考虑启动压力梯度的断块油藏CO2/N2复合气体吞吐注采参数优化

冀东油田高12断块油藏砂体规模小、渗透率较低、难以建立有效驱替关系,注入压力高,注水困难,水驱开发效果较差,但油藏温度和压力较高,适宜通过注气来提高油藏采收率。低渗油藏普遍存在启动压力梯度,对实际油藏开发造成影响,针对高12断块油藏,建立高12断块注气开发的三维地质模型,在室内启动压力梯度实验的基础上,得到启动压力梯度与渗透率的公式,在数值模拟软件考虑启动压力梯度与渗透率的变化关系。但长期注入CO2导致的管线腐蚀问题日益突出,N2作为良好的增能气体,将二者结合形成复合气体进行吞吐,可缓解对管线的损害。利用数值模拟方法,进行了衰竭阶段单井产量、段塞比、转注时机、注入量、焖井时间、注气阶段采油速度优化。最终得到该区块最优吞吐注采参数：衰竭阶段单井产量为15m3/d;段塞比为7：3;转注时机为衰竭阶段的日产油速度降为4m3/d时;注入量为60 000 m3;焖井时间为15天;注气阶段采油速度为25m3/d,为高12断块油藏提高采收率提供了方法技术借鉴。     

页岩气藏注CO2渗透率界限及开发参数优化研究

根据页岩气井的现场生产情况,压裂水平井产量会迅速下降,注CO2技术是改造储层提高产量的有效手段。连续驱替与吞吐式注入作为注CO2提高页岩气采收率的两种常见方式,却在相同页岩气藏中驱替效果存在差异。为了对不同储层条件下注CO2开发方式进行优选,本文基于现场页岩气藏实际情况建立了双孔介质气藏机理模型,并通过建立采收率影响因素的正交试验,分析了渗透率、孔隙度、储层厚度、CH4和CO2最大吸附量以及Langmuir压力等的影响规律。将渗透率作为主控因素,划分了五个不同渗透率条件,进行直接驱替与吞吐注CO2模拟,并针对不同CO2注入驱替开发方式进行了布缝模式、井位排列、闷井时间等开发参数优化。结果表明：不同渗透率条件下两种开发方式驱替效果不同,以0.001mD为界限,渗透率低于0.001mD时,直接驱替效果更优;渗透率高于0.001mD时,选择吞吐式注CO2为宜;针对连续注气,交叉布缝模式具有更高的采收率,在多井同产同注时,应将生产井置于内部;另外,吞吐式注气应该选择较短的焖井时间来节约成本获得更好的经济效益。     

低渗注水层的渗透率和启动压力梯度优化研究

由于取心资料和室内实验的局限,低渗透注水层的启动压力梯度和渗透率的求取已成为油藏工程分析的难点。以低速非达西渗流的半解析法为基础,导出激动边界的一种精确表达式。针对前人在采用试算法求解激动半径过程中的不足,提出并证明了使用二分法对激动边界进行数值求解的可行性。提出利用最优化算法对注水井的试注资料进行拟合的思路,可以计算储层的启动压力梯度和渗透率。从现场注水井的应用效果来看,该方法可操作性强、计算误差小,可以在低渗储层注水井的动态分析中推广应用。     

特低渗油藏考虑启动压力梯度的物理模拟及数值模拟方法

从流体在低渗透多孔介质中的渗流机理出发,通过室内基础实验和基础理论研究,以及物理模拟和数值模拟方法,运用流体边界层理论,分析了由于启动压力梯度的存在而使得低渗储层产生非达西渗流的机理和规律,建立了描述低渗油气非达西渗流模型,并对特低渗长庆油田某区块一个菱形反九点注采井网进行了实例模拟计算。结果表明,启动压力梯度的存在不但降低了低渗透、特低渗透油田的开发指标,而且还增加了开采难度。增大注入率、缩小井距可以在某种程度上降低启动压力梯度的不利影响。     

CO2吞吐井套管腐蚀规律及极限吞吐轮次研究

部分老油田进入高含水开发后期,为提高采收率,在注水开发中陆续配套实施了二氧化碳吞吐工艺,使得采出液中二氧化碳含量升高,对井筒管柱造成严重腐蚀,引起管柱强度降低,腐蚀穿孔甚至管柱断裂事故时有发生。为此,基于电化学腐蚀的热、动力学原理和管柱力学相关理论,结合现场实际工况,考虑温度、压力、含水率、CO₂分压、流速、井斜角、pH值等因素的影响,采用腐蚀预测模型计算得到了二氧化碳吞吐井不同阶段的腐蚀速度。建立了腐蚀后剩余强度计算方法及极限吞吐轮次计算方法,开展了大量模拟计算,得到了在该吞吐井腐蚀条件下注气、焖井、放压和生产4个阶段的套管腐蚀规律、剩余壁厚及该井的极限吞吐轮次。     

低效稠油CO2复合吞吐参数优化

针对部分埋藏深、渗透率低、高温高盐等无法热采或化学驱的稠油油藏,部分油田采用了“CO2+增溶剂”的复合吞吐生产方式,并取得了一定效果。目前关于CO2吞吐方面的物模模拟实验无法满足复合吞吐的研究需要。本研究建立了一套基于吞吐补偿系统的CO2复合吞吐的物理模拟方法,开展了室内CO2 吞吐物理模拟实验,研究了增溶剂注入量、CO2注入量、注入方式等因素对吞吐效果的影响,同时进行了现场试验并进行了跟踪评价。结果表明：增溶剂注入浓度为5-10%、CO2与化学剂注入质量比为1:2.5~1:5、采用两段塞注入方式,提高采出程度最高。该方法有效的模拟了复合吞吐过程中的注入、焖井和产出过程,完全满足CO2复合吞吐的工艺参数优化的研究要求。     

蒸汽吞吐伴注CO2特超稠油藏开发方法研究

通过开展CO2改善特超稠油开发效果物理模拟研究、CO2腐蚀与防腐蚀研究、蒸汽吞吐井注入CO2相态变化研究,细化了CO2增产机理,确定在现场施工过程中对管道及设备的保护措施,明确了蒸汽吞吐井注入CO2后的相态变化及焖井时间,并进行了现场试验,取得了良好效果,促进了CO2技术在超稠油中的推广应用。     

特低渗油藏考虑启动压力梯度的物理模拟及数值模拟方法

从流体在低渗透多孔介质中的渗流机理出发，通过室内基础实验和基础理论研究，以及物理模拟和数值模拟方法，运用流体边界层理论，分析了由于启动压力梯度的存在而使得低渗储层产生非达西渗流的机理和规律，建立了描述低渗油气非达西渗流模型，并对特低渗长庆油田某区块一个菱形反九点注采井网进行了实例模拟计算。结果表明，启动压力梯度的存在不但降低了低渗透、特低渗透油田的开发指标，而且还增加了开采难度。增大注入率、缩小井距可以在某种程度上降低启动压力梯度的不利影响。     

鄂尔多斯盆地长7储层致密油水平井CO2补充能量与吞吐参数优化

长7储层是鄂尔多斯盆地主要的致密区块,近一半的致密油分布其中。针对长7储层开采渗透率低、开采难度大、依靠弹性开采产能较低、能量衰竭较快等问题,通过数值模拟的方法,构建水平井分段压裂数值模拟模型,首先对比不同吞吐方式对油田产能的影响,优选出CO₂吞吐为首选的补充能量方式。其次对井网形式、井网参数及吞吐参数进行优化研究。最终优选出合适的吞吐方案,达到提高生产效率的目的。结果表明,该储层的最优注采吞吐参数为：周期注入量为2 673 t、注入压力为21 MPa、注入速度为90 t/d、焖井时间为10 d。研究对鄂尔多斯盆地长7储层提高采收率具有一定的参考意义。     

强水敏稠油油藏CO2吞吐技术研究

郑408块为典型的强水敏稠油油藏,由于储层能量不足和水敏性强,采用天然能量开发、注防膨水开发和蒸汽吞吐开发效果较差。通过室内实验研究了CO2在郑408原油中的溶解作用,认识了CO2吞吐回采阶段渗流特征,基于数值模拟方法优化得到了郑408块CO2吞吐开发方案。研究表明,CO2溶于稠油后,可使稠油的体积大幅度膨胀,原油黏度将大大降低;CO2吞吐回采阶段,由于稠油黏度较高,CO2在原油中析出后以小气泡形式分散在原油中,形成"泡沫油"渗流状态,"泡沫油"可以提高稠油的流动能力,增加原油的弹性能量,降低地层压力下降速度;数值模拟结果表明,郑408块CO2吞吐周期注入量优化值为100 t,注气速度优化值为50 t/d。     

致密储层二氧化碳吞吐工作参数优化设计

CO_2吞吐开发效果受多种因素影响,工作参数是重要因素之一。根据延长油田长8储层的孔喉特征、流体属性等研究所得参数,基于鄂尔多斯致密油藏长8储层的地质特征,研究致密储层CO_2吞吐开采工作参数优化问题。以延长油田SHH区块为研究区块,选取累积产油量作为评价指标,采用正交试验设计方法进行优化参数方案设计,应用组分数值模拟计算相应的开发效果。模拟计算结果表明,研究区块CO_2吞吐合理注气速度为20 000 m~3/d,注气时长为1个月,焖井时间为7 d,吞吐轮次为2轮。     

特低渗油藏油气两相启动压力梯度研究

目前,国内外对启动压力梯度的研究主要集中在油水两相中,对于油气两相启动压力梯度研究很少.用特低渗透油藏的天然岩心,通过实验研究了不同流体,不同介质及不同注气条件下气驱油启动压力及其变化规律.研究结果表明:油气两相启动压力梯度随渗透率的增加而降低,与流体的流度呈半对数直线关系;随含油饱和度的降低而增加;有效应力对启动压力梯度影响很大;启动压力梯度随着回压的增加而降低,但幅度不大.     

致密油藏注CO2增能效果及参数优化

为了研究致密油藏注CO2增能效果,利用长庆油田陇东P区块致密砂岩岩心开展核磁共振实验、扫描电镜实验,分析CO2对储层孔隙结构的影响规律;通过相态计算,分析CO2注入对原油体积系数及饱和压力的改变。运用有限差分方法和三维有限元方法,建立三维动态地应力与油藏双向耦合模型,分析储层渗透率变化规律及井底附近压力分布特征;通过建立目标区块储层注CO2增能图版,评价注CO2增能效果,优化注入参数。结果表明,室内实验表明CO2主要通过溶解、冲蚀作用使岩心大孔隙数目增加;注入10%-45%不同摩尔分数的CO2可使原油体积膨胀至1.19倍,原油饱和压力增加86%;注CO2对目标区块储层增能效果明显,目标区块的最佳注气体积为700 m³,最佳注入速度为4 m³.min^-1。     

低渗透非均质砂岩油藏启动压力梯度研究

理论推导与室内实验相结合,建立了低渗透非均质砂岩油藏启动压力梯度确定方法。首先借助油藏流场与电场相似的原理,推导了非均质砂岩油藏启动压力梯度计算公式。其次基于稳定流实验方法,建立了非均质砂岩油藏启动压力梯度测试方法。结果表明:低渗透非均质砂岩油藏的启动压力梯度确定遵循两个等效原则。平面非均质油藏的启动压力梯度等于各级渗透率段的启动压力梯度关于长度的加权平均;纵向非均质油藏的启动压力梯度等于各渗透率层的启动压力梯度关于渗透率与渗流面积乘积的加权平均。研究成果可用于有效指导低渗透非均质砂岩油藏的合理井距确定,促进该类油藏的高效开发。     

低渗油藏中含启动压力梯度水平井生产动态

水平井渗流为三维流动,远比垂直井的渗流复杂,因而水平井的压力产量公式往往非常复杂,为了简化,进行了一些理论分析．在没有边界影响的情况下,水平井生产时在地层中形成的等压面是一个旋转椭球面．从水平井椭球流态出发,用平均质量守恒方法,在椭圆坐标内分析具有启动压力梯度的低渗油藏中水平井的生产动态．包括稳态条件下,即椭球供给边界油藏、底水油藏中的近似压力分布和产能公式,分析了启动压力梯度对原油生产的影响：１．生产压差一定时,启动压力梯度越大,水平井的产量越低,且启动压力梯度的影响与水平段的长度平方成正比,２．存在启动压力梯度时,水平井产量随井长的增加呈变斜率增长,当启动压力梯度很大时,存在最佳水平井长;以及水平井在具有启动压力梯度的双重介质油藏中的不稳定渗流压力近似公式,并绘制了相应的试井理论图版,分析了启动压力梯度的影响,在启动压力梯度为零时,经过与精确解对比,表明近似解是适用的．所得到的所有公式均有常规项（不考虑启动压力梯度时的公式）和启动压力梯度项组成,形式简单,易于理解和应用．     

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。     

CO2-泡沫体系的高温P-V特性研究*

为满足吉林油田特低渗透区块CO2泡沫驱的要求,利用法国ST公司生产的高温高压全可视PVT测试仪,将室内静态实验筛选出的泡沫体系,进行高温P-V特性实验测定,以判断在地层的高温高压环境该泡沫体系是否能够稳定存在。实验结果表明:温度一定时,低压与高压时,PVT筒内形成泡沫的尺寸不同;低压时泡沫尺寸较大,且体系不稳定,停止搅拌立即析液;随着压力升高,PVT筒内形成的泡沫越来越细小,稳定性提高,停止搅拌析液速度减慢。通过实验观测发现,100℃时形成稳定泡沫的临界压力为30 MPa;同时该压力也是泡沫体系的P-V、P-ρ关系曲线的变化趋势变缓的转折点。最后研究发现,通过地面检测泡沫体系的密度可以判断地面发泡时是否已形成稳定的泡沫。     

滨425区块非均质油藏压裂裂缝参数优化

胜利油田滨425区块具有储层物性差、非均质性强等特点,水力压裂后存在层间产能差异大、储层动用不充分以及增产有效期短等问题,为此以压后产能为目标,提出滨425区块非均质油藏压裂裂缝参数优化方法。通过纵向精细分层、网格方向调整以及局部网格加密的方式,建立滨425区块沙四段精细化地质模型。建立典型注采井组模型,对油井压裂前后的生产数据进行历史拟合。以压裂后的单井产能为目标,优化裂缝长度和导流能力。结果表明,滨425区块沙四段的四个砂层组物性差异较大,其中一、二砂组的储层物性以及含油性质总体好于三、四砂组;分析不同裂缝参数对压裂后油井产能的影响,优化得到三段压裂层段最优段长分别为90、70、80 m,最优裂缝导流能力为20、25、30 D.cm。该方法能显著提高水力压裂增产效果,为非均质油藏压裂裂缝参数优化提供参考。