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第七届化学驱提高采收率技术年会

第七届化学驱提高采收率技术年会

  • 召开年:2017
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2017-07

主办单位:;中国石油学会;;

会议文集:第七届化学驱提高采收率技术年会 论文集

会议论文
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  • 摘要:本文针对稀油、高凝油和普通稠油3种油品性质,在原油组分分离表征基础上,开展了原油与界面活性构效关系研究,以界面活性、驱替体系黏度为主要评价依据,建立了黏弹性、传输运移能力、炮眼剪切黏损等无碱(聚/表)复合驱评价技术,完成了以J16块为代表的5个稀油油藏无碱(聚/表)二元驱配方设计;在无碱(聚)二元驱基础上,建立了碱剂种类及浓度优化、碱与表面活性剂协同作用、储层伤害等弱碱三元驱评价技术,完成以SH84-A12块为代表的高凝油油藏低浓度弱碱三元复合驱配方设计工作;而以H1块为代表的普通稠油油藏因地下原油黏度高、油层温度高,无法满足无碱(聚/表)二元驱对界面活性要求,以及因弱碱三元体系黏度损失大、成本高无法满足流控制需要,开展了聚解剂驱等新技术攻关研究.目前,J16块无碱(聚/表)二元驱已开展了24注35采矿场试验,实施后与原井网继续水驱同期相比,日产油由22.3t增至最高353t,综合含水率由97.5%降至最低82.1%,采油速度由0.25%增至3.5%,阶段增油52.7×104t,阶段提高采出程度15.9%,投入产出比为1∶3.12,预计提高采收率20%.
  • 摘要:针对油层非均质影响强碱复合驱开发效果的问题,通过对两个二类油层强碱复合驱试验区(BYDD、LBD)单井数据统计及数值模拟研究表明,非均质性越强油层动用比例越低,动用均衡程度越差,视吸水指数降幅后期下降速度越快,产液指数下降幅度越大,后期差异越小,含水率下降幅度越小、下降越早且回升速度越快.通过分析不同非均质油层开发动态差异,确定了油层非均质性增强使开发效果变差的机理,探讨了针对不同油层非均质条件复合驱开发动态差异的个性化驱油方案设计和跟踪调整方法,为改善强碱复合驱开发效果提供了有力指导.
  • 摘要:化学驱是注水油田开发中后期提高采收率的重要技术,聚合物是化学驱技术中重要的化学剂,其相对分子质量、浓度等参数的确定是化学驱配方体系设计的关键之一.本文通过理论计算的方法,结合注入性评价实验,研究了聚合物参数的确定方法,结果表明:理论计算的方法可以快速确定某一温度条件下某一相对分子质量聚合物适合注入的渗透率下限值,或某一温度条件下某一渗透率地层适合的聚合物相对分子质量上限值,这种方法的局限性在于采用理想化的均质的孔隙模型,没有考虑微观孔喉结构的不同;同时开展了注入性实验,首先验证了理论计算的结果,同时研究了聚合物在不同相对分子质量和浓度条件下在不同渗透率地层的注入能力,通过建立相应的评价标准,可以建立地层与聚合物的匹配关系,确定聚合物相对分子质量、浓度与地层渗透率的技术界限.利用本文理论与实验相结合的方法,有效指导了辽河油田化学驱配方体系的设计,为化学驱方案编制提供了重要的依据.
  • 摘要:为实现油藏化学驱开发的指标先进性、设计合理性、经济有效性,通过理论计算、室内实验、数值模拟、区块类比等方法,优选驱替目标、优化驱替厚度、纵向均质程度、井网井距及注入采出等油藏工程参数,其中单段驱替厚度一般控制在8~15m之间,层间渗透率级差控制在2.5以内,采用垂直物源侧逆向驱的五点法井网,以注定采、注采平衡的注采方案.
  • 摘要:强化泡沫驱是一种用泡沫作为驱油介质的三次采油方法,视黏度高、封堵调剖能力强,对油水的封堵具有选择性,具有扩大波及体积和提高驱油效率的双重作用.根据先导试验区的选择原则,双河油田Ⅳ1-3层系是聚合物驱储量最大的单元,属于中孔隙度中渗透率砂砾岩油藏,韵律性以正韵律和复合韵律为主,经过长期水驱和聚合物驱,油层长期冲刷形成大孔道,层间、平面、层内非均质矛盾加强,油井含水率逐渐上升,产量递减加快.目前累计生产原油485.4×104t,地质储量采出程度为43.04%,综合含水率为97.3%,采液速度为9.55%,采油速度为0.41%,平均单井日产油1.1t,呈现"三高一低"现象,但是赋予厚油层顶部及低渗透层部位的大量剩余油未采出,具有开展强化泡沫驱的条件.为进一步提高聚合物驱后特高含水开发后期油藏采收率,根据强化泡沫驱先导试验区的油藏特点及开发现状,利用CMG数值模拟软件,对强化泡沫驱的注入段塞大小、注入浓度、注入方式等参数进行了优化设计,并依此制订了开发方案.实验结果表明,强化泡沫体系为2000mg/L稳泡剂+3000mg/L发泡剂,合理气液比为1∶1,最佳注入量为0.5PV,并且采用气液混注方式驱油效果最佳,预测矿场实施后,可提高采收率12.04%,增产原油14.05×104t.由此说明,在聚合物驱后油藏采用强化泡沫驱作为聚合物驱后提高采收率的接替技术是可行的,对先导试验方案设计具有指导意义.
  • 摘要:针对长庆油田油藏渗透率低、孔喉小及地层水矿化度高等特征,开展聚合物注入性实验,选取相对分子质量在500万~2000万之间的5种聚合物,研究渗透率与相对分子质量匹配关系,平均孔喉半径与聚合物分子折算半径定量关系及注入速度对注入性的影响.结果表明:聚合物相对分子质量、非均质性、渗透率、注入速度影响聚合物注入能力;岩心渗透率小于5mD时,聚合物无法注入;岩心渗透率大于50mD时,聚合物可有效注入;油藏平均孔喉半径与聚合物分子折算半径之比不小于7时,聚合物可顺利注入地层.研究结果可用于指导现场聚合物的选取,保证聚合物的注入能力,使聚合物驱油达到预期效果.
  • 摘要:压力系统的优化调整是确保开发效果的重要基础,是实现聚合物驱"520"目标的重要保障.针对聚合物驱开发过程中,压力系统对聚合物驱开发效果的影响及确定聚合物驱各阶段合理压力难度较大的问题,根据聚合物驱油机理,从理论研究入手,结合区块开发效果,定性地研究了聚合物驱各阶段的合理压力.在此基础上,根据现场实际生产情况定量地确定了聚合物驱各阶段合理的压力界限值.根据研究成果,并在现场实际应用,为聚合物驱见效阶段提液上产,全过程提高采收率提供科学依据.
  • 摘要:本文在评价了抗温耐盐尺度可控分散胶(SIPNG)的分散性、膨胀性、粒度大小及分布的基础上,通过注入压力特征曲线分析,并结合产出前后分散胶的微观形貌变化,将分散胶在不同渗透率条件下的运移与封堵模式划分为顺利通过、弹性封堵—再次运移(又可分为高效封堵和低效封堵)和完全封堵.并以α=d25/d,β=d50/d,γ=d75/d作为匹配系数,建立了量化的分散胶颗粒粒径与岩心孔喉尺寸的匹配关系.本文研究结果对非连续相调驱的应用有理论和实际意义.
  • 摘要:利用醇碱萃取法从二元驱实验区块原油中提取出两种不同相对分子质量大小的石油酸,用VPO法测定两种石油酸的相对分子质量,用电喷雾质谱分析了两种酸的碳数分布,用稳定性分析仪定量表征了模拟酸碱体系的动力学稳定性.结果表明,平均相对分子质量较小的石油酸(1号酸,相对分子质量242,碳数分布在10~15之间)对配方体系降低初始界面张力有利,而平均相对分子质量较大的石油酸(2号酸,平均相对分子质量312,碳数分布在10~25之间)对降低平衡界面张力有利.2号酸的界面活性高于1号酸的界面活性,含2号酸的油水乳状液体系,由于其界面张力较低故其乳液最稳定.酸碱两相反应动态过程中,从2号酸的电导率曲线可以推测出相对分子质量大的石油酸反应物在界面滞留量较多,脱附速度较慢,对降低界面张力有利.最后通过合成磺酸盐的原料油分析,指出合成二元驱用磺酸盐的原料油中可以增加一定相对分子质量的石油酸来增加配方体系的乳化性能并促进界面张力的进一步降低.
  • 摘要:无碱二元复合驱已成为三次采油技术发展的新方向.本文通过对化学驱油体系黏度、界面性、流变性、段塞大小、驱油效率等因素研究,合成无碱二元复合体系使界面张力达10-3mN/m,设计最佳段塞尺寸为0.57PV,驱油效率可比水驱提高25%;目前该体系已进入矿场试验阶段.
  • 摘要:聚/表复合驱是今后化学驱发展的主要方向,为认清提高采收率机理、优化方案设计及提高现场试验效果,通过油剂结构分析、物理模拟、微观驱油等试验,研究了表面活性剂与原油间界面活性作用关系,评价了特高渗透率油藏波及系数与驱油效率的变化特征,并量化其对提高采收率的贡献程度,分析了聚/表复合驱微观驱油机理,探讨了乳化对提高采收率的作用.综合实验结果表明:原油中石油酸是界面张力降低的主要贡献者,石油酸中异构脂肪酸、中环烷酸对降低界面张力发挥的作用最大.微观驱油过程发现聚/表驱用表面活性剂油水界面张力超低,提高了原油启动能力,模型润湿亲水性变强,降低孔隙毛细管力与附着力,与驱替力共同作用,启动柱状残余油及部分簇状残余油,以剪切、拉丝、切削的作用形式将残余油驱洗干净.聚/表复合驱后物理模拟中高渗透层以提高驱油效率为主,低渗透层以提高波及系数为主,中渗透层以提高波及系数和驱油效率共同作用,初步得出波及贡献率为62.1%~67.5%,洗油贡献率为32.5%~37.9%,结合不同阶段现场试验动态特征,认识阶段驱油机理,为试验过程中注入配方调整、现场调控提供依据,确保聚/表复合驱试验效果.
  • 摘要:为了研究机械剪切作用对聚合物溶液结构和性能的影响,采用岩心剪切方式,在中渗透油藏条件下分别对部分水解聚丙烯酰胺和不同疏水单体含量的缔合聚合物进行了剪切实验研究.结果表明,缔合聚合物剪切后黏度随剪切速率变化呈现"两段式"特征,存在临界剪切速率,超过临界剪切速率后,黏度迅速下降,且随着疏水单体含量的升高,临界剪切速率先升高后降低;缔合聚合物HAWSP-3最大临界剪切速率为75m/d,剪切速率为100m/d时,剪切后黏度保留率为59%;与部分水解聚丙烯酰胺相比,缔合聚合物剪切后具有更强的黏弹性;剪切作用对缔合聚合物溶液中的缔合结构强度、分子聚集行为有一定影响,超过临界剪切速率后,缔合聚合物微观结构发生明显变化,相对分子质量急剧降低后保持稳定;注入性实验中,HAW-SP-3溶液经过100m/d剪切速率剪切后,注入性好,能有效建立阻力系数和残余阻力系数,且剪切后残余阻力系数高于剪切前.
  • 摘要:为了研究化学驱驱油体系乳化性能对提高原油采收率的作用,获得驱油体系乳化综合指数与提高采收率的关系,研究了乳化强度不同的聚合物/表面活性剂/碱三元驱油体系的驱油效果.结果表明,乳化综合指数大于70%的强乳化体系对提高采收率是不利的;通过降低驱油体系碱加量及降低表面活性剂乳化作用的方法将驱油体系的乳化综合指数降至60%左右,可使采收率增幅由9.92%增至21%~30%,三元化学驱油体系适宜的乳化综合指数应控制在60%左右.降低表面活性剂的乳化作用对提高采收率的影响大于降低碱加量的影响.
  • 摘要:针对大庆油田采油六厂的油藏条件,进行了三元复合驱油室内物理模拟实验.通过改变三元复合驱(高浓度聚合物+表面活性剂+碱)前置段塞中聚合物、表面活性剂、碱的浓度,研究了前置段塞中化学剂浓度与含水率及采收率的关系.结果表明,前置段塞中聚合物浓度越高,提高采收率幅度越大,含水率下降幅度越大;前置段塞中表面活性剂浓度越高,提高采收率幅度越大,含水率下降幅度越大;前置段塞碱浓度变化对提高采收率影响不大.优选前置段塞配方为(3500mg/L聚合物+1.2%碱+0.5%表面活性剂)0.12PV.
  • 摘要:针对大庆油田二类油层多而厚度薄,渗透率较低,纵向上和平面上的非均质性严重,连通程度较低,影响了聚合物驱开发效果等问题.本文通过采用不同相对分子质量、不同浓度的聚合物对三管并联带有渗透率级差的岩心模型等段赛注入,来研究其提高采收率及分水率最佳聚合物注入参数和注入方式.实验结果表明:交替段塞注入过程中高相对分子质量、高浓度聚合物能够有效封堵高渗透层,从而使得低相对分子质量、低浓度聚合物能够进入到中、低渗透层中,提高中、低渗透层聚合物注入能力和动用程度;最佳注入聚合物交替段塞浓度为相对分子质量1900万、1800mg/L与相对分子质量1200万、1500mg/L,大小为0.04PV,其采收率提高幅度最大(为21.7%),且中、低渗透层分流率提高幅度最大.与单一聚合物驱相比,交替段塞能够进入中、低渗透层,有效改善了中、低渗透层的流度,提高了中、低渗透层的分流率,分流率呈波动变化,中、低渗层受效时间较长.
  • 摘要:传统的空气泡沫驱油安全控制以原油氧化耗氧机制为基础,并认为空气泡沫驱适用油藏最低温度界限为50°C.延长油区东部长6油藏的地层温度为30°C左右,属空气泡沫驱油适用的禁区.针对该类油藏具有低温、低压、低孔、特低渗透的特点,通过室内实验研究了该类油藏注空气过程中氧气在储层内的消耗因素及消耗量,结果表明,原油是氧气消耗的主要因素,岩石次之;氧气含量呈指数递减变化,注空气80d后,容器内氧气含量降至爆炸极限9.82%以下.利用十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱、FC-2表面活性剂的复合增效机制,研发了性能优越的低界面张力泡沫体系,可有效抑制空气气窜,改善平面非均质性.矿场试验结果表明:现场实施过程中监测伴生气中的氧气含量均处于安全范围之内,证明在30°C的低温、特低渗透油藏中应用安全可行,试验8个井组增油4898t,阶段投入产出比为1∶2.57,增产效果明显,可大幅度提高油田采收率,对同类油藏的增油控水具有一定的借鉴作用.
  • 摘要:复合驱过程中出现的乳化现象直接影响着开发效果,现阶段对复合体系乳化后形成乳状液体的流动规律缺少相应研究.采用岩心实验分别注入O/W型乳状液与等黏度的二元体系,测定采出液的流变性、粒度分布及乳状液滴形态,比较它们在多孔介质中的流动规律差异,再通过多孔介质模拟复合驱过程中乳状液的产生过程,通过压力变化研究各因素对体系乳化强度的影响程度.结果表明乳化前后二元体系的运移规律存在明显差异,乳化前体系的压力可以很快达到平稳,而乳化后的压力呈现跳跃上升,稳定压力是未乳化的1.5倍;采出液分析表明经过岩心后,乳状液的流变曲线上移,粒度分布变小,经过3PV后乳状液的形态才与初始时相似.各因素对乳化影响程度为:表面活性剂浓度强于剪切速率强于含油饱和度.
  • 摘要:由于聚合物溶液在油藏渗流过程中存在扩散、吸附、滞留等作用机理,使得常规室内物模实验重复性差,而孔隙网络模拟具有可重复及可控制性,已成为非牛顿流体微观机理和渗流规律研究的有效手段.本文针对海上常规稠油和聚合物特性,考虑储层特性参数、聚合物的吸附滞留、增黏性及黏弹性等物化特性,建立了聚合物驱孔隙网络模型,研究了孔隙特性参数变化对聚合物驱渗流规律及驱替效果的影响,得到聚合物驱相渗曲线;还研究了不同时机聚合物驱的驱油效果和剩余油分布规律.研究结果表明随着孔喉比的降低、配位数的增加及形状因子的增大,采收率均增大;注聚时机越早,剩余油分布越分散,即油水混合状和孤粒/孤滴状剩余油体积比例越大,聚合驱效果越明显.研究成果对聚合物驱微观渗流规律认识和高效开发优化设计具有建设性指导意义.
  • 摘要:聚/表二元复合驱驱替液中加入了比较高浓度的聚合物,相比于水驱,二元复合驱驱替液的黏度较高.因而二元复合驱驱替液在地层渗流时,必须考虑启动压力梯度的影响.文章通过研究二元复合驱配方在不同渗透率的岩心中渗流规律,研究二元复合驱驱替液的启动压力梯度的变化规律.研究结果表明,二元复合驱驱替液渗流在低速段表现为非线性流,随着压力梯度增加,转变为线性流.二元复合驱驱替液在岩心中的渗流存在明显的启动压力梯度.二元复合驱驱替液的启动压力梯度与岩心的渗透率和自身的黏度有关.驱替液黏度越高,岩心渗透率越低,其启动压力梯度越大.
  • 摘要:本文利用自主建立的可视可量化可重复微观刻蚀驱油平台及可视可量化可重复平板夹砂驱油平台研究了缔合聚合物的渗流及驱油特征.一是通过两级串联平板夹砂模型研究了不同疏水单体含量的缔合聚合物在串联多孔介质中的渗流行为;结果表明,缔合聚合物渗流过程中存在一级多孔介质阻力系数与二级多孔介质阻力系数相等、一级多孔介质阻力系数小于二级多孔介质阻力系数以及一级多孔介质阻力系数大于二级多孔介质阻力系数的三种渗流模式.二是在平板夹砂均质及非均质模型上全聚合物驱研究了不同疏水单体含量的缔合聚合物驱油特征;结果表明,均质同等渗透率(0.37~3.1D)条件下,渗透率与缔合聚合物疏水单体含量有最佳匹配值,且随着疏水单体含量的增加,聚合物"活塞式"驱替现象更加显著;非均质条件下,随着疏水单体含量的增加,聚合物改善剖面能力更强,低渗区域波及更加明显.三是微观刻蚀驱油平台上研究了缔合聚合物簇状残余油(大孔包围小孔结构)驱替特征,结果表明,对于高渗区域,缔合聚合物能驱替大部分残余油,对于低渗透区域,聚合物会沿着进出口压差较低的一条或数条流道进入低渗透区将残余油推出流道,而非从侧面拉出,驱替结束后,残余油多集中在高、低渗透区交界处;同剪切黏度驱油体系驱替簇状残余油时,同剪切黏度驱油体系采收率为:缔合聚合物>HPAM>甘油.
  • 摘要:克拉玛依油田七中区克下组砾岩油藏二元复合驱油体系注入初期发生深部地层堵塞,利用电子探针X射线显微研究了堵塞微观分布和成因.开展了物理解堵矿场试验,矿场试验显示,随着配方体系中各组分的相对分子质量和浓度逐步下调,虽然试验区注入压力稳步下降,反映出堵塞得到缓解,同时试验中含水率呈现阶梯式下降,二元复合驱试验逐步见效,但液量并没有期望的大幅提升.针对矿场试验的解堵过程与传统认识存在偏差,尤其是堵塞缓解前后渗流通道变化和解堵机理不明确的问题,通过开展储集层分类,首次建立了能够反映砾岩储集层复模态特征的渗流模型,研究了二元复合驱过程中的解堵机理和渗流变化.二元复合驱主要动用平均喉道半径在2~5μm范围内的细长喉道内剩余油;形成了砾岩储集层二元复合驱物理解堵模式.
  • 摘要:微观剩余油形成机理、赋存量及空间分布状态是油田评价储层不同开发阶段含油性及制订后续开发方案的一项重要研究内容.传统的微观剩余油评价方法中有一部分技术属于静态评价方法,其剩余油赋存状态与实际驱替过程中的微观剩余油赋存状态存在差异.利用依据天然岩心恒速压汞数据设计的孔隙级仿真模型,观察了相同驱替压差下,水驱和聚合物驱泄压前后的剩余油赋存状态,发现在油湿模型中,驱替压差归零后微观剩余油发生了重新分布.通过对比发现,水驱和聚合物驱后喉道内剩余油含量分别上升了17.7%和29.0%,驱替过程中在水相作用下变形的剩余油会自发地趋于平缓,部分原油在毛细管力的作用下自发地向驱替过程中作为水流通道的喉道中运移.实验结果证明了驱替压差变化后多孔介质中赋存的微观剩余油会发生重新分布,传统的微观剩余油静态评价方法难以准确还原多孔介质中微观剩余油的赋存状态.
  • 摘要:玉门油田是我国最早采用现代技术开发的油田,目前老君庙L油藏已处于高含水开发后期,开发效果变差.为此,玉门油田开展了重上百万吨勘探开发关键技术研究.本研究主要针对目前老君庙L油藏温度低和原始地层水矿化度高的特点,筛选出了弱碱三元复合驱配方体系,该配方可以在较宽的含盐量范围内获得超低界面张力;长期稳定性实验评价结果表明:该配方体系在30°C的温度条件下长期放置95d后,界面张力仍保持超低,表观黏度保留率大于95%;贝雷岩心驱油实验评价结果表明该配方可以比水驱提高石油采收率25.80%.
  • 摘要:砾岩油藏特殊的沉积环境导致储层孔隙结构呈现复模态特征,渗流系统以"稀网一非网状"流态为主.克拉玛依油田属于典型的砾岩油藏,选取其实际岩心为研究对象,采用CT扫描技术研究了亲水和弱亲油岩石的水驱和聚合物驱微观驱替机理,并且在驱油效率影响因素分析的基础上,建立了两种驱替方式下砾岩油藏的最终采收率计算模型.实验结果表明:亲水岩石水驱与聚合物驱渗流机理均以沿岩石表面"爬行"驱替为主,针对水驱后形成的细喉道及孔隙交汇处的残余油,聚合物溶液通过更强的剪切拖拽作用促使被切割成的小油滴通过狭窄的喉道向前运动,从而达到提高油藏采收率的目的.弱亲油岩石水驱与聚合物驱渗流机理均以沿孔隙中部"突进"驱替为主,针对水驱后形成的油膜及细孔道残余油,聚合物溶液通过更强的剪切拖拽作用促使油膜通过桥接连通和形成油丝两种方式从颗粒表面被聚合物驱替带走.砾岩油藏复模态的孔隙结构对聚合物溶液渗流和驱替的影响远小于水驱溶液,因此,储层孔隙结构成为亲水和弱亲油岩石水驱油效率的主控因素,物性和含油性的影响较小;由于聚合物驱的渗流机理与水驱存在本质差别,因而聚合物驱效果与水驱残余油饱和度相关性最好.
  • 摘要:为保证河南油田Ⅶ1-3层系高温油藏聚合物驱先导试验的成功,根据油藏条件,室内系统评价了聚合物与油藏配伍性能.配制水质、溶液中溶解氧含量、剪切、高温老化等都影响高温聚合物溶液黏度.特别是溶液中溶解氧含量对聚合物黏度长期热稳定性影响显著.氧含量对水解度影响不大.溶解氧含量小于0.5mg/L的条件下,聚合物在95°C高温条件下老化90d后,拉伸流变和剪切流变具有稳定性,老化180d后黏度保留率可达到80%以上.浓度为2500mg/L以下聚合物的分子尺寸小于1μm,地层孔喉尺寸为1.2μm以下时,浓度超过800mg/L聚合物进入困难,孔喉直径为3μm时,聚合物基本可以通过,孔吼直径为10μm时,聚合物可以顺利通过.渗透率为油藏渗透率0.587D,聚合物浓度在1000~2000mg/L范围内,具有较好的注入性.渗透率为0.3D以下时,浓度超过1000mg/L,注入压力高.聚合物进入矿场应用三年来,聚合物现场注入性良好,油井见效率为82%,累计增油2×104t,含水率下降4个百分点,已取得明显的增油降水效果.
  • 摘要:泡沫化学剂在地层条件下驱油的过程中,必然存在吸附滞留的问题,这也是油田化学工作者亟须研究和解决的问题.本文针对玉门油田的油藏条件筛选优化出的泡沫体系,采用淀粉一碘化镉显色法测定吸附滞留量,探究泡沫驱体系中自行研制的稳泡剂——聚合物YWP212在石英砂和玉门油砂的静态吸附规律,并考察了矿化度和岩石润湿性对吸附量的影响.结果表明,聚合物YWP212在石英砂或油砂表面的吸附等温线均符合Langmuir吸附等温线.此外,矿化度对聚合物吸附的影响大于润湿性对静态吸附的影响.
  • 摘要:本文针膨润土/沥青质固体颗粒与阴离子表面活性剂石油磺酸盐(DPS)来制备稳定的油水乳状液进行了详细的研究.通过选用膨润土/沥青质固体颗粒与DPS复配形成不同类型的油水乳状液,对二者协同作用稳定乳液的机理进行了探讨.乳化性能通过乳状液所占总体积的体积分数和乳液液滴粒径来表示.研究表明,膨润土与DPS进行复配后,当DPS的浓度为0.05%,膨润土浓度大于1%时,可以形成稳定的水包油型乳状液,静置48h以后,乳状液的体积分数仍在50%以上;当DPS的浓度为0.05%,沥青质的浓度大于1%时,可以形成稳定的油包水型乳状液,静置48h之后,乳状液的体积分数仍大于50%;结合膨润土的强亲水特性和沥青质的强疏水特性,将它们再与DPS进行复配,研究表明这三者能够发生协同作用,进一步提高了乳状液的稳定性,弥补了膨润土和沥青质自身的不足;最后在上述实验基础上筛选了6种不同类型的配方,利用原油进行乳化稳定性实验,结果表明0.05%DPS+4%膨润土、0.05%DPS+1%沥青质、0.05%DPS+2%膨润土+0.3%沥青质这三种配方对于原油具有良好的乳化性能.
  • 摘要:泡沫驱是油藏开发中后期提高采收率的重要三次采油技术,在增加原油产量方面具有很好的应用前景.本文以新疆一中区砾岩油藏为研究对象,采用Waring Blender法评价了强发泡高稳定泡沫体系的老化稳定性,利用人造砾岩岩心驱油实验研究了不同起泡体系、气液比、岩心渗透率和注入方式等注入参数对驱油效果的影响.实验结果表明,采用强发泡高稳定泡沫体系0.4%FP286+0.1%WP212,可以有效地改善非均质储层中驱替流体的波及效率,具有较好的调驱效果.在实验所考察的气液比范围内,气液比为3∶1时,驱替效果最佳,可在水驱基础上提高采收率27.8%.采用气液同注的方式比气液交替注入的提高采收率效果更好.注泡沫段塞过程中,注入前置液和缓冲液,可以最大幅度地提高采收率.
  • 摘要:储层孔隙结构的非均质导致水驱不均,不同大小孔隙(喉)之间形成优势渗流流动.在水驱开发中后期,剩余油高度分散在储层孔渗系统中难以启动,如何对孔隙尺度的水驱优势流动进行抑制的同时又确保不堵塞油流通道,使剩余油被高效采出,是当前提高石油采收率技术基础研究的主要方向.制作孔隙尺度、微观仿真储层孔隙结构的非均质物理模型,开展了连续相驱替流体(聚合物溶液、交联聚合物凝胶)和微纳米柔性微凝胶颗粒水分散体系驱油机理的对比实验.实验表明,作为连续相的传统聚合物溶液依靠黏度无区分地增加大小孔隙中的流动阻力,从而赋予低渗透区小孔隙中的剩余油以驱动力,将这些剩余油携带采出,当黏度过大时,甚至难以启动剩余油;微凝胶颗粒分散液作为低粘非连续驱替相流体,其中的凝胶颗粒优先进入大孔隙,暂堵在喉道处并抑制相对大孔隙中的流动,同时注入水转向进入相对的小孔隙,将其中的剩余油活塞式推出,该过程在空间和时间上是不断重复的.本文从流度调整的角度对实验结果进行了分析,认为传统的连续相驱替流体是依靠提升注入水的黏度实现流度的调整,而微凝胶颗粒水分散体系是通过降低注入水的相对渗透率,并相对提高油相渗透率,从而实现对流度的高效调整.
  • 摘要:大庆油田三元复合驱正处于工业化推广阶段,调削措施可有效地调整、改善油藏的非均质性,扩大三元液的波及系数,提高三元驱原油采收率.为模拟调剖措施效果,开展了三元复合驱深度调剖物理模拟实验研究,通过可视化三维岩心模拟、室内岩心分流实验及"1注4采"驱油实验认为:可视化岩心模型通过实时跟踪驱替过程中的压力场和流场变化,证实了凝胶调剖体系的调剖封堵能力,调后高渗流通道被有效地控制,低渗透层含水率下降近10个百分点,进一步提高了中低渗透层的动用程度;分流实验证实了渗透率级差和注入量越大,高、低渗透层分流越均衡,渗透率级差为3.0和2.25的并联岩心,调剖剂0.3PV的用量,调前高渗透层流量分配分别为66.7%、65.35%,调后高渗透层流量分配分别降至为51.5%、53.27%,而0.1PV的用量,高渗透层调后分流量只下降2.75个百分点;同时"先低后高"的浓度段塞组合封堵效果较好,先注入主剂浓度1500mg/L,再注入3000mg/L的调剖段塞组合,高渗透层的分流量由55%降至34%;驱油实验表明,在注入量相同的条件下,调剖时机越早,驱油效果越好,三元前调剖阶段采收率为24%,三元中调剖阶段采收率为22.5%,三元后调剖阶段采收率只有21%.
  • 摘要:新疆砾岩油藏储层多以双模态、复模态孔隙结构为主,储层非均质性严重,水驱后剩余潜力大.聚/表二元体系通过在地层中产生的扩大波及体积和提高洗油效率的作用,可以大幅度提高采收率.室内实验采用了微孔滤膜方法的实验装置测量二元体系及乳状液水动力学特征尺寸,研究二元体系与孔喉匹配的关系.结果表明,随矿化度增加和表面活性剂浓度减小,二元体系黏度下降;随时间增加二元体系黏度下降,但黏度保留率高.二元体系在地层流动过程中时,随地层压力梯度减小,尺寸会增大.表面活性剂浓度的改变对二元体系水动力学特征尺寸的影响并不大,聚/表二元形成稳定的乳状液体系,滞留能力较强,阻力和残余阻力系数较高.当聚合物浓度一定时,随着表面活性剂浓度增加,采出程度增加,其中,大、中、小孔隙采出程度均增加,这表明表面活性剂的加入可以有效地降低油水界面张力,减少了毛细管阻力,提高储层中、小孔隙剩余油的动用.
  • 摘要:普通稠油油藏地下原油黏度较高,采用化学驱方式提高采收率,配方体系黏度极为重要.配方体系黏度低,不利于改善流度比.配方体系黏度高,则不利于注入.本文以普通稠油油藏H1块为例.该区块地下原油黏度为80mPa·s,在已经优化的聚/表复合驱的基础上,保证表面活性剂浓度相同的情况下,通过改变聚合物浓度来改变体系的黏度比,开展不同黏度体系驱油实验.当黏度比1~1.5之间时,驱油体系改善普通稠油油藏驱油效果最佳.
  • 摘要:本文以天然高分子材料—纳米纤维素为基础,通过原位表面嫁接(grafting)AMPS和疏水基团,制备具有表面活性的纳米液体系.通过研究纳米液的热力学性质,溶液黏度、流变性,纳米液对油—水—固界面行为的影响及在多孔介质中的流动行为,同时结合微观可视化实验,分析纳米液的动、静态行为,简述纳米液的驱油机理,并发掘其在提高采收率方向上的应用潜力.结果表明:本文中制备的纳米液具有较高的热稳定性,且耐盐性能和分散性有所提高;纳米液体系表现出黏弹性特征,质量分数为0.3%的纳米液黏度约为100mPa·s;通过在岩石表面的"楔形"铺展,纳米液可以有效剥离岩石表面的油膜,反转岩石表面的润湿性.由于改性纳米纤维素的两性特征,纳米液可以有效降低油水间的界面张力至10-1mN/m,形成的乳液比较稳定.利用微观可视化模型模拟了纳米液在多孔介质中的流动规律,发现残余油能被乳化形成小油滴,增强剩余油的流动能力,同时可以堵塞一些小孔道导致液流转向,扩大波及体积.
  • 摘要:室内评价了剪切速度对乳液稳定性和粒度的影响,观察乳化后乳滴微观形态,压汞实验分析岩心粒径分布,并进行驱油实验对比,分析聚合物吸附对乳液稳定性的影响.实验结果证明,剪切速度越大,乳液稳定性越好,乳液粒度越小.二元驱过程中,岩石对聚合物具有吸附滞留作用,由于聚合物的吸附,孔隙喉道变窄,渗流速度增大,剪切作用增强,乳液稳定渗流.纯乳化剂驱过程中,乳液不稳定,容易产生聚并,堵塞渗流通道,造成注入压力升高,乳液聚并具有扩大波及体积作用,聚合物吸附对复合驱中乳液稳定性起重要的作用.
  • 摘要:二类油层物性差、渗透率低、水驱采收率低,化学驱存在注入能力低甚至注不进三元液的问题.为探索这类储层化学驱驱提高采收率、降低开发成本的有效途径,开展了二元、三元交替注入变化规律研究.物理模拟驱油实验结果表明,渗透率大于300mD的岩心,交替注入可提高注采能力,提高采收率,渗透率低于300mD的岩心,低相对分子质量三元体系可实现注入,碱/表面活性剂二元体系乳化形成油包水,大幅度降低注采能力.在碱/表面活性剂二元驱(AS)和三元(ASP)复合驱理论研究基础上,选取断西强碱三元示范区四口井进行AS/ASP交替注入,保持过程中注入压力水平,充分发挥聚合物扩大波及体积作用,同时使具有高效洗油能力的AS更多地进入到中、低渗透层中.与区块常规ASP复合驱对比分析发现,受油层条件限制和驱替液黏度影响,交替注入前期吸水指数、注入强度、动用程度和产液强度均高于全区,后期注入能力下降,这四项指标均呈下降趋势.交替注入的采出程度达到9.08%,略低于全区的9.64%,提高采收率效果较好,达到了稳注增油的效果.
  • 摘要:随着聚合物驱注入液波及体积的增加,高胶质和沥青质的原油组分被驱替出来,致使采出液组成复杂,乳液类型多变.新疆油田某原油处理站在聚合物驱原油脱水处理中,发现由于有聚合物、胶质沥青质的存在,常规药剂处理聚合物驱产出液存在脱水温度高、破乳剂加药浓度大、脱水速度慢、脱出水含油高等问题,造成原油处理设备发生堵塞事故不断,设备不能保持正常运行,给生产带来不良影响.因此,亟待调整破乳剂配方来适应复杂的采出液体系.本文根据现场试验井采出液聚合物浓度变化特点和乳化油中天然乳化剂含量高的特征,从降低脱水温度和破乳剂加量两个方面着手,优选了界面膜顶替作用强和渗透速度快的破乳剂,研制出了新型聚合物驱采出液破乳剂配方8911.其破乳效果优于现场在用破乳剂,将原油脱水温度从35~60°C降低到30°C,破乳剂加药浓度从70~100mg/L降低到30mg/L,综合处理后原油含水未检出,低于0.5%的外输标准,大大降低了原油处理成本,提高了原油的处理效果.
  • 摘要:聚丙烯酰胺(以下简称PAM)是一种线性高分子聚合物,国内主要用在石油开采领域,聚合物驱油技术作为三次采油的重要技术在陆上油田广泛应用.但由于常规聚丙烯酰胺耐温抗盐性差,溶解较慢,使其在海上油田的应用受到限制.本文通过优化引发体系,引入合适的功能单体,成功制备出适应于海上油田的耐温抗盐速溶聚丙烯酰胺,摸索出较优的实验条件,并成功进行工业化生产.
  • 摘要:辽河油田高凝油油藏S84块随着30多年的不断开发,已经进入到"双高"开发阶段,进一步提高采收率迫在眉睫,化学驱作为一项大幅提高采收率的技术越来越受到重视.但由于高凝油油藏普遍具有烷烃含量高、含蜡量高(一般大于30%)的特点使得化学驱用表面活性剂筛选较困难.本文以S84块为例,从原油组成入手,通过抽提方法对原油进行族组分分离提取,并分别与目前三次采油常用的不同相对分子质量的阴离子磺酸盐、非离子表面活性剂进行油水界面活性的测定.结果发现不同相对分子质量非离子和阴离子磺酸盐均难以使得原油及四组分界面张力达到超低数量级,但是磺酸盐类阴离子表面活性剂对蜡降低界面张力的效果比较明显,部分可达10-2~10-3mN/m数量级.因此针对S84块选用了低浓度弱碱三元体系,筛选出的配方具有碱加量低(质量分数0.05%~0.2%)、窗口浓度宽、抗吸附作用强等优点,室内配方通过三层非均质物模的验证,驱油效率较水驱提高可达30%以上.
  • 摘要:为研究磺酸型甜菜碱表面活性剂的界面活性,合成了C12至C184种不同烷基链长的羟基磺丙基甜菜碱,液质联用仪表征了磺酸型甜菜碱的基本结构信息.分别考察了表面活性剂的结构、浓度,水相盐度,原油组成等对磺酸型甜菜碱表面活性剂界面活性的影响.证实了十八烷基羟基磺丙基甜菜碱可以实现超低界面张力,具有最佳界面活性,有效浓度可以低至10mg/L;水相盐度对甜菜碱表面活性剂的界面活性影响较小;原油中极性组分与甜菜碱表面活性剂的相互作用最强,对超低界面张力贡献最大.
  • 摘要:超分子作用力作为一类特殊的作用力形式,可以增强分子间的结合能力,并且这类作用力对外界环境变化表现出明显的响应性.将该作用力形式引入到聚合物体系中,试图通过该作用力形式的环境响应性,改变聚合物的微观结构,提高聚合物分子间的结合能力,进而提高聚合物对高温高盐的抵抗能力.以该思路为指导,通过分子设计的手段,制备出了一种超分子聚合物体系.该聚合物对外界环境变化具有明显的响应性,抗盐能力(氯化钠)可以达到1×105mg/L;钙镁离子浓度升高到1×104mg/L时,黏度依然高于清水中的黏度,具有明显的盐增效特性和抗高价离子的能力,可以作为一些高盐、高钙镁油藏聚合物驱油剂使用.流变结果显示,该聚合物体系具有较好的剪切稀释性,但在低剪切速率下表现出类似牛顿流体的特征,在高盐条件下甚至出现剪切增稠的现象,表明聚合物分子间具有较强的超分子作用力;黏弹性测试结果表明,聚合物体系的弹性模量明显高于黏性模量,对提高聚合物微观驱油效果是有利的.室内物理模拟实验结果表明,该体系提高原油采收率可以达到27.1%.
  • 摘要:针对渤海B油田油藏条件,采用反相乳液聚合工艺合成了一种基于丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基二甲基丙磺酸为主要单体的耐温耐盐乳液共聚物P(AM-AA-AMPS).利用红外光谱、乌氏黏度计、激光粒度仪对该聚合物的分子结构、相对分子质量、粒度分布等进行了分析表征,证实了目标聚合物的分子结构,得到了乳液聚合物相对分子质量为1165×104,在水中的水动力学半径为300~500nm.对该乳液聚合物的溶解时间、增黏性能、耐温耐盐性、自成胶性能的实验结果表明:溶解时间小于12min,75°C、矿化度30000mg/L条件下,2000mg/L聚合物溶液黏度可达10mPa·s,过滤因子小于1.5,未发生白成胶反应.该乳液聚合物可满足海上在线调驱快速溶解、快速增黏、耐温耐盐的要求.
  • 摘要:利用扫描电镜(SEM)、动态光散射(DLS)、流变仪和岩心驱替等实验方法考察了四种不同驱油体系HPAM、聚/表剂JBJ-1、缔合聚合物APP4和HPAM+Cr3+弱凝胶体系在降解前后的分子结构形态、分子线团尺寸、流变性及界面性能,同时对比分析了四种驱油体系的渗流特性和驱油效果差异.结果表明:在相同质量浓度条件下(200mg/L),聚合物降解前,聚合物分子在水中均形成了网状结构,网络密集性排序为HPAM+Cr3+>JBJ-1>AP-P4>HPAM;降解后,聚合物分子间密集的网络结构消失,聚合物分子成线团状,APP4和JBJ-1分子线团尺寸最大,HPAM和HPAM+Cr3+弱凝胶分子线团尺寸最小;在降解前后,AP-P4和JBJ-1的Rh均大于HPAM和HPAM+Cr3+弱交联体系,而且HPAM和HPAM+Cr3+弱交联体系的Rh始终比较接近;四种驱油剂中乳化能力最强的为APP4,而且它们均表现出先剪切增稠、后剪切变稀的流变特性,其中JBJ-1表现出良好的黏弹性;HPAM溶液注入能力最好;在非均质岩心中,相比于单纯HPAM体系,HPAM+Cr3+弱交联体系和JBJ-1的驱油效果最理想.
  • 摘要:以华北油田京11断块原油及油藏条件为研究目标,以芥酸、乙二胺和三氯二羟基丙磺酸钠为原料合成了芥基乙二胺羟基丙磺酸钠.用红外和质谱对合成产物的结构进行了验证,详细考察了芥基乙二胺羟基丙磺酸钠、碳酸钠和聚合物所组成的三元体系的浓度、老化时间以及吸附次数对原油界面张力的影响,并评价了其驱油效果.结果表明:表面活性剂浓度在0.05%~0.3%范围内,该三元体系都可将原油与地层水间的界面张力降低到10-3数量级.经过90天老化和三次吸附,三元体系的界面张力仍可以保持在超低范围内.采用双管驱替模型注入0.3PV的三元体系,在水驱基础上可以提高采收率30.3%,采出端出现乳化现象,说明该三元体系能够满足京11断块复合驱对体系的要求.
  • 摘要:本文采用电喷雾一质谱法(ESI-MS)测定了油田三次采油(EOR)常用的阳离子、阴离子和非离子表面活性剂.对烷基季铵盐、乙醇胺、烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐(KPS、SLPS)、烷醇酰胺、月桂醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)等表面活性剂工业品的ESI-MS检测结果进行了分析.通过对质谱图中[M+H]+、[M+Na]+和[M-Na]-峰的分析,结合样品的来源信息,可以快速鉴定出表面活性剂产品中的主要化合物成分.ESI-MS直接进样分析是一种高效鉴定表面活性剂的方法,根据质谱信息可以准确的鉴定单一或复配驱油用表面活性剂.
  • 摘要:本文针对辽河油田普通稠油注水开发区块开发现状,提出了"封调驱洗"深部调驱一体化的设计思路.以H1块为例,通过调整聚合物、交联剂浓度,研发出成胶时间、成胶强度可控的铬交联体系,确定了强化段塞和主段塞的配方;针对油藏进入开发中后期,设计了后期驱油段塞,筛选出能改善油水界面张力的驱油剂,以提高洗油效率.矿场试验表明设计体系具有良好的增油降水效果.
  • 摘要:石油磺酸盐的活性物含量是判定产品合格的重要标志,也是控制生产操作的重要指标;此外,分析监测化学驱采出液中石油磺酸盐的含量,是了解注剂流向、吸附滞留情况和渗透率的重要指标,因此石油磺酸盐活性物含量的分析检测十分重要.现行行业标准中,采用重量法对石油磺酸盐活性物的含量进行分析,操作相对繁琐,且不适于采出液中石油磺酸盐活性物的检测.发展建立基于色谱技术的高效、灵敏、快速、适用性强的石油磺酸盐活性物含量分析方法显得非常必要.首先对石油磺酸盐样品进行分离纯化,获得总石油磺酸盐活性物组分;设计制备适宜的液相色谱柱,采用高效液相色谱法,以分离获得的活性物组分为定量标准物质,对石油磺酸盐样品中的活性物含量进行快速分析检测.该技术只需完成一次分离纯化工作,获得石油磺酸盐样品标准对照物质后,即可对未知待测样品进行常规分析,分析检测一个样品只需约6min.相对于重量法每次分析化验都需进行分离纯化操作,色谱法省时、省力且减少大量有机溶剂损耗和污染;此外,该技术还可以应用于矿场采出液中石油磺酸盐活性物含量的快速、准确检测.
  • 摘要:本文以水溶液自由基聚合反应制备了含刚性基团两亲聚合物,用红外光谱仪对聚合物分子结构进行了表征,并对溶液性能进行了评价,用物理模拟方法研究两亲聚合物的流动控制能力和驱油性能.实验表明:两亲聚合物溶液热稳定性、耐温抗盐性良好.1000mg/L两亲聚合物溶液可将大庆原油的界面张力值降至0.132mN/m.1500mg/L的两亲聚合物溶液阻力系数RF=51.6,残余阻力系数RRF=16.5,具有很好的流度控制能力.两亲聚合物溶液提高采收率18.94%与ASP三元复合驱20.18%接近,是一种三元复合驱的有效接替技术.1500mg/L的丽亲聚合物用于超稠油降黏吞吐,驱油效率比单纯蒸汽驱提高27%OOIP,是一种提高采收率的降本增效技术.
  • 摘要:大港油田油藏多元化,需要不同的提高采收率技术,1984年至今,大港油田已经实施了清水聚合物驱、"污水配、污水注"聚合物驱、表面活性剂驱、聚/表二元驱、空气泡沫驱、CDG驱等提高采收率技术.按照"二三结合规划"大港油田主体驱油技术以聚/表二元驱为主,实施的核心是聚合物、表面活性剂以及系列化的污水预处理化学剂.本文主要论述聚合物、表面活性剂的研究开发、技术转化、工业化生产、现场应用工艺参数的优化.
  • 摘要:化学驱技术是大幅度提高原油采收率的重要手段,研制和应用适合于特低渗透率油藏的新型驱油剂是至关重要的.本文对延长油田特低渗油藏剩余油临界启动条件进行分析;研究了渗吸效应、油水界面张力、岩石润湿性及原油乳化性等因素对原油采收率的影响;阐述了在特低渗透油藏中驱油剂研究应用的适用条件及技术关键;介绍了近年来延长油田在生物活性复合驱油体系、高分子/小分子复合驱油体系、纳米膜等新型高效驱油剂的研发及矿场应用情况;提出特低渗透油藏驱油剂及化学驱提高采收率技术的发展方向:面对低油价,适时研发高效、环保和廉价的驱油剂体系,充分促进低渗透油藏渗吸与驱替作用的发生,进一步提高扩大波及体积和驱油效率,才能大幅度提高原油采收率.
  • 摘要:通过对不同相对分子质量窄馏分重烷基苯磺酸盐的相态研究和其对模拟油界面张力的测定,发现窄馏分HABS3#在浓度为0.3%wt时,不但具有相对较好的乳化性能,而且能显著降低油水界面张力,低至10-3mN/m数量级.实验进一步讨论了碱度、盐度、异丙醇含量、油水比以及油相种类对窄馏分HABS3#的相态影响.结果表明,窄馏分HABS3#溶液相态的变化对盐度和碱度比较敏感,体系呈中相时,盐度和碱度分别是0.9%wt和1.0%wt;异丙醇含量对其影响较小;油水体积比在一定范围内降低时,乳状液的体积发生明显减少,而类型不发生变化.不同碳链模拟油相态实验表明,窄馏分HABS3#能更好地增溶中等碳链长度的油相.
  • 摘要:锦16块聚表复合驱工业化试验历经10年攻关研究与现场实践,从含水率、产出能力、注入能力、吸水剖面、采出流体和地下饱和度6个方面深入认识聚表复合驱开发规律,并建立起一套适合聚表复合驱的调控技术方法,形成了"准备阶段提压力扩波及,含水率下降阶段降含水率促见效,低含水率生产阶段稳含水率保均衡,含水率回升阶段控含水率防窜聚合物,后续水驱阶段提高采油速度"的调控理念,建立综合注入分析、注采联动分析、逐井逐层分析等动态分析方法,并对分注、调剖、堵水等措施进行了优化,矿场应用取得了显著效果,预计提高采收率20%,关键技术指标达到国内先进水平.
  • 摘要:大庆油田萨中开发区开展聚合物驱油技术应用以来,过渡带区域聚合物驱提高采收率低于纯油区近50%.因此,急需探索过渡带区域大幅度提高采收率的化学驱技术.根据现场实际,建立了高压二元、低压二元配注工艺的弱碱三元复合驱注入参数优化设计方法,建立了注碱浓度与聚合物母液来液浓度匹配图版,同时建立了增产增注技术及跟踪调整方法.该技术在西区过渡带区域取得了较好的应用效果.现场实践证明,弱碱三元复合体系在萨中开发区过渡带区域具有良好的适应性,具有较好的推广应用前景,为其他过渡带区域的开发提供了有效的技术借鉴.
  • 摘要:七东1克下组砾岩油藏孔隙结构复杂,不同相带储层特征变化较大,平面非均质性强,纵向岩性差异大.压裂裂缝、砾缘缝、高渗透通道发育导致聚合物驱过程窜流严重,调剖封堵难度较大.砾岩油藏聚合物驱含水率下降阶段持续时间较短,调剖选井原则分为空白水驱和聚合物驱两个阶段,空白水驱阶段过程调剖目标侧重于平衡压力、封堵水窜通道,聚合物驱阶段则优先考虑封堵聚窜、增加阻力系数.在开发矛盾突出区域,实施连片调剖,配方体系以凝胶为基础.对应裂缝、强聚窜通道发育的井组,采用无机复配体系,按照由强到弱的段塞组合方式调整层间非均质性,通过小剂量高强凝胶封堵单方向、薄层、快速聚窜井,采用高强度配方,以从弱到强的组合模式调整层间非均质性,介入配方体系强度参考历史反应.通过分析室内实验和调剖现场经验,聚合物凝胶注入速度控制在配注量60%~80%之间,体膨颗粒复配体系注入速度为50%~60%.调剖压力上限确定为单井组压裂过程延伸压力的80%,通过调剖区注入压力、吸水段渗透率图版以及调剖潜力层物性确定压力下限.同时,从调与驱的整体思路考虑,配套调控调剖井组周围注采、调剖后注入参数及策略,保障砾岩油藏聚合物驱过程调剖有效.
  • 摘要:为进一步提高聚合物利用率并提升注聚合物效益,实现精细注聚合物,开展了海上多层稠油聚合物驱剖面返转及交替注入增效研究.通过构建基于线性稳态流Buckley-Leverett公式的非均质油藏吸液剖面数学模型,研究了剖面返转机制及规律;随着原油黏度增大、地层非均质性增强,连续注聚合物的吸液剖面形态趋于"V"形,返转时机提早且返转幅度降低,较低渗透层吸液量下降,易造成聚合物在高渗透层低效循环.聚合物交替注入方式(特别是不同相对分子质量交替)可以有效抑制剖面返转,可使稠油吸液剖面改善为"U"形,低渗透层吸液能力及剩余油动用程度得到加强,取得了更好的增油降水效果,有利于聚合物驱油作用的充分发挥.
  • 摘要:聚合物驱注入能力分析是注聚合物研究中的一项重要内容,直接关系到聚合物驱方案的经济可行性与指标预测的准确性.为了提高聚合物驱配注量的设计质量和注聚合物高压井的预判能力,需要准确计算聚合物驱时单井的注入能力.目前分别应用比视吸水指数法和注入能力下降法回归公式计算聚合物驱的注入能力,由于河流相油田储层横向变化大、非均质性强,回归公式相关性差,导致计算误差大.综合考虑影响聚合物溶液注入能力的内因和外因,引入Langmuir等温吸附方程,定义渗透率下降系数,考虑聚合物的流变性,分别计算注入井井底到聚合物溶液驱替前缘的压降及聚合物溶液驱替前缘到泄油边界的压降,进而计算不同井在不同驱替阶段的注入能力.该方法计算简便快速,实用性强,矿场实例验证计算结果准确性高,可以应用在复杂河流相油田注聚合物井配注量的设计及后期注聚合物高压井的预判,实现提前预警,提前采取措施.
  • 摘要:海上油田聚合物驱提高采收率潜力较大,且受平台寿命影响一般开展早期注聚合物.在传统方案设计中,注入端通常采用单一聚合物注入浓度,受储层非均质性影响极易造成聚合物段塞出现窜流和指进,随着聚合物驱的开展,井组间的含水率差异以及采油井受效效果差异逐渐凸显并加大,聚合物利用率降低,开发效果变差,急需开展更加精细的单井聚合物注入浓度个性化设计.针对上述问题,基于流度控制基本原理,建立了聚合物驱注入浓度差异化解析模型,形成了聚合物驱注入浓度差异化设计定量化方法,绘制出了不同含水率下聚合物驱最小注入浓度理论图版,开展了单井聚合物注入浓度个性化设计,并结合数值模拟方法对浓度优化方案进行了论证和深化.该技术在渤海L油田进行现场应用,2016年共实施浓度优化4井次,实现单井组平均日增油15m3,累计增油2.0×104m3,占渤海L油田2016年整体聚合物驱增油量的20,8%,节约聚合物干粉20.6t.浓度优化可以在节省聚合物干粉用量的同时实现降水增油,在海上注聚合物油田具有很强的推广价值.
  • 摘要:本文针对有限差分随机逼近方法(FDSA)和同时扰动随机逼近算法(SPSA)的原理和优缺点,提出了一种有限差分梯度引导的同时扰动随机逼近算法(SPSA-FDG).基于CMG油藏数值模拟软件,建立油藏数值模拟模型,利用SPSA-FDG算法开展了聚合物驱最优控制研究,并将其优化结果与FDSA算法和SPSA算法进行对比分析.结果表明,SPSA-FDG算法收敛性要好于FDSA算法和SPSA算法,而且易于和任何油藏数值模拟器相结合,能够用来求解聚合物驱最优控制问题.从优化后的聚合物驱调控图可知,注入井聚合物驱前置段塞浓度最高,主要起到前缘调剖作用;主段塞及副主段塞浓度较高,用量最多,是聚合物驱改善油水流度比、降水增油的关键部分;后置段塞为流度保护段塞,浓度最低,用量最少,主要是为了防止后续水驱指进破坏主段塞影响降水增油效果.
  • 摘要:室内实验及现场数据证明,非均质油藏聚合驱过程中存在剖面返转现象,使油藏的非均质性增大,影响原油采收率.针对该现象,研究了一种通过驱油体系交替注入改善油藏非均质性及采收率的方法.通过室内物理模拟实验,开展了不同渗透率级差下不同驱油体系交替注入对高、低渗透率层分流率,吸液量及采出程度的影响.结果表明,对于不同的渗透率级差,需要选择不同的驱油体系进行交替注入.渗透率级差为3时,同等聚合物用量下,高/低浓度聚合物交替注入能够有效改善剖面返转,浓度为1400mg/L和800mg/L的聚合物交替注入较1100mg/L聚合物连续注入提高采出程度3.5%;而对于级差较大的储层,采用高黏驱油体系(凝胶、微球、泡沫等)封堵高渗透层后再注入聚合物的方式较不同浓度聚合物交替注入改善剖面返转的效果更好,渗透率级差为6和10时,凝胶/聚合物交替注入较同等用量的聚合物连续注入采出程度分别提高14.6%和20.3%.合适的驱油体系及合理的交替注入方式为有效地改善储层非均质性、提高化学驱采收率提供了一种有效方法.
  • 摘要:从胜利油田化学驱油新体系的驱油机理及数学模型、软件实现及测试、快速求解算法和矿场跟踪应用几个方面,对胜利油田化学驱数值模拟技术的最新研究进展进行了概述,对其中的关键技术进行了具体介绍,并从功能与计算效率上进行了测试.研究结果表明:胜利油田化学驱数值模拟技术在非均相、乳液表面活性剂等新型驱油体系的模拟上取得了有效进展,建立了基于B-PPG通过因子的非均相复合驱数学模型以及表征乳液表面活性剂乳化增黏特征的数学模型,依托自主知识产权的化学驱数值模拟软件SLCHEM进行了功能实现,开展了室内实验的拟合与矿场模型应用,验证了模型的合理性和正确性;采用顺序全隐式快速求解算法及并行解法,实现了百万规模节点的快速应用.通过实际矿场区块的应用表明,改造后的SLCHEM软件能够满足矿场规模化应用的需求,可为化学驱方案优化与动态分析提供有效的技术支持.
  • 摘要:早期注聚合物对于海上油田和国外开发区块十分必要,鉴于油田地质情况的复杂性,原来的单一因素优化已经不再适用.以五点法井网为研究对象,综合考虑油藏和经济双重目标,以聚合物溶液浓度、注入井注入能力、生产井产液能力及生产时间为限制条件,通过理论方法和经验回归,建立了以早期注聚合物累计采出量和净现值流量为目标的多目标优化模型.结合油田区块实例,通过用适应函数算法得到井网密度的优化解.比较多目标优化的合理井网密度与单一目标下合理井网密度,结果表明,多目标优化方法适用性更强,更适用于早期注聚合物的研究.
  • 摘要:对于多层分注管柱的注入井,吸液剖面测试工作量大,测试资料少,导致聚合物驱剖面变化规律不清,没有形成一套完整的返转识别方法.以剖面返转机理为基础,通过含水率、注入压力变化特征结合生产井产油量以及连通系数变化情况具体分析剖面返转点,建立了注聚合物井剖面返转油藏工程判识方法,最后利用实验数据及油田实际数据进一步验证了提出的识别方法,为油田实时采取相应措施减轻吸液剖面返转现象,最大化地改善聚合物驱的增产能力提供了依据.
  • 摘要:溶剂辅助蒸汽重力泄油(ES-SAGD)是开采特超稠油的一项前沿技术,通过在蒸汽中添加少量烃类溶剂,改善SAGD开发效果.通过数值模拟,对比了SAGD和ES-SAGD的开发效果,阐述了溶剂的作用机理,并分析了溶剂类型、溶剂注入量、溶剂注入时机等重要参数对ES-SAGD生产的影响.结果表明:注入烃类溶剂,能够将溶剂溶解降黏作用与蒸汽加热降黏作用相结合,加快蒸汽腔发育,实现增产和降低能耗;选择饱和蒸汽温度与蒸汽相近的烷烃溶剂与蒸汽混合注入,增产效果更为明显;增大溶剂注入量,提高采收率的同时降低了蒸汽加热降黏作用,经济成本和溶剂损失量也增大;蒸汽腔扩散到油层顶部后再注入溶剂更利于溶解稀释稠油,生产后期停注溶剂,能够提高回采溶剂量,提高经济性.
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