水饱和度层对加拿大Kinosis油砂区双水平井SAGD开发影响研究

为明确高含水饱和度层对双水平井SAGD开发效果的影响,以加拿大Kinosis油砂区块为研究对象,综合利用动态分析和数值模拟技术开展研究。通过注采井实际生产动态参数变化,结合温度监测结果,明确高含水饱和度层存在时SAGD开发的动态特征响应。在建立油砂区典型注采井机理模型的基础上,着重研究高含水饱和度厚度、距注入井距离以及含水饱和度对SAGD开发指标的影响效果及规律。结果表明,高含水饱和度层的存在增大了注入蒸汽的消耗,热量沿高含水饱和度层向油砂层两侧加速扩展;生产指标在蒸汽腔碰遇并穿越高含水饱和度层过程中表现出明显变化,如日产油“递减漏斗”的出现,瞬时水汽比大于1等;厚度大于2m的高含水饱和度层将对SAGD开发效果产生较大影响,需尽量避免在高含水饱和度层大于6m的区域布井,并尽量使注入井远离高含水饱和度层。