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。     

CO2 驱替沥青质原油长岩芯实验及数值模拟

针对CO2 驱油过程中出现的沥青质固相沉积现象，综合考虑注气过程中沥青质在多孔介质中的沉积、吸附及堵塞效应，建立了CO2 驱替含沥青质原油多相多组分渗流模型。以长岩芯实验为基础，拟合实验数据表明使用本文建立的模型计算的采收率与实验值更接近。同时对CO2 气驱过程中沥青质沉积规律进行了探讨，模拟研究表明，注入CO2 过程中，沥青质沉积首先发生在注入端；沥青质吸附也首先发生在注入端，但随着注入气量的增加，存在解吸附过程；沥青质沉积前缘与注气前缘一致，说明注入CO2 是导致原油中的沥青质沉积的主要原因。     

任11 碳酸盐岩油藏注CO2 提高采收率研究

许多碳酸盐岩油藏进入高含水开发期，如何挖潜，进一步提高采收率是目前的主要工作方向。目前任11 碳酸盐岩油藏存在单井产油量低，注入水利用系数低，水驱效率越来越差的问题。因此需要探索新途径，以便进一步发挥油藏生产潜力。分析了任11 油藏注CO2 提高采收率的机理，开展了任11 油藏注CO2 提高采收率的数值模拟研究。针对研究区块的地质及开发特点，建立了相应的三维数值模型，在水驱历史拟合的基础上，应用数值模拟技术从注气强度、注气方式、注气部位，生产气油比控制等方面进行了优化研究。油藏注CO2 方案模拟计算20 年，产油量显著上升，采用注CO2 可比目前开发方式提高采收率3.5% 左右。     

注 CO2前置段塞 +N2顶替提高采收率机理

摘要：SJ 油田为一低渗透油藏,天然能量低。受 CO2气源不足以及油井管柱抗腐蚀能力差的限制,持续的CO2–EOR 不适合 SJ 油田的实际情况。鉴于此,一个改进的对策是用 N2推动的 CO2前置段塞驱代替持续的 CO2驱油。本文根据 SJ 油田先导试验区的流体特征,对比了连续注入 CO2驱油和 N2推动的 CO2前置段塞混相驱油的效果和机理。在注 CO2、N2细管驱替效率及最小混相压力实验测试基础上,通过注 CO2、N2与地层原油多级接触混相驱机理相态模拟,长细管前置 CO2混相驱替 + 后续 N2段塞顶替驱替机理一维数值模拟研究,分析了前置 CO2段塞 + 后续 N2顶替驱油时原油与注入气的互溶情况、气驱界面张力变化规律、气驱过程中 C2—C6的中间烃组分在油气两相中的分布、气驱过程中油气两相的黏度以及密度变化。结果表明 SJ 油田实施前置 CO2段塞 + 后续 N2顶替驱油时,后续的 N2与前置的 CO2段塞不会出现严重的扩散弥散,注气前缘仍能保持 CO2的富集并实现稳定的混相驱油即在注气总量相同的情况下,N2推动的 CO2前置段塞驱可以获得与持续的 CO2驱相同的驱油效果;同时减少了 CO2的注入量,从而可减缓 CO2长期注入对油井管柱产生的腐蚀。所得认识对 CO2驱提高采收率技术的改进和发展具有一定的启发作用     

低渗油藏CO2驱中注采方式优化设计

低渗油藏储层致密,衰竭与注水效果差,由于CO2具有易流动、降黏、体积膨胀的特点,在解决低渗透油藏开发方面表现出独特的优势。讨论了低渗油藏CO2驱中的注采方式,分析了目前常用的连续注气、水气交替和生产井控制等注采方式的优缺点,提出应综合考虑原油采收率、CO2埋存量、经济效益及其在低渗油藏中的适用性。并针对以上方法的不足提出了另外3种改进注采方式,通过油藏工程研究、典型模型和实例油藏的数值模拟进行测试分析,表明改进的依据生产井气油比和平均静压两种指标实施开关井控制的CO2驱注采方法能够满足低渗油藏注气能力需要,且具有开发周期短、油藏采收率高、CO2埋存潜力大等特点,油田实施简易,能够取得较好经济、社     

文留异常高压油藏注天然气驱室内实验研究

文88 区块的储层物性为低孔低渗,平均孔隙度为13.9%,平均渗透率为7.4 mD,储层温度为145 ℃,原始地层压力64.98 MPa,压力系数1.7∼1.8,属异常高温高压油藏,衰竭采收率较低,且注水效果差。为了研究该油藏注气提高采收率可行性,在室内进行了注气膨胀和长岩芯驱替实验,得到了注天然气改善原油物性的效果以及不同注气方案下的驱油效率,研究结果表明：注天然气能明显改善原油的物性,对原油的降黏效果和膨胀效果较明显;两种注气方案中,原始地层条件下注气的驱油效率较好,达到82.97%,目前地层条件下注气在一定程度上提高了驱油效率。     

草舍油田CO2驱中沥青质沉淀分析及防治措施

CO2驱油容易引发地层原油中的沥青质沉淀,使渗透率降低、润湿性反转,造成地层伤害,降低注气采油效率。针对草舍油田泰州组油藏CO2驱实际,开展了CO2混相驱过程中沥青质沉淀条件、沉淀机理及其危害的研究,探讨了CO2注入参数与沥青质沉淀的热力学关系,获取了沥青质沉积前缘与注气前缘一致,在注入端、泡点压力附近沥青质沉淀最多,低驱替压差比高驱替压差对应的沥青质沉淀量高的实验结论。利用P-X相图表征第二液相与沥青质沉淀的关系,建立了油气多次接触过程中沥青质沉淀的相态预测模型,指出较低的CO2注入压力和较高的驱替压差或注入芳烃类溶剂有利于减少沥青质在近井地带沉淀,提高CO2驱替增油效果。     

稠油油藏水平井热采吞吐产能预测新模型

针对普通稠油油藏水平井热采吞吐产能预测缺少合适计算模型的现状，通过建立加热区和未加热区的复合流动模型，考虑加热区和未加热区原油黏度的差异，研究了水平井单井热采吞吐产能预测的解析模型，推导了水平井热采吞吐相对于冷采的产能增产倍数计算公式。研究表明，增产倍数主要受加热半径、油层厚度和水平段长度等因素影响。以渤海N油田热采水平井典型数据为基础建立机理模型，通过数值模拟得到不同吞吐轮次的加热半径，在此基础上，利用新模型计算了不同吞吐轮次的产能增产倍数，预测第一轮吞吐的增产倍数为1.6倍，该值与渤海N油田10口热采吞吐水平井第一轮吞吐效果评价结果吻合程度较高。     

海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用

摘要：海上稠油油田的开发越来越受到人们的重视,多元热流体吞吐是一项集热采、烟道气驱等采油机理于一体的新型、高效稠油开采技术,该技术在渤海油田进行了现场试验并取得了成功。以渤海 M 油田多元热流体吞吐实验井为例,介绍了海上稠油油田多元热流体吞吐工艺的特点;研究了热流体吞吐井各传热环节及井筒温度场分布模型,建立了井筒综合传热系数的计算方法,并以海上实际热流体吞吐井为例进行了计算。在此基础上,模拟了隔热油管导热系数、下入深度、多元热流体组成等工艺参数对热采效果的影响,并得到了一些有益的结论,为海上稠油油田规模化热力采油工艺方案优化设计起到指导性作用。     

CO2 微观驱油实验研究

针对不同CO2 驱油方式下提高采收率机理认识仍不完全清楚等问题,利用与地层孔隙结构相似的高压可视化微模型进行了水驱、CO2 非混相驱、CO2 近混相驱和CO2 混相驱四组驱替实验,并采用微观驱油动态彩色图像分析和二值化处理相结合的研究方法,对比研究了不同驱替方式中驱替前缘形状、油气界面、油气分布特征、含油面积大小和模拟油颜色变化。结果表明：水驱油时,水大部分以非活塞形式驱油、油水界面呈凹凸弧线形;CO2 非混相驱中,CO2 与原油存在明显的两相流,界面形状比较锐利,窜流和混流比较严重,气体突破较早;CO2 近混相驱替过程中,油气界面模糊、两相区不明显、没有形成明显的混相带;而混相驱过程中形成了清晰可见的混相带,油气界面明显圆滑和模糊,在相同条件下混相驱持续的时间最长,采收率最高。该研究对CO2 有效驱油和驱油机理认识具有重要的理论意义。     

油气生产过程中CO2腐蚀预测研究

在油气生产过程中，由于油管的内腐蚀严重，时常发生穿孔、断裂事故，直接影响了油气田的正常生产和动态监测工作。为了弄清油气井腐蚀原因，在广泛调研CO2腐蚀的基础上，认为影响腐蚀速度的主要外部因素是环境温度、CO2分压、pH值、流速等，结合室内实验和现场应用，基于NORSOK腐蚀模型建立了更适合于油田实际的腐蚀预测模型，进行了影响腐蚀速度的敏感性分析，拓宽了NORSOK腐蚀模型的应用范围。分析结果与实验数据相吻合，说明该模型可以应用于油气田复杂环境腐蚀情况并能得到较好的分析判断结果，为油田注采CO2管材防腐预测提供了依据。     

荔湾3-1气田开发数值模拟研究

对荔湾3-1气田气藏流体高压PVT实验数据进行拟合计算，确定了适合描述气藏流体相态行为的流体组分特征参数。利用地质资料及研究成果所得到的地层物性参数，结合构造形态和井点信息，建立了相应的三维地质模型，完成气藏地质储量拟合。从井网部署、初期采气速度、气层动用秩序、断层的连通敏感性及最小井底流压敏感性等多方面对气藏的开发指标进行了数值模拟对比研究，所得的研究结论有利于指导该气田实际开发生产。     

发展注气提高采收率技术

提高采收率(EOR或IOR)研究是油气田开发永恒的主题之一。当今世界,蒸汽驱仍占主导地位。近几年由于油价低,化学驱下降,而注气驱则连续增加。中国东部油田的储层属陆相沉积,非均质严重,原油粘度又比较高,含水上升很快,水驱采收率比较低,约33%。近期发现的石油储量又多属低渗透及高粘度等难采储量,发展提高采收率技术已成为陆上石油工业继续发展的一项迫切战略任务。1998年,全国开展了三次采油潜力的二次评价工作,据初步统计,适合于注气(CO2)混相驱的地质储量在10.57×108t以上。综合研究国外经验,结合我国三采潜力分析和评价,认为目前我国东部油区有条件的油田要侧重发展注非烃气驱,而西部则侧重发展注烃气驱技术。发展非烃气驱的关键在气源,要重视寻找天然CO2气源。探索发展制N2、注N2、脱N2和制CO2等技术。注意发展国产的压缩机装备。抓好注气驱先导试验和富含凝析油的凝析气藏回注干气的试验。加强注气提高采收率的理论和实验研究,作好技术储备,培养好人才。     

候选注气油藏筛选的指标综合权重优化新方法

从注气混相驱以及非混相驱机理入手,系统的分析了影响注气效果的各种因素,筛选出多个重要油藏参数。根据大量注气方面的文献调研,评价出各项指标的技术界限,引入正态和半正态分布函数建立起影响注气效果参数的分布评分模型,通过模糊层次分析法和综合加权评分法得到指标综合权重优化模型,给出了各个评价参数的综合权重和侯选注气油藏注气潜力综合评价方法。对三个实例油藏进行多指标的综合评价,结果表明:该方法能够成功结合主客观两方面的影响,综合分析油藏对注气适合性,客观反映侯选注气油藏集中各油藏对注气适合性的综合特征,表达油藏的注气潜力大小。     

低渗多孔介质中凝析气衰竭实验研究

凝析气藏凝析气衰竭测试通常在PVT筒中进行,没有考虑多孔介质的影响,而实际储层中流体相态的变化却是在多孔介质中发生的。通过长岩芯实验研究了凝析油气体系在多孔介质中的衰竭动态,并与PVT筒中的衰竭进行了对比。研究发现：长岩芯中富含凝析油型的凝析气衰竭动态与PVT筒的测试结果存在一定差异,不同衰竭速度所得各级压力下平均气油比不同,速度越大,平均气油比越大,凝析油采收率越低;长岩芯中凝析油采收率高于PVT筒中采收率,天然气采收率则相差不大。因此,应尽可能采用岩芯衰竭实验研究凝析气藏衰竭开发反凝析动态特征。     

碳酸盐岩碳、氧同位素分析激光微取样技术

碳酸盐岩碳、氧同位素分析激光微取样技术是利用高能聚焦激光束与碳酸盐岩样品作用,热分解产生CO₂气体,经真空提纯净化后送质谱仪分析测定其C、O同位素值。其空间分辨率优于20μm,能有效地对碳酸盐岩各细微组分结构分别取样,以满足同位素地质学研究的需要。经标样测定,δ¹³C和δ¹⁸O的最好分析精度可达±0.22‰(σ),与常规磷酸分解法分析精度相;δ¹³C无明显分馏现象,δ¹⁸O分馏明显,但对同种矿物是一个常量(方解石偏负1.72‰;白云石偏负1.59‰)易于校正。激光微取样主要应用于碳酸盐储集岩样品碳、氧同位素分析,能较好地解释油气储层孔隙演化和成岩过程。     

注气候选油藏筛选的模糊优选方法

针对每个注气候选油藏都包含有各类影响因素,很多影响因素既相互依赖,又相互矛盾,给决策、评价带来很大困难等特点,介绍了筛选注气候选油藏的指标评价体系及指标评价范围,并建立了筛选注气候选油藏的模糊优选模型与计算步骤。该方法在采用模糊层次分析法求得了同一油藏各评价参数权重的基础上,建立了用于筛选成组候选油藏的模糊优选模型,实例表明该方法可正确评价和比较各候选油藏注气潜力的大小。