南苏丹高凝油油藏冷伤害机理研究

通过室内实验对南苏丹高凝油油藏因析蜡导致地层冷伤害的可能性进行研究。实验结果表明,温度低于析蜡点后,高凝油中蜡晶体析出,呈现非牛顿流体特征,具有剪切稀释性和触变性,随着温度降低,析出的蜡颗粒半径逐渐变大,很容易在孔隙喉道处被捕集,造成地层冷伤害;渗流曲线表现出明显的非线性渗流特征,渗流体系存在启动压力梯度,油水相渗两相区范围变窄,等渗点右移,油水两相渗流能力降低;当温度低于析蜡点时,油水流度比增大,导致见水早、无水采收率和最终采收率都明显低于温度高于析蜡点的水驱效果。建议南苏丹高凝油油藏在实施注水开发时应保证注入水到达井底的温度高于地层原油的析蜡点,防止地层冷伤害的发生。     

注水温度对高凝油油藏水驱油效率模拟研究

高凝油由于其舍蜡量高、凝固点高,温度对其流变特性影响较大。高凝油油藏在常规注水开发过程中容易出现析蜡问题,导致水驱油效率低,直接影响高凝油油藏的开发效果。针对南苏丹P高凝油油藏具有很强析蜡趋势的特点,通过室内实验,在不同注水温度下进行了一维长岩芯含气油实验、一维长岩芯脱气油实验和一维短岩芯脱气油实验来研究温度对水驱油效率的影响;同时,建立了三维四相拟组分模型,在模拟研究中对析蜡反应进行了设计,并考虑高凝油油藏模拟的全部关键因素,预测结果更为准确。结果表明:在析蜡点前,温度对水驱油效率影响较大。高于析蜡点,随温度的增加,原油黏度对温度敏感性降低,驱油效率增加的幅度逐渐减小,因此建议注水温度高于析蜡点。     

高凝油藏中蜡沉积对开发效果的影响

针对高凝油注水开发中蜡析出造成孔隙堵塞、渗透率下降这一问题,推导蜡沉积量与孔隙度、渗透率变化关系,建立水驱油藏渗流场与蜡沉积的耦合模型,对比地表水常温及适当升温(25、35、45、55、65℃)注入时,含水饱和度分布及孔隙度、渗透率降低情况。结果表明:注入冷水导致近井地带温度降至析蜡点以下,蜡晶颗粒大量析出,地层采出水(45℃,不加热)回注时,注水1 a后水井附近30 m温度受到影响,平均累积沉积量约占孔隙体积的4%;随着温度降低,含水饱和度前缘跃变程度减弱,渗透率与初始渗透率比值由93%降到72%;地层冷伤害随时间延长加剧,但增加速率逐渐减小,并逐渐向油层深部推进。     

注采水样微生物群落与高凝原油的相互作用

在高凝油藏开发过程中,原油易在孔隙中析蜡、发生胶质和沥青质沉积等。研究不同水驱环境中内源微生物群落及其与高凝油的相互作用关系,以河南魏岗油田高凝油藏产出水样为研究对象,优选最佳激活体系;通过微生物驱油物理模拟实验考察内源微生物提高采收率情况,研究激活前后内源微生物的群落变化以及原油组分、性质的变化。结果表明:注采水样中微生物群落差异明显,内源微生物被激活后优势菌为芽胞杆菌(Bacillus sp)和梭菌(Clostridium ultunense)等,原油乳化分散等级最高可达5级,微生物提高采收率最高为12.51%;凝点最多降低5℃,蜡含量降低3.95%以上,同时多环芳烃萘、菲及其同系物等降解较为明显;不同水驱环境中内源微生物在驱油、原油降解等过程中发挥着重要的作用。     

高凝油田不同驱替温度下孔渗变化规律及对相渗曲线特征参数的影响研究

高凝油藏(原油凝固点在40℃以上,含蜡量高的油藏)在开采过程中,由于黏度增加、析蜡等现象,将使得储层流动性变差,影响开发效果,但目前国内外针对高凝油的流变性及驱替过程中的储层物性变化规律的定性研究较少。根据海外某高凝油田A的流变性试验和驱替试验结果,分析了高凝油随温度降低所产生的黏度增加以及蜡的析出对孔隙度、渗透率和驱替效果的影响。重点分析了黏度、孔隙度、渗透率随温度变化的规律,并提出一项新的、可同时表征储层物性与流体性质的储层特征参数γ。分析了不同温度、不同γ下的相渗参数及相关关系。研究结果对类似高凝油田开发具有一定的参考意义。     

采用焓法方程计算埋地管道含蜡原油停输温降

埋地热含蜡原油管道停输后,当管内原油温度降到析蜡点以下时,原油中的蜡晶将逐渐析出。根据含蜡原油降温过程中蜡结晶放热的特点,使用焓法方程对析蜡点以下伴随有析蜡胶凝现象的原油降温过程进行了数学描述,并详细给出了使用有限元法对焓法方程进行求解的方法。将焓法方程的计算结果与Φ426mm×6mm管道实测数据进行了对比。结果表明,土壤的计算温度和实测温度最大偏差在1.4℃以内,管内平均温度的计算值与实测值的偏差为0.3℃。由此证明了使用焓法方程计算埋地热油管道停输温降具有较高的准确性。     

低渗透油藏中毛管力在水油两相渗流中的作用

研究在水湿低渗透油藏中,毛管力对水油两相渗流的影响.首先建立一维渗流模型和相应的渗流微分控制方程,用数值差分的方法进行求解,并绘制产量图和采出程度图,分析启动压力梯度和毛管力对水驱油效果的影响.分析表明:在低渗透油藏中,水湿油藏的毛管力和启动压力梯度使油藏开发难度增大,生产成本增加;毛管力使油藏的无水采收率和采收期减小.     

丙烯酸十八酯-丙烯酰十八胺对原油流变性的影响

研究了丙烯酸十八酯 -丙烯酰十八胺共聚物对中原 WC98- 2井原油流变性的影响 ,探讨了降凝剂的筛选、不加剂和加剂原油的全黏温曲线的测定、重复加热和高速剪切对加剂效果的影响和降凝剂的改性效果的时效性 .试验表明 :降凝剂使原油的凝点和反常点降低 ,原油的牛顿流体温度范围变宽 ,并且使非牛顿流体温度下的黏度减小 ,但是 ,牛顿流体温度范围内的黏度基本没有变化 ;重复加热的温度高于原油的反常点 1 0 0℃以上时 ,重复加热对降凝剂的改性效果没有显著影响 .但是 ,重复加热温度低于原油的反常点 ,重复加热显著恶化降凝剂的改性效果 ;在原油的反常点以上 ,高速剪切对降凝剂的改性效果无明显的影响 .在原油析蜡高峰区温度范围内高速剪切 ,将大大恶化降凝剂的改性效果     

采用焓法方程计算埋地管道含蜡原油停输温降

埋地热含蜡原油管道停输后,当管内原油温度降到析蜡点以下时,原油中的蜡晶将逐渐析出.根据含蜡原油降温过程中蜡结晶放热的特点,使用焓法方程对析蜡点以下伴随有析蜡胶凝现象的原油降温过程进行了数学描述,并详细给出了使用有限元法对焓法方程进行求解的方法.将焓法方程的计算结果与Φ426 mm×6 mm管道实测数据进行了对比.结果表明,土壤的计算温度和实测温度最大偏差在1.4 ℃以内,管内平均温度的计算值与实测值的偏差为0.3 ℃.由此证明了使用焓法方程计算埋地热油管道停输温降具有较高的准确性.     

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.     

丙烯酸十八酯—丙烯酰十八胺对原油流变性的影响

研究了丙烯酸十八酯－丙烯酰十八胺共聚物对中原WC98－2井原油流变性的影响，探讨了降凝剂的筛选，不加剂和加剂原油的全黏温曲线的测定，重复加热和高速剪切对加剂效果的影响和降凝剂的改性效果的时效性，试验表明，降凝剂使原油的凝点和反常点降低，原油的牛顿流体温度范围变宽，并且使非牛顿流体温度下的黏度减小，但是，牛顿流体温度范围内的黏度基本没有变化，重复加热的温度高于原油的反常点100℃以上时，重复加热对降凝剂的改性效果没有显著影响，但是，重复加热温度低于原油的反常点，重复加热显著恶化降凝剂的改性效果，在原油的反常点以上，高速剪切对降凝剂的改性效果无明显的影响，在原油析蜡高峰区温度范围内高速剪切，将大大恶化降凝剂的改性效果。     

非牛顿高凝油的剪切特性

潍北油田高凝油含蜡量高、凝固点高,当温度低于析蜡点时,呈现出非牛顿流体特征,其特性受剪切作用影响较大。为此,开展了非牛顿高凝油的室内剪切降黏降凝实验。研究表明,在剪切作用下,非牛顿高凝油的黏度大幅降低;非牛顿高凝油具有剪切稀释性,且温度越低,剪切稀释性越明显;剪切速率对非牛顿高凝油的凝固温度、凝固时间影响较大,在凝固点附近剪切时,凝固温度可降低56 ℃、凝固时间明显延长;剪切时间对非牛顿高凝油的凝固温度影响很小,对凝固时间影响较大,在凝固点附近剪切20 min（转速100 r/min）,凝固时间可延长817 min。     

苏丹3/7 区高凝油流变特性研究

高凝油油藏开发最大的问题在于充分认识高凝油的流变特性。通过室内实验,研究了苏丹3/7区高凝油黏温曲线、流变曲线和触变曲线等流变性质。研究发现当油样温度高于反常点温度时,原油仍为连续相,可以近似认为是牛顿流体。在不同温度区间内,油样的牛顿流体特性表现出不同的本构关系。近凝固点温度时,油样具有触变性,这时需要较高的剪切速率,才能达到剪切稀释的目的。     

基于激光法的含气高含蜡原油熔蜡规律

为获得高含蜡原油溶蜡规律,同时进一步探索含气原油溶蜡特征,采用了显微观测法和激光法进行实验。首先通过显微观测法获得了升温过程中蜡晶变化特征;其次采用激光法对脱气原油进行了测试并与显微观测法进行对比联系,验证了激光法的可靠性;最后采用基于Beer-Lambert定律的激光衰减曲线获得了含气原油溶蜡点以及升温过程中蜡含量、平均等积圆平均直径和颗粒宽度系数等参数的变化特征。实验结果表明:脱气原油蜡晶升温溶解过程以凝固点为界可划分为慢速和快速两个溶解阶段;原油溶蜡特征与不同碳数的正链烷烃熔点有着密切联系,质量累积计分数曲线上97%所对应的烷烃熔点接近或高于实测原油溶蜡点,质量累积计分数曲线相近的原油溶蜡点相同;含气原油凝固点比地面条件下脱气原油低约7℃,溶蜡点低约2. 5℃,并且凝固点后含蜡量以平均0. 15%/℃的快速下降,后稳定在0. 076～0. 087%/℃。该研究可以预估和评价不同温度、压力下原油黏度以及清蜡速率,避免保守设计带来的经济损失。     

稀油聚驱后蒸汽驱温度与压力对采收率的影响

为了探索稀油油藏聚合物驱油后蒸汽驱注入温度与压力对原油采收率的影响,采用大庆萨尔图油田天然圆柱状岩心和模拟地层油,首先在45 ℃环境下进行水驱和聚驱,而后在模拟环境温度和注入温度的双温度场条件下进行了蒸汽驱实验研究.结果表明:在水驱-聚驱累计采收率达54.4%的基础上,蒸汽驱采收率提高幅度为28.3%;当压力一定时,不同注汽温度的蒸汽驱采收率均随着注汽PV数的增加而增加,并趋于各自的稳定值,有效PV数约为1.4;蒸汽驱采收率提高幅度随岩心平均温度的提高呈先增后减的趋势,最佳驱替温度范围为岩心平均温度超过饱和水蒸汽温度(10～15) ℃;随着压力的增加,得到相同采收率的注汽温度也相应增加,尽可能降低压力将可利用相对较低的注汽温度获得较高的采收率,并减少注汽过程的热量消耗.     

温度对高凝油油藏开发效果的影响研究

通过对高凝油油藏的高含蜡、高凝固点以及其它物性特征的概述。在此基础上,对原油开采时,根据高凝油油藏的析蜡温度不同,进行选择不同的注入水温度。另外,进一步定性地研究了不同注入水温度对高凝油渗流机理的产生的影响作用;定量地研究了不同的注入水温度对采收率产生的影响作用。     

启动压力梯度对低渗透油藏水驱油规律的影响研究

低渗油藏存在启动压力梯度,其油水渗流规律表现为非达西渗流。本文基于经典水驱油渗流理论,通过启动压力梯度对黏度的影响关系对经典模型进行了修正,建立了考虑启动压力梯度的一维油水两相驱替数学模型,重点分析启动压力梯度对低渗透油藏见水时间规律的影响。以胜利油田渤南油田东南部五区某S砂组低渗透油藏为例进行见水时间计算,结果表明,启动压力梯度的存在会导致油井见水早,且渗透率越低,见水越早。研究成果对于低渗透油藏的合理开发具有理论指导意义。     

降凝剂对高蜡原油流变性的改性效果分析

研究了降凝剂对中原WC98 2井原油流变性的影响 ,探讨了降凝剂的筛选、不加剂和加剂原油全粘温曲线的测定、重复加热和高速剪切对加剂效果的影响及降凝剂改性效果的时效性。实验结果表明 ,降凝剂使原油的凝点和反常点降低 ,原油的牛顿流体温度范围变宽 ,并使非牛顿流体温度下的粘度减小 ,但牛顿流体温度范围内的粘度基本无变化。重复加热的温度高于原油的反常点 10℃以上时 ,重复加热对降凝剂的改性效果无明显影响 ;但重复加热温度低于原油反常点时 ,重复加热将显著恶化降凝剂的改性效果。加剂原油温度高于原油反常点时 ,高速剪切对降凝剂的改性效果无明显影响 ;但在原油析蜡高峰区温度范围内 ,高速剪切 ,将使降凝剂的改性效果严重变差     

孔隙型碳酸盐岩储层注气注水提高采收率试验

中东地区部分碳酸盐岩储层类型以孔隙型为主,裂缝不发育,气测渗透率低,流体物性较差.以中东某油田S油藏为例,开展注气和注水可行性试验研究,并探讨其提高采收率的微观渗流机制.结果表明:受物性特征影响,储层注伴生气驱最小混相压力高,地层条件下不易达到混相驱替,但整体上岩心注烃类气驱效率要高于水驱效率,尤其当达到混相条件时,气驱效率明显提高;注烃类非混相驱油效率也相对较高,主要是由于储层原油黏度较高,气驱使原油体积膨胀,黏度降低,进而改善流动性;试验采用的水驱和气驱方式在微观上主要动用大孔隙中的可动流体,可考虑优化驱替方式进一步提高驱油效率.     

多层砂岩油藏可视化模型水驱油物模实验研究

为了获得更为直观的多层砂岩油藏水驱油渗流特征和机理,结合实际油藏地质特征,设计制备了一种大尺度可视化砂箱物理模型,进行了不同注水方式、不同注水速度的水驱油实验,考察了不同注采方式、不同注入速度对水驱油效率的影响,以及水驱油过程中的油水运动分布特征。该模型具有设计尺寸大、模拟程度高及直观可视等特点,较其他模型更具代表性。通过模拟NP 油田某区块砂岩地层,根据几何相似、井型相同、层序韵律相同、流体黏度相同的原则,更加真实的模拟地层条件。实验结果表明,不同的注水方式及注水速度对模型的采收率有较大影响。采油井数多,单井控制面积小,采收率略高;而注水速度低,油井见水晚,含水率上升缓,可以有效提高采收率,这一过程也反映了重力分异的影响。水驱特征曲线拟合表明,该实验过程符合水驱特征,能够较准确地预测可采储量及采收率。