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高含水复杂断块油藏单层系边外注水开发模式

油气地质与采收率 2024年第2期31卷 155-166页

作者：姚秀田徐磊王冉冉闫森王明鹏杨琴文中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257231 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

复杂断块油藏在开发后期面临综合含水率高、地层能量不足、剩余油分布复杂、井网适应性差等问题。以济阳坳陷沾化凹陷中部垦71断块油藏为例,基于水驱油藏的油包水和水包油2种油水分布状态,利用理论模型推导和数值模拟方法,开展了单层系... 详细信息

复杂断块油藏在开发后期面临综合含水率高、地层能量不足、剩余油分布复杂、井网适应性差等问题。以济阳坳陷沾化凹陷中部垦71断块油藏为例,基于水驱油藏的油包水和水包油2种油水分布状态,利用理论模型推导和数值模拟方法,开展了单层系边外注水开发模式研究。结果表明:从采液端和注水端的受力分析可获得单层系开发的合理注水量、合理采液量和合理注采井距,单层系开发的合理注水压差、合理注水量、合理采液量是影响其剩余油饱和度、含水饱和度的关键因素,对油层合理地层压力水平及剩余油二次富集起主要控制作用。通过加大注采井距至油水边界外围,以2.9倍含油条带宽度为合理注采井距的临界值,采用短注长静置的非对称周期注采方式,建立单层系边外注水开发模式,有利于保持单层系的压力系统稳定和提高剩余油波及率,从而提高原油采收率。矿场实践表明,采用单层系边外注水开发模式后,垦71断块油藏日产油量提高至254 t/d,含水率控制在93.7%,采收率提高至31.53%,采油速率提高4.9%,显示出良好的增产效果。单层系边外注水开发模式解决了高含水复杂断块油藏开发中的剩余油分布分散、水驱波及率低和井网适应性差等难题,可为复杂断块油藏开发提供指导和借鉴。

关键词：单层系边外注水开发模式周期注水数值模拟复杂断块油藏

极端耗水层带形成机制及流场调控增效模式——以陆相砂岩特高含水后期整装油田为例

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油气藏评价与开发 2024年第2期14卷 237-246,266页

作者：束宁凯刘丽杰姚秀田黄迎松赖枫鹏崔文富中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257231 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石化胜利油田分公司胜利采油厂山东东营257400

以胜利油区陆相砂岩油藏整装油田为代表,主力单元进入特高含水后期(含水率大于95%),局部区域出现极端耗水现象,水油比急剧上升,注入水利用率大幅下降,吨油操作成本成倍增加,经济效益变差,但油藏中还有60%左右剩余地质储量。注入水沿着... 详细信息

以胜利油区陆相砂岩油藏整装油田为代表,主力单元进入特高含水后期(含水率大于95%),局部区域出现极端耗水现象,水油比急剧上升,注入水利用率大幅下降,吨油操作成本成倍增加,经济效益变差,但油藏中还有60%左右剩余地质储量。注入水沿着极端耗水层带窜流是制约陆相砂岩整装油田特高含水后期效益开发的关键问题。以提高特高含水老油田开发效益为目标,明晰了极端耗水层带形成机制及调控机理,建立了基于老井的变流线调控极端耗水层带扩波及方法,形成特高含水后期油藏精准描述及调控极端耗水层带扩波及的效益开发技术体系。通过应用流场调控技术,使传统认为含水率98%近废弃油藏开展示范应用,基于极端耗水层带流场调控经济寿命期延长10a以上,产油量大幅增加,含水率下降,吨油操作成本下降,实现了特高含水后期老油田低成本开发。

关键词：陆相油藏特高含水后期极端耗水层带流场调控增效模式关键技术

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油水界面上表面活性剂的脱附动力学及其离子调控

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科学通报 2022年第25期67卷 3088-3096页

作者：温伯尧杨海中姚秀田骆政园白博峰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中石化胜利油田分公司孤东采油厂东营257237 中石化胜利油田分公司孤岛采油厂东营257231

界面吸附/脱附过程是油水界面上表面活性剂聚集行为的关键限速步骤,探明其动力学特性对于揭示表面活性剂界面吸附及调控机制具有重要意义.本文采用耦合伞状采样的粗粒度分子动力学方法研究了癸烷-水界面上十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl... 详细信息

界面吸附/脱附过程是油水界面上表面活性剂聚集行为的关键限速步骤,探明其动力学特性对于揭示表面活性剂界面吸附及调控机制具有重要意义.本文采用耦合伞状采样的粗粒度分子动力学方法研究了癸烷-水界面上十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)分子的脱附过程,揭示了离子影响SDS分子界面脱附动力学及界面张力的微观机制.基于伞状采样模拟和Smoluchowski方程,获得了表面活性剂界面脱附自由能和脱附时间,实现了表面活性剂界面脱附动力学的定量描述;发现了离子对表面活性剂界面脱附具有抑制作用,表面活性剂的脱附自由能和脱附时间均随离子浓度增加而增大,揭示了其主要机制为离子静电屏蔽引起的表面活性剂分子间相互作用减弱,静电屏蔽更强的钙离子具有更显著的抑制效果;通过分析表面活性剂界面脱附和界面张力变化可知,SDS分子脱附能力与其降低界面张力的能力呈负相关关系,离子通过抑制SDS分子脱附减弱了其降低界面张力的能力,钙离子的影响更为显著.

关键词：油水界面表面活性剂脱附离子调控分子动力学自由能

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渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性

岩性油气藏 2023年第2期35卷 159-168页

作者：姚秀田王超闫森王明鹏李婉中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257000

储层敏感性分析是判别储层伤害程度的重要手段,对后期高效开发和剩余油挖潜具有重要意义。选取渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田新近系馆陶组储层岩心样品,结合薄片观察、X射线衍射分析及压汞测试、流动水驱实验,对馆陶组上段和下段储层伤害... 详细信息

储层敏感性分析是判别储层伤害程度的重要手段,对后期高效开发和剩余油挖潜具有重要意义。选取渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田新近系馆陶组储层岩心样品,结合薄片观察、X射线衍射分析及压汞测试、流动水驱实验,对馆陶组上段和下段储层伤害指数和敏感性特征进行了分析。研究结果表明:(1)渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层岩石胶结疏松,孔隙结构总体孔径较大,孔喉分布较均匀,连通性较好;岩石矿物组成以石英、斜长石、钾长石和岩屑为主,黏土矿物主要包括高岭石、伊利石、绿泥石及伊蒙混层;馆上段以细粒为主,馆下段以中粒为主。(2)馆陶组储层普遍具中等速敏性、弱碱敏性、弱盐敏性特征;上下两段的酸敏性特征差异较大,上段具有非酸敏性特征,而下段具有强酸敏性特征,酸敏指数达78.28%;(3)研究区馆陶组铁白云石、绿泥石含量及孔隙结构对储层敏感性具有控制作用。(4)控制注采流速是研究区开发方案中的重要内容,对馆下段酸敏带来的储层伤害要进行防护和治理。

关键词：储层敏感性孔隙结构黏土矿物储层伤害馆陶组新近系沾化凹陷渤海湾盆地

渤海湾盆地沾化凹陷新生界断层精细表征及地质意义

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岩性油气藏 2023年第4期35卷 50-60页

作者：姚秀田王超闫森王明鹏李婉中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257231

断层的精细表征对高含水期复杂断块油田剩余油挖潜具有重要意义。利用井-震标志层对比、地震同相轴变异识别与断层叠合模型验证等方法,对渤海湾盆地沾化凹陷新生界复杂断块油田开展了断层精细表征。研究结果表明:(1)沾化凹陷复杂断块油... 详细信息

断层的精细表征对高含水期复杂断块油田剩余油挖潜具有重要意义。利用井-震标志层对比、地震同相轴变异识别与断层叠合模型验证等方法,对渤海湾盆地沾化凹陷新生界复杂断块油田开展了断层精细表征。研究结果表明:(1)沾化凹陷复杂断块油藏断层两侧岩层的对接关系复杂,断层组合样式多样,继承性小微断层发育,通过断点定位、断面解释、断层平面组合与空间叠合建模等,实现断层特别是小微断层的精准识别、定位与表征。(2)研究区小微断层发育的重要特征为地震剖面中同相轴的扭曲、分叉、合并等变异现象,同相轴微扭动、微扭曲、微错断是小微断层断点识别与定位的重要依据。(3)断层精细表征使研究区断层的断边“盲区”和“模糊区”变为剩余油富集的潜力区,断层两侧外扩可新增地质储量。断层精细表征可优化完善井网布局、增加挖潜开发实效,还可为进一步明确剩余油富集分布规律、调整开发井网和实施精准开发等提供科学依据。

关键词：断层精细表征断点识别同相轴微变动剩余油挖潜复杂断块油田新生界沾化凹陷渤海湾盆地

特高含水期油藏井网调整开发效果三维物理模拟实验研究

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油气地质与采收率 2023年第1期30卷 139-145页

作者：姚秀田苏鑫坤郑昕马军盖丽鹏崔传智中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257231 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油气开发管理中心山东东营257001

水驱油藏进入特高含水期后,井网调整是进一步提高采收率的有效途径。基于三维水驱物理模拟实验装置,开展了基础井网、井网抽稀及井网加密的正韵律储层水驱油物理模拟实验,对比井网不调整与调整(井网抽稀与井网加密)的开发效果。实验结... 详细信息

水驱油藏进入特高含水期后,井网调整是进一步提高采收率的有效途径。基于三维水驱物理模拟实验装置,开展了基础井网、井网抽稀及井网加密的正韵律储层水驱油物理模拟实验,对比井网不调整与调整(井网抽稀与井网加密)的开发效果。实验结果表明:与基础井网相比,井网抽稀和井网加密都可以提高采收率,且井网抽稀的采收率提高幅度比井网加密大;当累积注水量相同时,注入速度越大,水驱波及系数越大,采收率越大,且井网调整后提液的采收率要比井网调整后不提液的采收率要大。与基础井网、井网加密相比,井网抽稀水驱开发效果最好;井网调整后提液可以进一步提高采收率。

关键词：水驱油藏井网抽稀井网加密提液三维物理模拟

稠油油藏多轮次吞吐阻流环的分布特征及突破开采技术

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大庆石油地质与开发 2023年第6期42卷 67-74页

作者：姚秀田徐宏光张仲平谢向东贾蕾王超中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257231 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 胜利石油管理局博士后科研工作站山东东营257000 山东省稠油开采技术重点实验室山东东营257000

随着稠油油藏吞吐轮次的增加,原油黏度较小的组分被优先采出,近井带周围会形成高黏阻流环,储层渗流能力降低,导致周期产油量、周期产液量,周期气油比持续降低。为了弄清阻流环的形成机制及对渗流的影响,利用物理模拟和数值模拟方法,对... 详细信息

随着稠油油藏吞吐轮次的增加,原油黏度较小的组分被优先采出,近井带周围会形成高黏阻流环,储层渗流能力降低,导致周期产油量、周期产液量,周期气油比持续降低。为了弄清阻流环的形成机制及对渗流的影响,利用物理模拟和数值模拟方法,对不同周期稠油性质、渗流特征以及阻流环影响下的黏度场、温度场、压力场和饱和度场的变化特征进行研究。结果表明:多轮次吞吐后轻质组分被优先采出,重质组分留下,在近井带40~60 m处形成以沥青质、胶质等重质组分堆积为主的环状高黏阻流环;阻流环的宽度随着吞吐周期的增加而增大,阻流环会降低储层的渗流能力,影响了油藏中流场的分布特征,对远井区稠油的渗流起到遮挡作用,导致井间的原油难以有效动用;为了消除阻流环的不利影响,形成了基于阻流环分布的“前置降黏+高压搅动”“高效降黏+气体增能”2类释放产能促效引效开采技术。研究成果为多轮次吞吐稠油油藏持续高效开发提供实验支撑和理论依据。

关键词：多轮次吞吐稠油油藏阻流环模式四场分布降黏开采

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致密储层水平分支井聚簇孔的产注性能研究

特种油气藏 2023年第5期30卷 77-83页

作者：易先中乔少锋刘航铭贺东旭姚秀田陈辉长江大学湖北荆州434023 湖北省智能油气钻采装备企校联合创新中心湖北荆州434000 湖北省地质局湖北武汉430022 中国石化胜利油田分公司山东东营257000

致密油开发多采用水平井多段多簇压裂的开采方式,而裂缝形状及延伸难以精确控制,压裂液污染严重,危害周边水体。针对上述问题,为了更加安全、高效动用致密油藏,提出了水平分支井聚簇孔井型开采方式,并通过模拟软件建立基于油水两相渗流... 详细信息

致密油开发多采用水平井多段多簇压裂的开采方式,而裂缝形状及延伸难以精确控制,压裂液污染严重,危害周边水体。针对上述问题,为了更加安全、高效动用致密油藏,提出了水平分支井聚簇孔井型开采方式,并通过模拟软件建立基于油水两相渗流分布机理的泄油模型。通过产能预测,选择分支夹角和位置布置最优的鱼骨形水平分支井,将此井型应用于水平分支井聚簇孔井型并研究其产注性能。研究表明:聚簇孔井型泄油面积更广、见水更快。聚簇孔井型具有较好的产注性能,施工周期更短、更加安全高效。相同条件下衰竭开采10 a后,聚簇孔井型相比鱼骨形水平分支井增产约11.12%;LD-1平台长71井组采用聚簇孔井型模拟开采4 a,平均日产油增加13.21%;邻井注采模拟条件下开采20 a,采用聚簇孔井型作为注入井,相较于鱼骨形水平分支井,单井累计产油量提升约23.7%。该研究可为聚簇孔井型的结构优化和致密储层的高效开采提供技术参考。

关键词：水平分支井聚簇孔产注性能研究渗流分析致密储层

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水驱油藏产量递减主控因素确定与应用

科学技术与工程 2021年第9期21卷 3582-3587页

作者：姚秀田中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤岛采油厂东营257000

水驱油藏产量递减主控因素确定对开展有针对性的油藏开发调整具有重要意义。先通过理论分析获得水驱油藏产量递减率影响因素,再运用灰色关联分析法确定产量递减率主控因素;在灰色关联分析中,首次提出了对"趋大"和"趋小"指标分别进行无... 详细信息

水驱油藏产量递减主控因素确定对开展有针对性的油藏开发调整具有重要意义。先通过理论分析获得水驱油藏产量递减率影响因素,再运用灰色关联分析法确定产量递减率主控因素;在灰色关联分析中,首次提出了对"趋大"和"趋小"指标分别进行无因次化处理。将该方法用于确定胜利油田某区块2016年产量递减主控因素,并筛选对主控因素影响较大的单井。研究表明:开油井数、平均单井产液速度、综合含水率、平均单井生产时间等参数是影响油田产量递减的直接因素;含水率是影响胜利油田某区块2016年产量递减率的主控因素,其次为单井产液速度、平均单井生产时间、开油井数;针对胜利油田某区块的主控因素(综合含水率),筛选出了影响综合含水率的11口油井,井号分别为X8-122、X4-141、X4-14、X6-14、X8-14、X7-91、X2-131、X3-121、X4N19、X8-102及X8-11;与这11口井不堵水开发10年后的效果相比,堵水后开发10年的区块剩余油分布有明显降低、且累计采油量增加661.37×10~(4 )m~3。研究结果将为水驱油藏有针对性的开发调整提供有效方法。

关键词：水驱油藏产量递减灰色关联分析法主控因素单井筛选