基于岩石物理相研究特低渗透油藏宏观剩余油分布

对于低渗、特低渗透储层,由于其所受沉积、成岩和构造等一系列作用的影响,致使该类油藏的储集性能和渗流结构存在较大的差异,储层具有较强的非均质性,剩余油分布异常复杂;而储层的非均质性在一定程度上控制着该类油藏的剩余油分布。因此,以延长东部某特低渗透非均质油藏长6_1~1油层为例,提出利用岩石物理相研究该类非均质油藏宏观剩余油的方法。通过建立岩石物理相定量综合评价指标体系,将储集层分为几种不同类别的岩石物理相。针对不同类别岩石物理相分别计算单井储量、标定技术采收率以及研究剩余可采储量分布。研究结果表明岩石物理相是控制该类油藏剩余油分布的基本单元,同种岩石物理相内剩余油的分布规律相似,从而阐明了有利的岩石物理相剩余油潜力分布的特点,实现了宏观剩余油的研究从笼统研究到精细化研究的转化,为油区后期剩余油的挖潜提供了可靠的地质依据。同时也为同类型的特低渗透非均质油藏剩余油潜力分布的研究提供了新颖的研究思路和方法。     

特低渗透油藏驱替特征

为了深入研究特低渗透油藏水驱油的渗流规律,建立了考虑启动压力梯度的一维油水两相驱替数学模型并进行数值求解,分析了启动压力梯度和渗透率的非均匀分布对特低渗透油藏驱替特征的影响。计算结果表明:启动压力梯度的存在导致平均含水饱和度降低和地层压力升高,驱替效率降低;渗透率从小到大驱替时驱替效果更好。该成果为特低渗透油藏的合理开发提供理论指导。     

特低渗透油藏水驱油特征实验研究

针对特低渗—超低渗油层渗流特点,选取西峰油田长8油层21块岩心,通过室内水驱油实验研究,分析了低渗透油层驱油效率与储层渗透率的关系,驱油效率与注水倍数的关系,以及驱油效率与驱替压力梯度的关系.研究结果表明,低渗透油层在渗透率较低的范围内,随渗透率的降低,驱油效率则急剧降低;随注水倍数的增加,各含水阶段驱油效率增加的幅度不同,消耗的注水量也不同;随着驱替压力梯度的提高,驱油效率均呈上升趋势.     

特低渗透油藏注气驱长岩心物理模拟

西部某油藏的储层物性为低孔特低渗,平均孔隙度12.32%,平均渗透率2.1×10-3μm2,在开发过程中存在注水困难的问题.为了研究油藏注气可行性,在室内进行长岩心驱替实验,得到了不同气体(CO2、N2及烃类干气)改善原油物性的效果,以及注入不同流体(纯水驱、纯N2驱、纯CO2驱、烃类干气驱、N2泡沫驱)提高原油采收率的效果.研究结果表明:在CO2、N2及烃类干气中,CO2能明显改善原油的物性,对原油的降黏效果和膨胀效果较明显,而N2和烃类干气对原油的膨胀不是很明显.与注水相比,注入4种气体都可以大幅度提高特低渗油藏的采收率.在4种气驱中,N2泡沫驱的驱油效率最高,达到57.12%,但驱替压差随着驱替进行而一直升高,而且在实验过程中注入压力超过了地层破裂压力,且注入量也达到7.10 PV的体积,现场实施时应引起高度重视.其次是纯CO2驱,N2驱最差.     

特低渗透油藏注CO_2驱参数优化研究

安塞王窑区长6储层属于特低渗透油藏,经过多年的注水开发,目前已进入中高含水期,注水开发的矛盾日益突出,进一步提高水驱采收率难度大。CO2驱在一定程度上能够弥补水驱的不足,是特低渗透油藏提高采收率的一种重要方式。以安塞王窑区长6特低渗透油藏为研究对象,分析了该区块的地质特征和注水开发中存在的问题,应用地质建模技术和油藏数值模拟技术优选了适合该试验区的CO2驱开发方式,并且进一步优化了地层压力、采油速度、水气交替时间、关井气油比和总注气量等参数。此次研究成果将为CO2混相驱现场试验流程建设、试验的实施提供基础参数,对安塞油田全面实施CO2驱油技术具有参考和借鉴作用。     

特低渗透储层提高水驱油效率实验研究

西峰油田长 8储层渗透率低 ,物性差 ,属特低渗储层 ,常规注水驱油效率低 .在注入水中加入表面活性剂后 ,最终驱油效率比水驱有较大幅度的提高 ( 2 6.6% ) ;水驱压力同样对特低渗透储层岩心驱油效率有显著影响 ,对于空气渗透率大于 1× 1 0 -3 μm2 的岩心 ,水驱压力的提高使水相相对渗透率大幅上升 ,即储层容易发生水窜 ,导致驱油效率上升不多或下降 ;对于空气渗透率小于 1×1 0 -3 μm2的岩心则相反 ,水驱压力的提高不会导致水相相对渗透率上升 ,驱油效率提高幅度较大     

特低渗透砂岩油藏水驱微观机理

为探讨特低渗透砂岩油藏水驱油的微观机理及水驱后的开发潜力,选取鄂尔多斯盆地延长组典型岩心进行水驱油实验并进行核磁共振测试.结果表明:特低渗透砂岩油藏小孔喉中赋存的石油很难被驱替出来,剩余油大部分集中于小孔道;岩心的原始含油饱和度普遍小于可动流体百分数,驱油效率小于可动油百分数;随着岩心渗透率的增大,原始含油饱和度、可动油饱和度、可动油百分数、驱油效率均有增大的趋势;且渗透率越低,随着渗透率的变化,上述参数变化的幅度越大.可动油百分数、可动油饱和度是影响驱油效率的主要参数.剩余油由剩余可动油与剩余不可动油组成,剩余可动油是油藏下一步挖潜的目标,其评价参数为剩余可动油百分数.水驱油实验中,只驱出了可动油的66.22%,还有33.78%的可动油残留在岩心中,特低渗透砂岩油藏水驱后还有很大的挖掘潜力.     

特低渗透油藏CO2驱室内实验研究

针对大庆外围油田特低渗透油藏剩余油潜力大、井网加密效益差、水驱采收率低等问题,提出了特低渗透油藏CO2驱技术。通过细管实验和天然岩芯CO2驱油实验,确定了CO2与高台子油田原油的最小混相压力,评价了特低渗透砂岩油藏CO2驱油效果。实验结果表明,CO2驱可以应用于高台子油田,并取得较好的驱油效果。当天然岩芯空气渗透率为0.58 mD时,在水驱基础上,气驱可以进一步提高采收率8%以上,特低渗透油藏实施CO2驱油技术是可行的。     

特低渗透油藏产量递减及水驱特征规律

 特低渗透油藏具有低孔隙度、低渗透率等特点,且存在启动压力梯度,且普遍发育微裂缝,常规产量递减规律和水驱特征曲线不能很好地反映特低渗透油藏的生产特征。本文从渗流理论出发,结合生产数据,研究了特低渗透油藏的产量递减和含水上升规律。研究表明,进行特低渗透油藏的产量递减和水驱特征曲线分析时,必须考虑启动压力的影响;并且特低渗透油藏产量递减分为两个递减阶段,用两条递减曲线拟合能得到较好效果;而用水驱特征曲线法时,对高含水已关井进行含水恢复,能够真实反映油藏含水水平,并可以进行最终采收率预测。本研究成果对特低渗透油田实施挖潜措施和调整提供决策依据和技术支持。     

特低渗油藏注CO2驱油微观机制

 利用核磁共振仪、原油气相色谱仪、细管实验和特低渗透岩心物理模拟实验,对细管实验的CO₂非混相驱和混相驱驱替原油过程中的产出物和残余油进行取样分析,并结合核磁共振实验分析结果得到特低渗透油藏注CO₂微观驱油机制.结果表明,CO₂非混相驱主要是萃取C₁₈以前的组分,而CO₂混相驱,不但可以萃取C₁₈以前的组分,也能萃取C₁₉—C₂₅的组分,初期主要萃取低碳分子的组分,随着驱替的进行,逐步萃取较高碳分子的组分;与原油组分和非混相驱的残余油组分相比,混相驱的残余油中轻质组分所占比例减少,中间组分和重质组分所占比例较大,导致残余油黏度变大;在非混相气驱和混相气驱时,由于残余油黏度发生变化和胶质沥青沉淀,使岩心孔隙中一部分流体变成不可动流体,核磁共振图谱发生左移现象.     

微观剩余油分布模式及提高水驱效率实验研究

以大港油田孔南地区7种不同类型储层为基础,设计了恒压和变压条件下注水驱替微观实验,研究了水驱油的微观驱替特征、剩余油分布模式和影响水驱效率的因素。通过实验观察,将储层孔喉划分为大孔粗喉、中孔中喉和小孔细喉3种类型,相应的剩余油也划分为3种分布模式,不同模式又可进一步分为几种类型。恒压注水时,影响水驱效率的主要因素是储层的孔喉结构,变压注水受孔喉结构影响较小,不同储层都可以通过变压注水来提高水驱效率,从而提高最终采收率。     

热水对超低渗储集层微观孔喉结构的影响

热水驱是提高超低渗储集层采收率的重要储备技术之一。利用离心法测定了同一超低渗岩芯经40～180 ℃热
水作用后的毛管力曲线,并在此基础上分析计算了热水对孔喉大小、分布以及特征参数的影响。结果表明,热水温度
升高可使毛管力降低,最小湿相饱和度减小,并令半径小于0.03 µm 的小孔喉数量大幅减少,半径在0.03～0.81 µm 的
中等孔喉及半径大于3.22µm 大孔喉数量增多,最大连通孔喉半径增大,孔喉分选性增强,同时各种变化在热水温度
达到120 ℃以前更为明显。利用扫描电镜法对经不同温度热水作用后的超低渗岩芯块的微观孔喉形貌进行了定点扫
描,结果证实了孔喉尺寸会在热水的作用下发生改变,并观察到了微粒的运移。     

低渗透油藏二元复合驱微观机制研究

 选取不同渗透率级别的低渗和特低渗储层岩心进行水驱、二元驱油实验,研究不同驱替方式、驱替压力梯度对驱油效率的影响.实验结果表明,对于低渗透油藏,二元驱油效率高于水驱,随着压力梯度的增大,驱油效率增加,并且渗透率越低,增加幅度越明显.通过核磁共振T₂谱与恒速压汞微观孔喉测试相结合,分析岩心束缚水状态含油饱和度分布及残余油分布规律,发现较高压力梯度下二元驱替后,低渗透岩心中细微孔隙残余油较少,而高渗透岩心中较大孔隙残余油较多.     

致密油藏周期注气微观驱油机理实验研究

针对致密油藏注水难度大,气水交替难以有效实施的问题,周期注气改善注CO_2驱油效果的方法逐渐得到重视。利用大庆外围致密岩心,将致密油藏物理模拟实验方法和低磁场核磁共振仪相结合,建立了一种研究周期注气微观驱油机理的新方法,分析了不同驱油阶段岩心静置前后原油在孔隙中的变化规律,提出了周期注气指数参数,并对周期注气效果进行评价。研究结果表明:气驱至不同阶段,静置前后T_2谱图均发生变化,且不同驱替阶段T_2谱图的变化规律不同,说明不同驱替阶段停注后原油的流动规律不同,其周期注气的微观驱油机理也存在差异。驱替至一定的PV数后,周期注气指数显著增加,周期注气效果显著提高。随着驱替倍数的增加,较小孔隙中的原油逐渐得到动用。岩心实验结果表明周期注气相比于连续注气采收率提高9.92%。上述研究丰富了核磁共振技术在油田开发中的应用。     

特低渗透砂砾岩储层核磁共振可动流体参数分析

 利用核磁共振技术,对乌里雅斯太油田腾格尔III油层组（TIII）及阿尔善油层组37块低渗透砂砾岩储层岩样进行可动流体测试,测试结果与常规砂岩储层进行对比,分析可动流体百分数与渗透率和驱油效率的关系。研究结果表明,特低渗透砂砾岩储层可动流体含量较低,非均质性强;特低渗透砂砾岩储层的核磁共振特点与常规特低渗透砂岩储层有所不同,表现为特低渗透砂砾岩储层核磁共振T2谱单峰结构增多,T2截止值增大;可动流体百分数与渗透率有一定的相关性,且渗透率越大,相关性越好;对于不同油层组,可动流体平均含量随渗透率增大而增加;可动流体百分数越大,驱油效率越高;可动流体含量低是特低渗透砂砾岩储层开发效果不好的主要因素,可用可动流体百分数预测储层的开发效果。     

大庆杏北地区剩余油分布影响因素研究

大庆油田开发后期含水率较高,剩余油分布不均。本文综合分析了影响剩余油分布的各种因素,如沉积微相、非均质性、隔夹层、水淹资料等,并分析了各种因素影响下的剩余油分布规律,为大庆油后期开发调整,提高采收率提供参考。     

特低渗透储层岩石渗透率应力敏感新机制

 地层岩石多孔介质的渗透率应力敏感性一直是石油工业与岩土工程建设等领域持续研究的一个热点课题.在低渗透岩石渗透率应力敏感性实验研究的基础上,提出了毛管束-孔隙网络渗流模型的多孔介质渗透率应力敏感新机制,该模型充分考虑了多孔介质孔隙之间相互连通的复杂性、渗流迂曲度以及不同类型和大小的孔隙对多孔介质渗透率贡献率的差异.有效应力作用下,低渗岩石中作为主要渗流通道的较大孔喉首先被压缩变小,流体渗流阻力和孔隙迂曲度均同时增大,这是导致有效应力加载初期岩石渗透率急剧减小的主要原因.同时渗透率越小的岩心,其中所发育的较大孔喉越少,该部分孔喉闭合后对岩心渗透率的影响越大,因此渗透率越小的岩石应力敏感性越强.与相关学者的研究成果对比表明,本文提出的新模型能够更好地解释低渗透岩石应力敏感性较强的内在原因.     

北美超低渗致密油藏提高采收率技术现状

在过去的十年中,北美致密油气的开发技术日渐成熟,其中,最具代表性的技术是水力压裂和水平钻井技术的结合。然而,现有依靠天然能量的衰竭式开发只能采出超低渗储层中的少部分原油（采出程度低于10%）,导致致密储层中仍存在大量剩余油。因此,非常规超低渗油藏提高采收率技术的研究日趋重要。目前,全世界90%以上的致密油产量来自美国,其开采技术在非常规致密油的开发领域具有明显优势。并且,在过去的十年间,北美的石油公司已经对针对致密低渗油藏的提高采收率（EOR）技术进行了许多现场测试。鉴于美国在非常规致密油的勘探开发中具有领先地位,重点对北美致密油资源开发中提高采收率措施的现场经验进行了总结和评价,并指出了其目前面临的主要困难和挑战。此项研究对于中国未来超低渗致密油藏提高采收率技术的发展具有指导和借鉴意义。     

低渗透储层可动剩余油核磁共振分析

针对有代表性密闭取芯岩芯平行样,分别进行油水饱和度和油水高速离心驱替实验核磁共振分析,定量获得 储层目前剩余油饱和度、采出油相对量、可动油饱和度及驱油效率上限等参数,对比各参数建立储层可动剩余油饱和 度核磁共振分析方法。研究表明,建立岩芯饱和油束缚水状态和水驱油的最佳离心力分别为2.250 MPa 和0.220 MPa, 4 个渗透率级别（>50、[10,50）、[1,10）和<1 mD）储层采出油饱和度分别为23.49%、16.81%、8.70% 和9.99%,可动油 饱和度分别为50.34%、43.76%、29.67% 和22.89%,可动剩余油饱和度分别为26.85%、26.95%、20.97% 和12.90%,由 于储层非均质性影响,大于10 mD 储层采出油明显高于10 mD 以下储层,但大于10 mD 储层可动油饱和度较高,故可 动剩余油饱和度也较高,小于1 mD 的储层可动剩余油明显低于其他储层。     

哈得逊油田东河砂岩微观剩余油形成机理

为厘清哈得逊油田东河砂岩微观剩余油形成机理及三次采油的方向,利用岩心扫描电镜、铸体薄片、CT扫描及压汞测试等方法,在哈得逊油田东河砂岩微观非均质级次研究的基础上,通过微观刻蚀薄片水驱油实验和真实岩心水驱油CT扫描研究油水运动状态及微观剩余油形成机理。结果表明:研究区微观非均质性从级次上分为单一孔喉级、局部孔喉组合级与岩心孔喉连通级。油田生产压差形成的动力与毛细管力、黏滞力构成的阻力,以及注入水沿着孔喉中央的驱替速度与沿着孔喉表面的剥离速度的相对大小控制了油水的运动。微观剩余油形成机理为单一孔喉的孔内贯穿作用、润湿捕集作用、角隅滞留作用,局部孔喉组合的旁超作用、指进作用,以及岩心内部的窜流作用。指进作用造成的斑块状剩余油及窜流作用形成的连片富集型剩余油是研究区后期挖潜的重点。