稠油油藏化学降黏驱全耦合数值模拟方法

化学降黏驱是提高稠油采收率的新方法,现有的数值模拟方法不能准确描述降黏驱过程中各组分、相间的物理化学变化过程。结合油水两相控制方程、降黏剂浓度传质方程及辅助方程,构建了浓度场-渗流场全耦合化学降黏驱替数学模型,获得了乳液黏度-含水率、降黏剂溶液黏度-浓度及降黏剂溶液与原油界面张力的辅助方程,采用具有有界性的高阶迎风格式克服了一阶迎风格式的不足,提高了浓度散度的计算精度,优选有限体积方法提高了解的准确性,并对降黏驱数值模拟结果与实验结果进行了验证。在此基础上开展了降黏驱数值化实验,优化了降黏驱的注采参数。研究表明：建立的模型可以表征降黏剂的控黏效果;随着降黏剂注入浓度、注入量和注入速度的增加,采出程度逐渐增加,但采收程度增长率逐渐减小;0.4%浓度的降黏剂采收程度提高幅度最大;合理注入量介于0.2～0.6 PV,PV(pore volume)表示孔隙体积;推荐选用段塞较大、段塞中降黏剂浓度较高的方案;合理的注入速度应根据油田自身产能设计。该研究为稠油油藏降黏驱开发方式优化与调整提供了重要技术手段。     

稠油油藏蒸汽——表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽－表面活性剂复合区的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究,建立了完整的数学模型,提出了用Crank-Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算,并对复合驱渗流机理及复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明,表面活性剂浓度对驱油效果的,影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

浅层疏松砂岩稠油油藏聚合物驱矿场试验效果评价

哈萨克斯坦CB油田具有埋藏浅、胶结疏松、地下原油黏度大、地层水矿化度高、储层高孔高渗的特点,经过多年的注水开发后,地层非均质性加剧、注水波及效率低、采出程度低、综合含水高,油水关系日趋复杂,开发效果亟待改善。开展聚合物驱试验的目的是通过优选适合CB油田特征的抗盐聚合物体系,实现封堵高渗流通道、改善吸水剖面、增大水驱波及体积,达到深度调驱、提高采收率的目的。通过在油田4个井组应用聚合物复合弱凝胶实施聚合物驱试验,结果表明聚合物复合弱凝胶有较强的适应性,注聚施工后井组平均日产油量增加了21. 7 t,平均含水下降了7. 7%,降水增油效果显著,累计增油超过2×104t。建议在该油田针对不同区块的地质油藏特点精选注聚井组,通过推广应用逐步扩大注聚规模、形成集中效应,不断提升油田的开发效果。     

适合稠油油藏的新型复合降黏驱油体系研究与应用

海上常规稠油油田前期通常采用注水开发,由于原油黏度相对较高;并且目标储层黏土矿物含量较高,存在较强的水敏现象等原因,稠油油田注水开发效果逐渐变差。为此,以新型改性烷基磺酸盐为主要降黏驱油剂,通过复配以非离子表面活性剂、渗透剂以及高效防膨剂,研制出了一种适合于目标稠油区块的新型复合降黏驱油体系。分析了复合降黏驱油作用机理,并进行了室内实验评价。结果表明,新型复合降黏驱油体系能够有效降低稠油黏度,降低油水界面张力,对储层钻屑具有较好的防膨作用;并且与地层水的配伍性良好;该体系可以使岩心水驱后的采收率提高30%以上,具有良好的降黏驱油效果。现场应用结果表明,经新型复合降黏驱油体系处理的三口井,平均日产油量提高48.6m3/d,平均含水率下降82.7%,达到了良好的增产效果。     

稠油油藏化学驱采收率的影响因素

采用烷基聚氧丙烯醚硫酸盐和羧基甜菜碱两类两性表面活性剂与碱复配构建具有不同界面张力特点的驱油体系,通过驱油试验评价不同体系对桩西稠油采收率的影响,采用微观驱替试验研究不同体系提高采收率的机制。结果表明:界面张力与采收率没有明显的对应关系;碱通过维持油、水、固三相接触点亲油性和降低油水界面张力,减弱驱替介质沿油与岩石之间的渗入,增强驱替介质从原油中心的突进和分散,提高驱替压力和波及体积;相比于碱和原油反应产生的表面活性剂,外加的表面活性剂亲水性较强,会增强固体表面的亲水性,导致驱油剂沿孔隙壁面突进;表面活性剂-碱体系与原油形成的细分散水包油型乳状液加剧了驱油剂的窜进,不利于提高波及系数;对于稠油油藏,化学驱体系的波及系数是提高采收率的关键因素。     

可动凝胶调驱技术在普通稠油油藏中的应用

针对蒙古林稠油油藏粘度高,注水开发后含水上升快,产量迅速递减的实际,提出了应用可动凝胶调驱技术。介绍了蒙古林普通稠油油藏高含水开发条件下开展的从实验室到矿场实施、到效果评价的可动凝胶调驱先导试验技术研究和应用的概况,说明了可动凝胶调驱技术同时具有剖面调整、储层深部液流转向以及驱替的作用,可以作为一种驱替方式有效解决非均质性较强的普通稠油油藏后期水驱开发问题。矿场先导试验实施5年来已累积增油5.88×10⁴t,获得良好的增油降水效果。     

砾岩油藏二元复合驱注入体系优化研究

新疆克拉玛依砾岩油藏经过几十年的水驱开发,面临剩余油高度分散、采油速度低等问题,选取聚合物部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和低张力表面活性剂PS-30及强乳化表面活性剂OP-10组合形成不同的二元复合体系,利用长砂管模型研究不同渗透率、不同驱替方式及不同注入量下复合驱体系在砾岩油藏的应用界限及提高采收率极限.实验结果表明:二元复合驱能够有效驱替残余油、扩大波及体积,显著提高砾岩油藏采收率.聚合物浓度为1 000 mg/L,相对分子质量为7 ×106的聚合物在渗透率3 ×10-2 pm2时复合驱采收率为66.31％,较水驱提高21.85个百分点.强乳化复合体系提高采收率效果好于低张力复合体系.复合体系注入量越高,提高采收率越大,但提高采收率幅度并非线性变化,复合体系注入量达到3.5 PV以后,复合体系提高采收率值逐渐趋于稳定,在注入10 PV后,复合驱体系最高提高采收率幅度达到40.38个百分点.     

江苏油田三元复合驱研究

针对江苏普通稠油油藏水驱采收率低的问题,通过配方优化和岩心物模驱替实验,构建了适合区块原油的三元复合驱配方。首先通过动态界面张力评价,筛选出了具有较高界面活性的表面活性剂/碱体系;同时采用不同HLB值的表面活性剂复配,优化体系的亲水亲油平衡,获得了具有超低界面张力的二元体系。最后通过岩心驱替物理模拟实验,评价了碱/表二元复合驱、聚合物驱、三元复合驱的驱油能力。结果表明,对于普通稠油油藏,单纯碱/表二元体系由于无法提高波及系数导致其提高采收率能力较差,而三元驱体系可以兼顾波及系数与洗油效率,所以获得了较高的采收率,因此对于水驱稠油提高采收率的首要指标是提高驱油剂的波及效率。     

辽河油田冷43砾岩稠油油藏微观驱油效率研究

针对辽河油田今４３断块区为砾岩稠油油藏的特点，利用该油藏的岩芯铸体薄片制作了６块微观仿真地层模型，使用微观可视化物理模拟技术手段．借助显微镜、摄录机及图像分析技术等，直观地观察和分析研究了砾岩稠油油藏水驱油机理，以及原油粘度和储层孔隙结构对驱替机理和驱替效率的影响，分析了残余油分布特征，并给出了相应的结论．     

粘弹性聚合物驱油的数学模型

为了研究粘弹性聚合物驱油规律,建立了粘弹性聚合物驱油数学模型。从弹性效应和粘性效应两个方面描述聚合物驱油机理。聚合物弹性能够降低残余油饱和度,聚合物粘性改善油水流度比,扩大波及体积。该模型能够模拟聚合物驱油具有的提高微观驱油效率和流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等一系列物化现象。利用该模型拟合了实验室聚合物岩心驱油过程。数值模拟结果与实际岩心驱油过程基本一致,表明该模型可以进行聚合物驱油的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

聚合物交联调剖驱油数学模型

为了优化聚合物交联调剖驱油方案,预测驱油效果,建立了描述聚合物交联调剖驱油过程的数学模型。该模型通过水相粘度和渗透率下降系数的变化模拟调剖驱油机理。水相粘度和渗透率下降系数表述为交联剂浓度、聚合物浓度、pH值和成胶时间的函数。该模型能够模拟调剖驱油具有的流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等一系列物化现象。进行了调剖驱油典型算例计算。计算结果表明所建立的数学模型对调剖驱油机理模拟正确,模型具有较强的实用性。可以通过数值模拟方法辅助进行聚合物交联调剖驱油的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

聚表二元驱油体系界面流变性研究

应用沟槽式界面粘度计和改进的测定方法,测得了聚合物与表面活性剂二元体系的表面粘度和与模拟油之间的界面粘度,结果表明,聚表二元体系表面层的流变性不同于它与油相之间界面层的流变性;提出了能够更好地描述界面流变性的无因次界面粘度,它排除了体相粘度的干扰;聚合物浓度显著影响界面流变性,当聚合物浓度位于其临界聚集浓度两侧时,聚表体系的无因次表面粘度和无因次界面粘度随表面活性剂浓度的变化趋势不同。     

均匀设计方法在界面流变性研究中的应用

应用均匀设计实验方法研究了聚合物与表面活性剂二元驱油体系的界面流变性,用逐步回归分析方法对所测得的界面流变性参数进行回归分析,得出了各因素对界面流变性参数影响的初步规律,并帮助分析各因素之间是否存在相互作用。结果表明,均匀设计实验方法在化学驱、复合化学驱提高采收率技术领域中的机理研究具有十分广阔的应用前景。     

注水开发油藏水驱效果初期潜力评价方法

对于一个具体的砂岩油藏而言,在开发之前的一些地质特征参数不但可以对其进行地层描述与地质方面的评价,而且还可以对其油藏进行水驱效果初期潜力评价——水驱难易程度、水驱均匀程度以及水驱采收率。分别对注水砂岩油藏的水驱难易程度、水驱均匀程度以及水驱开发采收率给出了具体的评价指标,而且统计了我国部分注水开发油田的相应指标情况,为制定与调整油藏开发方案、开采方案等奠定可靠的开发基础、提供科学的理论依据。     

低碱ASP三元复合驱技术的适用界限分析

针对大庆油田三元复合驱的油层条件 ,利用渗透率变异系数为 0 .72的三层非均质模型进行了驱油物理模拟实验 ,系统地研究了碱及聚合物浓度对ASP驱采收率的影响 ,并利用加隔层模型和合注分采方式 ,研究了碱浓度对启动中、低渗透层的影响。结果表明 ,低碱ASP驱在提高体系粘度的同时也造成界面张力升高 ,因而有其适用界限。在给定的非均质油层条件下 ,ASP驱存在一个临界粘度 ,只有达到临界粘度后 ,采收率才随界面张力的降低而升高 ,即界面张力发挥作用的前提是充分扩大波及体积。若为追求高粘度而过于降低碱量或取消碱 ,也会因洗油效率下降而影响采收率。低碱ASP驱可以保证体系足够的粘度 ,更有效地启动中、低渗透层 ,即使界面张力仅达到1 0 - 2 mN/m ,也可获得满意的驱油效果     

DGPVT软件包的开发及应用

介绍了针对油藏流体及其注气体系的相态及物性的预测而开发的DGPVT软件包功能、模型及特点。基于实验数据对DGPVT软件包的预测准确性进行了检验,并与石油界知名的商用油气相态及物性计算软件包STATPACK进行了比较。     

芽孢杆菌L-32发酵条件优化及提高原油采收率实验研究

经筛选得到了一株能以原油为碳源进行生长繁殖的菌株 ,初步鉴定为芽孢杆菌 (L 32 ) ,对其发酵条件进行了优化 ,确定出最佳的发酵条件 ,并确定了厌氧条件下以原油为碳源时的培养基成分。通过补加葡萄糖使其浓度保持在8g/L的方法可以提高菌体的浓度。实验结果表明 ,L 2 3可以以原油为碳源生长 ,并能在降低原油粘度的同时使原油培养基内水相的pH值下降。L 2 3能提高实验岩心的原油采收率 ,即在关井 96h后 ,L 2 3可使原油采收率提高 9.6 %左右。     

致密油藏驱渗结合采油可行性研究

致密油藏孔喉较小而渗吸作用显著,为提高致密油藏水驱效率,提出驱渗结合采油方法,同时利用驱替与渗吸作用.为验证该方法的可行性与主控因素,在水驱模型的基础上,考虑了渗吸作用,并基于实验数据特征建立了渗吸项模型,建立了驱渗结合采油数值模拟模型.结果表明,渗吸作用有效增加了注入水的波及面积,有效置换出基质中的原油,提升了采油效率;主控地质因素包括基质/裂缝孔隙度、渗透率和渗吸经验参数,主控工程因素包括注水压力、裂缝间距和半长;现场应用表明相较水驱方式,驱渗结合采油的日产油速度提高了约1 倍,受效时间约为 200 d,提高累产约为 340 t,说明驱渗结合采油工艺可有效提高中国致密油藏的采收率,所建模型可用于驱渗结合采油的优化设计.