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聚驱后粘土颗粒调剖数值模拟研究

聚驱后粘土颗粒调剖数值模拟研究

作者：史树彬中国石油大学

学位级别：硕士

为了描述残留聚合物再利用过程中粘土颗粒以及絮凝体在地下的运移规律和渗流特征,本文在交联聚合物驱模型的基础上,考虑了粘土颗粒与残留聚合物的反应动力学、混合溶液的粘度、聚合物的吸附、残余阻力和水相渗透率下降、聚合物的可及孔... 详细信息

为了描述残留聚合物再利用过程中粘土颗粒以及絮凝体在地下的运移规律和渗流特征,本文在交联聚合物驱模型的基础上,考虑了粘土颗粒与残留聚合物的反应动力学、混合溶液的粘度、聚合物的吸附、残余阻力和水相渗透率下降、聚合物的可及孔隙体积、粘土颗粒和絮凝体的可及孔隙体积、粘土颗粒和絮凝体的滞留以及对孔渗的影响,建立了残留聚合物再利用调剖的三维三相六组分数学模型。分别对模型各组分方程进行了差分离散,最后化成线性方程组进行求解,其中对聚合物渗流方程,利用分步微分法进行变形,然后用四阶Runge-Kutta方法进行差分离散,最后求解线性方程组得到聚合物浓度的分布;对粘土颗粒和絮凝体渗流方程,利用算子分离技术将粘土颗粒和絮凝体的方程分解为一个描述对流项的双曲型方程和一个描述扩散项的抛物型方程,然后分别用MacCormack格式和有限差分离散上述两方程,最后求出两组分的浓度分布,提高了计算的精度和速度。建立了大量的概念模型,对影响残留聚合物再利用调剖效果的地层参数和注入参数进行了敏感性分析。结果表明:随渗透率级差的增大,残留聚合物再利用提高采收率幅度先增加后减小;注入粘土颗粒悬浮液越早、注入量越大、注入浓度越大、注入速度越小,残留聚合物再利用提高采收率效果越好。利用所改进的聚驱后粘土颗粒调剖的数值模拟软件,对喇嘛甸油田4-P1920试验区进行模拟研究,建立了数值模型,在对聚驱阶段历史拟合的基础上研究了残留聚合物和剩余油分布规律,并预测了注粘土颗粒悬浮液后的效果,最后进行了注入参数优化设计。

关键词：残留聚合物粘土颗粒絮凝体数值模拟敏感性分析

一种流度调控剂的合成及其在孤东油藏的适应性研究

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石油与天然气化工 2022年第3期51卷 82-90页

作者：王增林史树彬刘希明宋岱锋田玉芹王捷梁严中国石化胜利油田分公司中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院四川光亚聚合物化工有限公司西南石油大学

目的针对胜利油田孤东油藏现场深部调驱段塞试验效果不理想、油藏适应性差的问题,开发具有良好油藏适应性的高效流度调控剂。方法以丙烯酰胺和十六烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(CDAD)为共聚单体,通过水溶液自由基聚合法合成了一种流度... 详细信息

目的针对胜利油田孤东油藏现场深部调驱段塞试验效果不理想、油藏适应性差的问题,开发具有良好油藏适应性的高效流度调控剂。方法以丙烯酰胺和十六烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(CDAD)为共聚单体,通过水溶液自由基聚合法合成了一种流度调控剂,采用FTIR和^(1)H-MNR确认了调控剂分子结构,结合黏度、动态光散射、Waring剪切、岩心流动等测试系统地研究了流度调控剂的油藏适应性。结果在优化确定的最佳反应条件(单体总质量分数为25%、氧化还原型复合低温引发剂(DW-A+DW-B)质量浓度为80 mg/L、pH值为8、尿素质量分数为0.5%)下合成的流度调控剂HAWSP-1具有良好的油藏适应性,当质量浓度为2000 mg/L时,黏度可达238.3 mPa·s,高速剪切后黏度保留率大于83%,当质量浓度为400 mg/L时,主要粒径分布在2.30~7.50μm,在渗透率为700×10^(-3)μm^(2)的岩心上建立较高阻力系数与残余阻力系数的同时,呈现出较低的动态滞留量(256.62μg/g),在平均渗透率为2500×10^(-3)μm^(2)的3层非均质岩心驱油实验中,可提高采收率20.25%。结论引入疏水单体,通过对分子结构的设计与合成条件的优化,可明显提升流度调控剂的溶液性能,还可在保证注入性的前提下呈现较好的非均质调驱性能,在非均质高含水油藏深部调驱中具有重要的参考和推广意义。

关键词：非均质高含水油藏流度调控剂缔合聚合物油藏适应性

特高含水整装油田不同级次水驱带划分标准与体积计算方法

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油气地质与采收率 2022年第5期29卷 75-82页

作者：王增林张贵才靳彦欣裴海华史树彬蒋平中国石化胜利油田分公司山东东营257000 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

胜利油区主力整装油田经过长期注水开发,已进入注水开发后期,其综合含水率超过98%,但采收率仅为41%,仍具有较大剩余油储量和提高采收率潜力。通过对胜利整装油田取心井岩心分析,发现各整装油田特高含水期均出现了剩余油饱和度小于残余... 详细信息

胜利油区主力整装油田经过长期注水开发,已进入注水开发后期,其综合含水率超过98%,但采收率仅为41%,仍具有较大剩余油储量和提高采收率潜力。通过对胜利整装油田取心井岩心分析,发现各整装油田特高含水期均出现了剩余油饱和度小于残余油饱和度的极端水洗井段,同时也存在含油饱和度大于水驱前缘含油饱和度的弱水驱井段。提出了特高含水储层极端水洗带、强水淹带和弱水驱带的定义和划分标准。研究注入量、驱替速度和渗透率等因素对极端水洗带形成的影响,结果表明,随着注入量的增加,注入水优先突破的区域中,含油饱和度逐步降低、水相渗透率逐步增大、注水分流量逐步提高、驱替速度逐步上升,导致该区域剩余油饱和度低于残余油饱和度,从而形成极端水洗带。建立了不同级次水驱带体积计算方法,并用孤东、孤岛和埕东3个整装油田生产动态数据进行了验证计算,证明所建立的方法是科学、准确的,且具有需要数据易得和计算简单的优势。

关键词：不同级次水驱带特高含水期岩心分析剩余油饱和度提高采收率

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残留聚合物再利用数值模拟研究

石油学报 2010年第5期31卷 801-805页

作者：冯其红史树彬付晓戴彩丽唐恩高中国石油大学石油工程学院山东青岛266555 中国石油大学石油天然气工程学院北京102249 中国石油大学外国语学院山东东营257061 中海油研究总院技术研究部北京100027

为了描述残留聚合物再利用过程中絮凝剂和絮凝体在地下的运移规律和渗流特征,在化学驱模型的基础上,考虑了固体组分的滞留以及对孔隙度和渗透率的影响,建立了残留聚合物再利用调剖的三维两相五组分数学模型。分别对模型各组分方程进行... 详细信息

为了描述残留聚合物再利用过程中絮凝剂和絮凝体在地下的运移规律和渗流特征,在化学驱模型的基础上,考虑了固体组分的滞留以及对孔隙度和渗透率的影响,建立了残留聚合物再利用调剖的三维两相五组分数学模型。分别对模型各组分方程进行了差分离散,最后转化成线性方程组进行求解,其中在对絮凝剂和絮凝体质量守恒方程求解时,利用算子分离技术将方程转化为抛物线方程和双曲线方程进行求解,提高了计算的精度和速度。建立了概念模型,对影响残留聚合物再利用调剖效果的地层参数和注入参数进行了敏感性分析。结果表明,随着渗透率级差的增大,残留聚合物再利用提高采收率的幅度先增加后减小;注絮凝剂越早、注入量及注入浓度越大,残留聚合物再利用提高采收率效果越好。

关键词：残留聚合物絮凝剂絮凝体滞留数值模拟敏感性分析

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特高含水油藏深部调剖技术界限研究

特种油气藏 2015年第3期22卷 77-80,154-155页

作者：靳彦欣史树彬付玮王涛徐鹏中石化胜利油田分公司山东东营257000 中国石油大学山东青岛266555

在分析特高含水油藏深部调剖效果变差原因的基础上，确定了影响深部调剖效果的地质因素和开发因素等技术指标，利用数值模拟方法建立了符合中、高渗透油藏地质特征的概念模型，并制订了特高含水油藏深部调剖技术界限图版。研究表明：原... 详细信息

在分析特高含水油藏深部调剖效果变差原因的基础上，确定了影响深部调剖效果的地质因素和开发因素等技术指标，利用数值模拟方法建立了符合中、高渗透油藏地质特征的概念模型，并制订了特高含水油藏深部调剖技术界限图版。研究表明：原油黏度小于 5 mPa·s，渗透率级差小于 2 的油藏均不适合深部调剖；含水率为 90%～95%，封堵半径为 0.4～0.6 倍井距时调剖效果较好；含水率为 95%～98%，封堵半径为 0.6～0.8 倍井距时调剖效果较好。胜坨油田、温米油田和腰英台油田特高含水区块 48 个井组的调剖结果验证了深部调剖技术。

关键词：特高含水优势通道深部调剖数值模拟技术界限图版胜坨油田

基于相场方法的孔隙尺度油水两相流体流动模拟

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计算物理 2020年第4期37卷 439-447页

作者：冯其红赵蕴昌王森张以根孙业恒史树彬中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257000 中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000

基于真实岩心颗粒粒径分布,利用过程法构建疏松砂岩油藏的三维孔隙结构模型,利用相场方法建立两相流体流动数学模型并利用有限元方法进行求解,研究驱替速度、流体性质、润湿性对剩余油分布以及采出程度的影响.结果表明:驱替速度的增大... 详细信息

基于真实岩心颗粒粒径分布,利用过程法构建疏松砂岩油藏的三维孔隙结构模型,利用相场方法建立两相流体流动数学模型并利用有限元方法进行求解,研究驱替速度、流体性质、润湿性对剩余油分布以及采出程度的影响.结果表明:驱替速度的增大和油水粘度比的减小会导致较大的毛管数,进而有利于采出程度的提高;就润湿性而言,水湿条件下毛管力是水驱油的动力,而在油湿条件下是阻力,因此水湿岩心采出程度更高.同时,从孔隙尺度对油水渗流机理及剩余油分布机理进行揭示,结果表明:由于多孔介质的复杂孔隙结构,流体在流经不同孔隙时呈现不同的流动特征,进而对油水两相流整体的压力分布、流速分布造成重要影响.

关键词：多相流剩余油多孔介质相场方法提高采收率

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水驱油田采收率与注入孔隙体积的定量关系

中国石油大学学报（自然科学版） 2021年第1期45卷 94-100页

作者：王增林张贵才靳彦欣裴海华史树彬蒋平中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司山东东营257000 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

采收率是评价油田开发效果的重要标准。通过对胜利油区不同油田多块岩心驱替试验结果的分析,发现采收率ER与注入孔隙体积倍数nPV存在定量关系,从丙型水驱曲线出发结合注采关系和驱替试验数据得出E_(R)-n_(PV)关系式,并分析E_(R)-n_(PV)... 详细信息

采收率是评价油田开发效果的重要标准。通过对胜利油区不同油田多块岩心驱替试验结果的分析,发现采收率ER与注入孔隙体积倍数nPV存在定量关系,从丙型水驱曲线出发结合注采关系和驱替试验数据得出E_(R)-n_(PV)关系式,并分析E_(R)-n_(PV)关系式中系数的物理意义。对岩心驱替试验与现场生产数据回归曲线以及孤岛试验区聚合物驱前后E_(R)-n_(PV)回归曲线进行对比分析。结果表明储层低含水阶段水驱采收率明显低于岩心试验的水驱采收率,而在中后期差距逐渐减小,计算值与实际生产数据吻合度高;注聚开发可有效地提高采收率,且注聚开发前计算的波及体积大于实际波及体积,证明聚合物驱有效提高了波及体积;E_(R)-n_(PV)关系式能应用于水驱油田采收率预测,并对提高采收率措施效果进行评价。

关键词：油藏水驱油藏采收率注入孔隙体积丙型水驱曲线

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利用动态资料计算大孔道参数的方法

油气地质与采收率 2011年第1期18卷 74-76,84页

作者：冯其红史树彬王森冯国智李先杰杨光中国石油大学(北京)石油天然气工程学院北京102249 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266555 中国海洋石油研究总院北京100027 海洋石油高效开发国家重点实验室北京100027

针对油田注水开发中后期大孔道普遍存在、注入水利用率低等问题,在充分考虑油田静态资料和动态资料的基础上,结合渗流理论和数学手段提出了用过量水—模糊评判识别和定量描述大孔道的方法。该方法既考虑了注入井的注入情况,又考虑了生... 详细信息

针对油田注水开发中后期大孔道普遍存在、注入水利用率低等问题,在充分考虑油田静态资料和动态资料的基础上,结合渗流理论和数学手段提出了用过量水—模糊评判识别和定量描述大孔道的方法。该方法既考虑了注入井的注入情况,又考虑了生产井的生产动态,并用模糊数学的方法将过量水劈分到各注采井间,然后计算出大孔道渗透率等物理参数和喉道半径等几何参数,为大孔道的精确计算提供了良好的理论基础。根据该方法编制了大孔道定量描述软件,并利用该软件对海上某油田试验井组内的大孔道进行了识别和描述,验证了该方法的准确性。结果表明,该方法简单实用、经济有效,可为封堵大孔道等工艺措施提供数据支持,具有较强的矿场应用价值。

关键词：大孔道过量水模糊评判大孔道体积大孔道渗透率大孔道喉道半径

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赵57复杂断块油田开发评价与调整研究

内蒙古石油化工 2012年第20期38卷 132-135页

作者：史树彬胜利油田有限公司采油工艺研究院山东东营257000

针对57复杂断块油田目前暴露的产量递减快等一系列问题,从水驱采收率、油层动用程度、水驱动用程度和阶段存水率四个方面对该油田进行了油藏工程评价;建立模拟区的地质模型并利用数值模拟技术对该油田的剩余油分布规律进行了研究,并在... 详细信息

针对57复杂断块油田目前暴露的产量递减快等一系列问题,从水驱采收率、油层动用程度、水驱动用程度和阶段存水率四个方面对该油田进行了油藏工程评价;建立模拟区的地质模型并利用数值模拟技术对该油田的剩余油分布规律进行了研究,并在此基础上提出了挖潜措施;对其挖潜措施进行效果预测,结果表明在评价期15年内累积增油量达11多万吨,降水效果显著,该挖潜措施可行。

关键词：复杂断块开发现状油藏工程评价剩余油挖潜措施