海上油田聚合物驱配套技术研究

2002—2010年,经过8年攻关,研究建立了新型耐温、抗盐聚合物室内筛选及评价技术,海上油田聚合物驱开发方案设计和开发指标评价技术,适用于海上平台作业的注聚装备及工艺技术,分段防砂条件下大排量聚合物分段注入技术等10项聚合物驱配套技术,在渤海油田获得推广应用,取得了明显的增油降水效果。渤海油田聚合物驱矿场试验的成功实践证明：聚合物驱配套技术研究与建立是聚合物驱成功实施的基础,为海上油田高效开发做出了重大贡献。     

海上稠油聚合物驱关键技术研究与矿场试验

在深入分析海上稠油聚合物驱提高采收率的难点与挑战的基础上,通过近10年的攻关和矿场试验,研制出适合海上稠油油藏条件的驱替液技术、平台聚合物配注技术、海上稠油含聚采出液处理技术及早期注聚效果评价等一系列技术,初步形成了海上油田聚合物驱油技术体系,并在渤海绥中36-1、旅大10-1及锦州9-3等3个油田进行了不同规模的现场试验,取得了明显的增油降水效果。证明了聚合物驱提高采收率技术在海上稠油油田应用的技术可行性和经济有效性,为海上油田高效开发探索出了一条崭新的道路,具有广阔的应用前景。     

渤海聚驱油田聚合物堵塞对产液影响分析及改善措施研究

聚合物驱油技术作为稠油油田开发稳产或增产的重要手段之一,在国内外陆上油田已取得了广泛应用。为了探索聚合物驱油技术在海上稠油油田应用的可行性,渤海油田在3个油田实施聚合物驱开发模式,历经12年,共有44口注聚井,179口受益井,取得了明显的聚合物驱增油降水效果。但是,在聚合物驱开发过程中,部分受益井产液量下降,大大影响了聚驱油田的开发效果。通过分析,发现主要原因为聚合物在油井近井地带产生堵塞,造成泵效降低,经过相应治理措施后效果明显,为后期聚驱油井的开发提供了参考依据。     

渤海油田不同时机聚合物驱油效果研究

为研究海上油田不同时机聚合物驱油效果,使用渤海油田的油藏数据,采用物理模拟实验和数值模拟相结合的方法分析了不同时机聚合物驱在波及面积、无水采油期和驱替前缘形态等方面的特征。为兼顾不同时机聚合物驱增油及降水效果,定义综合换油率来表征不同时机聚合物驱油效果。结果表明,与中后期聚合物驱比较,早期聚合物驱前缘推进均匀,注入水突破时间延迟,波及效率高,油藏驱替效果得到改善。注聚合物时机较早,开发早期综合换油率较高,早期聚合物驱能在有限的时间内将增油和降水的作用发挥得更好。对于受开发时间限制及要求高速高效开发的海上油田,早期聚合物驱技术优势明显。     

化学驱产出污水回注技术在渤海石油能源开发中的研究与意义

针对渤海化学驱油田产出水特点,开展产出含聚污水配制聚合物并回注地层的再利用技术研究,研究结果表明:污水中的残留聚合物、悬浮物和乳化油对储层的渗透率具有一定的影响;在污水水质的控制指标为残留聚合物≤600 mg/L、乳化油≤50 mg/L、悬浮物≤25 mg/L时,污水配成的2,000 mg/L聚合物溶液的阻力系数值为5.61,残余阻力系数为2.27,说明聚合物溶液发挥了扩大波体积的作用,对于减轻产出化学驱液处理压力,突破海上油田化学驱的产出液处理技术瓶颈,最大限度减少含油污水的危害性,实现废弃资源的再利用,具有重要意义。     

化学驱油技术在胜利油区的应用研究

胜利油区绝大部分油田的开发都已进入“三高”阶段，利用化学驱技术可以改善和提高这类油田的石油采收率，胜利油区现场应用的化学驱油技术主要是：聚合物驱中和三元复合驱。     

化学驱油技术在胜利油区的应用研究

胜利油区绝大部分油田的开发都已进入“三高”阶段．利用化学驱技术可以改善和提高这类油田的石油采收率．胜利油区现场应用的化学驱油技术主要是：聚合物驱和三元复合驱（ＳＡＰ）．在决定石油采收率的众多因素中,驱油剂的波及效率和洗油效率是最重要的参数,而聚合物驱和三元复合驱基本满足了这两个参数．经过向部分井中注入聚合物、活性剂、碱的先导试验,选定了用于聚合物驱的水溶性聚合物和三元复合驱的碱、活性剂、聚合物．采用了一泵一井注入流程、一泵对多井远距离定量供液流程、母液配制全过程自动控制技术等．通过在孤东、孤岛等油田的应用,化学驱油技术平均可以提高采收率２０％,从而为化学驱油的进一步推广应用和基础研究奠定了基础．     

海上CO2驱研究进展及潜力评价

 概括了国内外海上CO₂驱技术研究成果和已开展项目实施经验,总结了海上CO₂驱方案设计、实施工艺和监控措施等方面获得的技术突破与经验。在此基础上运用油藏工程、数值模拟技术手段,设计了目标油田的CO₂驱方案,并评估了提高采收率与埋存的潜力。研究表明,该技术在提高海上油藏采收率的同时可提高天然气资源利用率。     

聚合物驱后提高采收率技术研究

根据聚合物驱和聚合物驱后存在的问题，提出了聚合物驱后地层残留聚合物的再利用、深部调剖、高效洗油3项提高采收率技术。地层残留聚合物的再利用技术由絮凝技术和固定技术组成，利用地层残留聚合物封堵高渗透层，提高水驱的波及系数；深部调剖技术对残留聚合物再利用后的地层进行补充调剖，进一步提高水驱的波及系数；高效洗油技术既弥补了聚合物驱机理的不足，也弥补了聚合物不可人孔隙体积所损失的那部分波及系数。地层残留聚合物再利用的矿场试验效果证实了该技术对注聚油田的适应性和可行性。     

改进的海上稠油黏弹性聚合物驱分流量方程

现有的聚合物驱分流量方程多针对陆上油田建立,且对聚合物流动过程中涉及的物化现象考虑不足,对渤海稠油油藏的适应性较差。为更好的描述海上油田注聚油藏动态,结合现有的分流量方程,考虑了聚合物黏弹性、聚合物老化降解以及原油张弛特性等关键因素的影响,建立了改进的聚合物驱分流量方程,为海上聚合物驱快速评价提供一种有效的预测方法。计算分析表明:聚合物黏弹性、降解效应、原油黏度特性以及不可及孔隙体积等均会对聚驱分流曲线形态产生明显影响;改进后的分流量方程能较准确预测海上聚合物驱动态。     

海上油田高效开发技术探索与实践

在我国渤海湾相继发现40多亿t地质储量的原油,但这些原油多为稠油和重油,难以开发,在陆上油田开发经验不能用于海上,又无国际先例可借鉴的情况下,基于海上稠油开发历程及现状,深入分析了海上稠油油田开发面临的主要问题与挑战,有针对性地集成、创新了适合于海上稠油开采的先进技术,逐步建立完善了海上稠油高效开发思路和技术体系。该技术有效降低了油田开发成本,并成功地开发了被国际石油公司称为“21世纪挑战”的海上最大稠油油田。成功研发了开发海上边际油田的“三一模式”和“蜜蜂模式”,应用于渤海边际油田开发实践,并探索出一套适用于海上油田开发的优快钻完井技术。在此基础上,为了实现渤海油田产量进一步增长和大幅度提高采收率,经过长期技术探索与矿场实践,大胆提出了海上稠油高效开发新模式,即模糊一、二、三次采油界限,通过技术创新和创新技术集成,使油田在投产初期迅速达到高峰产量并高速开采,始终保持旺盛生产能力;采取多枝导流、控制适度出砂、早期注水、注水即注聚、注水注聚相结合等技术;通过以聚合物驱为主的提高采收率技术、多枝导流技术、电潜螺杆泵举升技术和地面除砂工艺等技术体系,在最短的时间内采出更多的原油,达到最大采收率。基于高效开发新模式思想,成功开发了迄今为止世界海上最稠的渤海南堡35-2油田,并已在多个油田进行应用。这一创新的认识与实践,不仅为我国海上油田开发探索出一条新路,也为世界海上油田,特别是稠油油田的开发提供了新思路的思考。     

海上油田非均衡化学驱理念、模式及先期实践

海上油田储层非均质性较强,水驱后不论层间、层内,还是微观,都存在常规水驱技术手段难以高效动用大量剩余油的问题.为使油藏的驱替效果最大化,提出了一种适合海上油田特点的非均衡化学驱理念及模式,该模式针对储层4个层次的非均质性:层间非均质性、层内非均质性、平面非均质性以及微观非均质性,采取相应的非稳定、非连续、非均相与非对称的技术手段,最大限度地实现纵向和平面均衡驱替目的,并在海上J油田开展了非均衡化学驱模式的先期实践.结果表明,两口中心井明显见效,其中一口井含水由84.6％下降至70.2％,日产油提高70％;另一口井含水率由96.1％下降至88.0％,日产油提高173％,均取得了显著的技术经济效果.证明了该模式的可行性和有效性,适合海上的储层流体性质和开发特点,有望成为海上油田提高采收率的主要发展方向之一.     

适合海上B油田聚驱后非均相在线调驱性能评价

针对渤海B油田聚合物驱后储层非均质性增强,注水突进严重,产油量低等问题,通过室内实验评价研究,优选了两种非均相在线调驱体系FJX-1和FJX-2,开展了海上油田聚驱后,高含水期阶段非均相在线调剖、调驱性能评价及驱油效率分析。结果表明,聚合物与FJX-1、FJX-2在线调驱体系的封堵效率分别为61.42%、83.45%、93.17%,FJX-2调驱体系的复合黏度、弹性模量均好于聚合物和FJX-1调驱体系,表明其封堵性能与粘弹性能最好,对比液流转向能力,注入聚合物与FJX-1、FJX-2在线调驱体系后,高、低渗透率层的产液分数比分别从87:23、89:21、88:12下降到最低的61:39、48:52和35:65,在后续水驱中FJX-2在线调驱体系的岩心的高、低渗透率层的产液分数比依然可以达到66:34,FJX-2在线调驱体系对高渗透率层封堵效果明显。驱油实验可以看出,三种体系驱过程中最低含水率分别为：54.58、52.97、44.39。聚合物驱后继续FJX-1、FJX-2体系驱,可以提高采收率值分别为6.32%和11.84%,对比可知,最佳的调剖与调驱段塞组合为调剖(1500mg/L PL+1500mg/L JLJ)+调驱(1500mg/L RY+300mg/L PPG),非均相复合体系的调剖与调驱性能,通过对高渗透率层的有效封堵,不仅使中、低渗透率储层中的原油得到动用,同时对残留在储层内的部分原油也发挥了驱替效果。同时,矿场试验也表明,非均相复合驱在海上油田具有广阔的发展前景。     

渤海L油田早期聚合物驱生产动态特征分析

通过对L油田长期的注聚跟踪分析研究,总结了海上油田早期注聚开发过程中的一系列动态生产特征,以此为基础,进一步剖析了影响油田聚驱效果的主要因素,以期为油田今后的调整以及早期注聚在海上油田的工业化应用提供一定的指导。     

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。     

聚驱后聚表剂“调驱堵压”调整技术研究

针对大庆油田主力油层在聚合物驱后仍有43.7%储量残留的问题,开展了聚合物驱后聚表剂“调驱堵压”调整技术研究,采用了室内物理模拟、油藏数值模拟和现场试验动态分析结合的方式,提出并论证了“调驱堵压”技术及其可行性。研究结果表明,“调”首先是井网调整,通过井网适当加密达到调整渗流方向、挖潜分流线剩余油、提高驱替压力梯度的目的;其次是调整剖面,尽早实施机械分层,采用分步注入方式缓解层间矛盾。注0.3 PV调驱型聚表剂（浓度2 000 mg/L）,利用其缔合发挥动态增黏作用缓解层内矛盾。“驱”是转注0.7 PV驱洗型聚表剂（浓度1 000 mg/L）,利用梯次降黏提速的注入方式并根据开发动态进行适当调整。“堵”是通过驱洗型聚表剂发挥乳化作用,形成乳化油型封堵。“压”是指适度规模压裂,释放乳化型剩余油及压开厚油层顶部释放侧积夹层遮挡型剩余油,达到引效目的。现场试验表明,该技术聚合物驱后提高采收率9%以上,经济效益良好,有望成为聚合物驱后提高采收率技术的新途径。     

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。     

多层非均质油藏聚水同驱物理模拟实验研究

针对多层非均质油藏同步进行聚合物驱和水驱的开发方式,通过物理模拟实验的手段研究不同注入压力比例条件下的水聚接触带的分布、平面及纵向含油饱和度分布、聚水同驱的阶段采出程度及不同位置生产井的含水率变化特征。实验结果表明,多层非均质油藏水聚同驱时,维持注水区域压力与注聚区域压力相等可以获得较好的开发效果,对于指导相似油田聚水同驱的现场应用具有一定的指导意义。     

渤海L油田早期注聚效果评价方法研究

目前对于早期注聚效果的评价没有成熟的方法,增油降水的效果基本依靠动态分析方法评价,由于早期注聚与晚期注聚的很大不同,造成动态分析方法在评价早期注聚效果方面存在很大的局限性。本文引入一种早期注聚效果评价的新方法,运用数值模拟技术对渤海L早期注聚效果进行全面的评价,建立高精度历史拟合的数值模型,并建立假想的水驱模型,使之与实际模型对比,结果表明,通过数值模拟法计算的增油量与动态分析法相比更加精确,原因是数值模拟法排除了各种措施带来的干扰,且考虑了油田的递减规律。另外建立了不同含水时机注聚的模型,通过分析认为,目前渤海L油田实行的早期注聚在各方面相较其他含水时机注聚具有很大优势。     

考虑变表皮影响的海上油田吸水能力预测新方法

海上陆相沉积油田普遍采用注水的开发方式,深入研究注水井吸水能力变化规律,掌握注水井真实吸水能力,就能合理调整注采系统,提高注水油田最终采收率。统计发现,海上注水开发油田普遍存在吸水能力下降趋势,这一现象与理论研究不符,故利用理论公式来计算所得结果往往偏大。通过引入t时刻表皮因子S(t),模拟注水过程中流动附加阻力的变化,提出了考虑注水表皮影响的海上油田吸水能力预测新方法。海上油田注水井吸水能力主要受:(1)水驱油过程中流度比增加的正影响;(2)由于水源受限、平台水处理设施局限以及水质处理难度大等原因造成的注水表皮增加的负影响。二者的耦合最终体现为油田最终实际吸水能力的变化。与以往理论公式相比,新方法能够考虑注水过程中表皮增加带来的负影响,得到的吸水能力变化趋势更加符合现场实际,对海上注水开发油田吸水能力预测与评价有重要的指导意义。