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X区块低渗透油藏CO2驱相态特征及驱油规律研究

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X区块低渗透油藏CO2驱相态特征及驱油规律研究

作者：郭钦元东北石油大学

学位级别：硕士

低渗透油藏普遍具有低渗、低孔、开采难度大等复杂地质特性,这极大地增加了开采的挑战性。因为低渗透油藏的这些储层特点,所以X区块油藏在注水开发过程中开发效果较差,水驱采收率低。基于这些问题,现场选择注CO2气驱的方式来开发X区块... 详细信息

低渗透油藏普遍具有低渗、低孔、开采难度大等复杂地质特性,这极大地增加了开采的挑战性。因为低渗透油藏的这些储层特点,所以X区块油藏在注水开发过程中开发效果较差,水驱采收率低。基于这些问题,现场选择注CO2气驱的方式来开发X区块油藏。为了更好地确定X区块注CO2驱油开发方案,不仅需要深入了解X区块原油的物性特征,而且要对CO2驱油的相态特征与驱油规律进行研究。本文以X区块地层原油为研究对象,开展了一系列室内实验研究,其中包括:原油基础物性检测实验、CO2-原油体系高温高压物性分析实验、CO2-原油体系最小混相压力测定细管实验、长岩心注CO2驱油实验。本文结论:（1）CO2气体在原油中的溶解可以有效改善原油的性质,在地层条件下原油溶解50%mol CO2气体后,原油的密度下降6.4%,黏度下降81.6%,同时原油的饱和压力升高74%,气油比升高99.1%,体积系数增大25.9%,收缩率升高72.9%。这些变化能够提高原油流动性,降低开采难度;（2）使用不同长度（1m,12.5m,20m,25m）细管模型测定CO2-原油体系最小混相压力,实验过程中细管长度越长,测得的最小混相压力越小,范围为27.86MPa～31.11MPa。利用Glaso经验公式预测最小混相压力为30.58MPa,与细管实验结果相近;（3）在不同渗透率（5m D,10m D,15m D,30m D）长岩心驱替实验中,岩心渗透率越高对应的采收率越高。使用岩心驱替方法测定最小混相压力时,岩心渗透率越高,测得的最小混相压力越低,其范围为33.82MPa～34.87MPa,结果高于细管实验,分析得出是长岩心模型更复杂的孔隙结构导致了这一现象。本文对X区块低渗透油藏注CO2过程中的相态特征与驱油规律进行了实验研究,所得实验结果对于低渗透储层注CO2气体开发具有参考价值。

关键词：低渗透油藏 CO2驱最小混相压力细管实验长岩心驱替

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低于泡点压力油藏注烃气效果影响的模拟研究

低于泡点压力油藏注烃气效果影响的模拟研究

作者：赖文君西南石油大学

学位级别：硕士

21世纪以来,气驱采油逐渐发展成热采后又一成熟的提高原油采收率(EOR, Enhanced Oil Recovery)方法。它在国内外各大油田均有应用,且效果显著,成为油田中后期增产的主要技术。虽然油田工作者们利用各种措施来提高或保持油藏压力,但随着... 详细信息

21世纪以来,气驱采油逐渐发展成热采后又一成熟的提高原油采收率(EOR, Enhanced Oil Recovery)方法。它在国内外各大油田均有应用,且效果显著,成为油田中后期增产的主要技术。虽然油田工作者们利用各种措施来提高或保持油藏压力,但随着油藏不断被开发,其压力最终会降低,尤其是低渗透油藏压力下降较快且不易稳定,某些油藏目前地层压力已低于或接近于原油的泡点压力。我们知道,在油层条件下原油里溶解着一部分气体,当油层的压力下降到小于泡点压力,气体开始脱出,其脱出程度受压力控制,压力越低于泡点压力,脱出气体越多,脱气程度越严重。由于溶解气的脱出,地层原油的性质发生改变,而此时若向油层中注入气体,注入气的性质也会发生改变。这对注气开发油层、提高原油采收率会带来怎样的影响,有待研究。选取了某泡点压力较高油藏的流体和岩心样品进行研究,由于条件的限制,仅在室内开展了高于泡点压力下的细管实验和长岩心驱替实验,然后运用Eclipse对实验结果进行拟合建立相应的数值模拟模型。基于衰竭后注气的思路,继续开展了低于泡点压力下的气驱实验,研究该情况下气驱油效率的变化。最后,基于已知油藏数据,建立剖面和井组两种机理模型,研究低于泡点压力下油藏的气驱效果,从宏观上对课题进行深入研究。同时,考虑了储层倾角、孔隙度、渗透率、注采井网、韵律性等因素对存在脱出气油藏注气效果的影响。细管实验说明注入的烃类气和原油的最小混相压力是51.36MPa,在当前储层压力49.7MPa下能够实现近混相驱。长岩心驱替实验说明,注烃类气的最终驱油效率为86.48%,气驱具有一定的优势。低于泡点压力下室内实验模拟预测结果说明,脱气程度会影响注气采油的效果,脱气程度越严重,注气采油的效果越差,但驱油效率随压力降低的速率有所减缓,较高于泡点压力的变化趋势出现上翘,当压力小于泡点压力的34%±1%时,压力变化几乎对驱油效率无影响。机理模型模拟说明,脱气程度越严重,气驱采收率越低,但采收率随压力的变化速率减缓,说明较低压力下注气,压力对采收率的影响越来越不明显,当压力低于泡点压力的34%±1%时,采收率几乎不受压力影响。因此,油藏注气开发应使油藏压力尽量保持在泡点压力以上,否则,气驱采收率较低,效果不好。脱气油藏注气驱采收率仍受储层倾角、孔隙度、渗透率、井网、韵律性等因素影响,在注气开发时应予考虑。

关键词：低于泡点压力烃气驱数值模拟细管实验长岩心驱替实验

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低渗透油藏注烃气驱油开发指标预测方法研究

低渗透油藏注烃气驱油开发指标预测方法研究

作者：王永宏大庆石油学院

学位级别：硕士

本论文选用大庆升南试验区为研究对象。在研究过程中对升南试验区的油藏地质及开发特征进行了较详细地调研。升南试验区属岩性——断块特低渗透油藏，存在底水。区块注水开发生产特征为注水见效慢，日产油量和地层压力下降快、含水率上... 详细信息

本论文选用大庆升南试验区为研究对象。在研究过程中对升南试验区的油藏地质及开发特征进行了较详细地调研。升南试验区属岩性——断块特低渗透油藏，存在底水。区块注水开发生产特征为注水见效慢，日产油量和地层压力下降快、含水率上升快等特点。利用大庆升南试验区的地质和油藏开发生产数据对试验区的注水历史进行了数值模拟拟合，并且用CMG组分模型对其进行了注气开发效果预测。因气驱油分混相驱和非混相驱替，室内用细管测定、分析了地层油与注入气的最小混相压力，因注入天然气与地层油的最小混相压力远大于地层压力，所以确定在升南试验区进行天然气驱替只能为非混相驱。论文中首先对气驱油的基本机理进行了阐述。在驱替过程中存在许多物理化学现象，如分子扩散作用和微观对流弥散作用、重力及毛管力的作用、启动压力梯度等。通过室内实验，得出了升南特低渗透油田注气开发油相启动压力梯度及其与渗透率和原油粘度的关系，气驱油油相启动压力梯度随油层渗透率的降低而呈指数增加的趋势，随原油粘度的增加而增加。通过室内长岩芯气驱油实验，得到了气驱油的各项生产指标，并用测试数据回归出注气开发指标计算公式。以地质特征和注气机理为基础，建立了非混相气驱油渗流的地质模型和数学模型，并求出了一维解析解;编制了计算程序，运用试验区一注一采井组数据进行了开发指标的计算，并用CMG数值模拟软件对试验区开发指标进行了计算，新建模型与CMG数值模拟软件所计算的结果及室内测试结果进行对比，其结果均相近。本文所建立的数学模型可以进行行列式注气井网开发指标的预测，也可以推广应用于五点法和其它面积井网注气开发指标计算。论文对低渗透、特低渗透油田的注气开发动态预测及高效开发开发具有指导意义。

关键词：开发指标特低渗透注烃气驱数值模拟细管实验

东胜堡潜山油藏天然气驱提高采收率可行性研究

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东胜堡潜山油藏天然气驱提高采收率可行性研究

作者：卢澍韬东北石油大学

学位级别：硕士

论文在研究过程中对东胜堡潜山地质构造及开发特征进行了较详细地调研。总体上看，东胜堡潜山油藏类型为高凝油类型的具有层状特点的裂缝型块状底水油藏。自1982年进入开发准备以来，共经历了试油试采阶段、产能建设阶段、注水稳产阶段... 详细信息

论文在研究过程中对东胜堡潜山地质构造及开发特征进行了较详细地调研。总体上看，东胜堡潜山油藏类型为高凝油类型的具有层状特点的裂缝型块状底水油藏。自1982年进入开发准备以来，共经历了试油试采阶段、产能建设阶段、注水稳产阶段、产量递减阶段等四个开发阶段。目前由于注水效果不是很好，从1994年开始，油藏开始停止注水，为了提高东胜堡潜山油藏中后期的开发效果，根据目前注水开发效果不理想的情况，注天然气开采方式作为保持油层压力的措施和改善开发效果、提高采收率的方法被提出。本文基于注气提高采收率理论，通过一系列室内实验研究和应用油气藏数值模拟技术，对东胜堡潜山油藏注天然气可行性进行研究论证。完成研究工作及取得的成果如下：对目前国内外油田注天然气技术取得的成果和经验进行了总结;对混相驱和非混相驱机理进行了深入的分析;对注气效果影响因素从静态参数和动态参数的两个方面的影响进行了归纳;应用经验公式和通过细管实验确定了东胜堡潜山油层气驱最小混相压力为31.6MPa;开展了长岩心注天然气驱替实验，研究了渗透率、注入压力、注气速度、注入时机等参数对天然气驱油效果的影响;应用数值模拟技术，建立了东胜堡潜山油藏双孔双渗地质模型和数值模型，完成了前期注水生产历史拟合，掌握了研究区目前的剩余油分布规律，通过筛选出的井组进行天然气驱方案预测，计算结果表明，注天然气的预测效果明显优于水驱预测效果，注天然气的采出程度比注水的采出程度高4.3%;在相同条件下，注气速度0.15PV/a时开发效果最好;通过优化气水交替段塞方案得到，气水交替注入最优方案是气水比2:1，交替周期越短开发效果越好。

关键词：低渗透变质岩注天然气驱细管实验数值模拟

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CO2与地层油最小混相压力影响因素的研究

CO2与地层油最小混相压力影响因素的研究

作者：钱福源东北石油大学

学位级别：硕士

本文主要叙述了利用CO驱提高采收率的历史及目前国内外的发展现状,阐明了CO提高原油采收率的机理,我国注CO提高采收率的应用前景以及混相压力对采收率的影响。对最小混相压力的研究可以提高注二氧化碳驱油机理的认识,同时也可以指导实... 详细信息

本文主要叙述了利用CO驱提高采收率的历史及目前国内外的发展现状,阐明了CO提高原油采收率的机理,我国注CO提高采收率的应用前景以及混相压力对采收率的影响。对最小混相压力的研究可以提高注二氧化碳驱油机理的认识,同时也可以指导实际生产过程中,对各影响参数的控制。在模拟地层条件下,利用细管法进行CO地层油混相压力实验,确定了原油性质、油藏温度和注入气的组成及实验条件对CO最小混相压力的影响。结果表明:原油的粘度越高、密度越高、油气比越低,温度越高,CO气体混入的空气、天然气含量越高时,最小混相压力越大。细管长度越长,细管直径越小,驱替速度越大,孔隙度越小时,最小混相压力越小。

关键词：二氧化碳驱油细管实验最小混相压力影响因素

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冀东油田烃类气驱室内实验研究

冀东油田烃类气驱室内实验研究

作者：宫汝祥中国石油大学

学位级别：硕士

烃气驱提高采收率技术是低渗透油藏一种主要的强化采油方法之一,它能够有效地降低界面张力和原油粘度,因而在国内外得到了广泛应用。南堡油田的发现为冀东陆上油田提供了充足的天然气来源,可用于注烃气提高原油采收率,补充地层能量。因... 详细信息

烃气驱提高采收率技术是低渗透油藏一种主要的强化采油方法之一,它能够有效地降低界面张力和原油粘度,因而在国内外得到了广泛应用。南堡油田的发现为冀东陆上油田提供了充足的天然气来源,可用于注烃气提高原油采收率,补充地层能量。因此,针对冀东油田具有低渗透、高挥发性和大倾角的特点,在注水开发难以取得明显效果的条件下,开展冀东油田烃气驱室内实验研究具有十分重要的意义。论文对冀东陆上油田6个区块进行了油藏流体基础参数、注入气对地层油相态的影响、最小混相压力和长岩心驱替测试,分析了不同区块注烃气的影响规律。注气相行为特征实验表明:泡点压力随着注入摩尔分数的增加而增大,原油粘度较大的油样相对泡点压力值上升速度越快。地下原油粘度大的原油在注气初期降粘效果不是很显著,但随着注入气的增多,降粘效果越来越明显;最小混相压力实验表明:浅层稀油油藏将不能形成有效的混相气驱;在原始油层压力下,中深层和深层中低渗透油藏烃类驱可达到近混相甚至混相;而在目前地层压力下,只有部分深层中低渗透油藏烃类驱可达到混相;长岩心驱替实验表明:与水驱相比,水气交替注入和连续气驱的采收率都有显著提高,比水驱能提高采收率30%左右。但水气交替的效果最为明显。在室内实验的基础上,论文针对冀东陆上油田柳北模拟区具有油藏倾角大、油藏较深的特点,进行了大倾角油藏注烃气提高采收率机理研究。讨论了相对于水驱条件下,不同地层倾角、油层厚度,气水交替注入(WAG)方式动用剩余油和提高采收率的机理,同时也讨论了注入速度和气水比对注气效果的影响。研究表明:油层有无倾角对气水交替驱影响显著。当油藏无倾角时,地层厚度较小对气水交替驱效果较有利,而当油藏倾角较大时,地层厚度越大越利于发挥重力稳定驱替作用。相对于水平油藏,倾斜油藏WAG驱可以获得更大稳定驱替速度。对于倾斜油藏WAG驱气水比不可过小且存在最优值,此次计算最佳气水比为1:1。

关键词：烃气驱相行为特征实验细管实验长岩心驱替采收率

花26低渗透断块油藏注CO2提高采收率机理研究

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花26低渗透断块油藏注CO2提高采收率机理研究

作者：唐波西南石油大学

学位级别：硕士

低渗透油田由于低孔低渗的特殊地质条件,使得注水开发方式在油气开采过程中存在严重的问题:地层存在水敏现象,注水困难,注入量较低。而通过一系列现场证明,在低渗透油田实施CO2驱,能有效的提高原油采收率。本次研究以花26低渗断块油藏注... 详细信息

低渗透油田由于低孔低渗的特殊地质条件,使得注水开发方式在油气开采过程中存在严重的问题:地层存在水敏现象,注水困难,注入量较低。而通过一系列现场证明,在低渗透油田实施CO2驱,能有效的提高原油采收率。本次研究以花26低渗断块油藏注CO2开发过程中地层的流体相态特征、注CO2提高原油采收率机理和油藏水平井开发的参数优化为主要研究对象,综合运用注CO2驱替室内测试和数值模拟评价技术,开展低渗断块油藏注CO2开发特征的基础研究工作,正确认识地下油气体系的渗流特征变化规律,为花26油藏后续注CO2开发提供依据。研究工作得到如下的结论:(1)地层原油弹性能量不强,气油比也偏低,仅仅依靠自身弹性能量开采是不可行的,需要外界能量的补充,注入的CO2不仅能保持地层压力,还能够增溶降粘,减小渗流阻力,降低界面张力,有利于开采。(2)花26断块地层流体注CO2最小混相压力为29.48MPa,在地层压力范围下,可以实现近混相驱替。在观察窗中发现,地层压力附近注气仍然存在有两相界面,但是原油的驱替效率已经达到了90%,因此在目前地层压力下能够实现近混相驱。(3)储层岩芯主要都是中孔低渗岩芯,孔渗相关性较好,非均质性一般,非混相驱最终驱替效率介于37.97%～67.21%之间,属于中偏高范围。长岩芯实验显示注入气体在0.7HCPV时突破,最终驱油效率为77.23%。衰竭开发增加的驱油效率为2.32%,衰竭后吞吐驱油效率增加4.60%,因此驱替过程为驱油效率增加主要过程。(4)注气参数界限研究发现水平井位于储层物性好的区域,能有效提高采收率;高注低采的采出程度好于低注高采;随着井距变小,采出程度降低;随着水平段变小,采出程度降低;高中部位水平井组合方式和中低部位水平井组合方式,都是随着位移加大,采出程度增加;高中部位水平井组合,高注低采好于低注高采;中低部位水平井组合,低注高采好于高注低采。(5)设计四组水平井开发方案,方案四(高部位和低部位的两口水平井注CO2,中间两口水平井生产)的波及体积和洗油效率都是最高的,因此注气效果最好,采出程度最大,与水平井注CO2界限研究结果相符。

关键词：低渗透断块油藏 CO2混相驱采出程度细管实验渗流机理

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低渗透稀油油藏注气混相驱实验及影响因素

科技和产业 2024年第24期24卷 341-347页

作者：肖志朋张彦斌刘森杨胜来高雨萌中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249

我国低渗透油藏储量丰富,低渗透油藏水驱后如何进一步提高采收率是该类油藏面临的技术挑战之一,近年来注气提高采收率技术受到国内外的普遍关注,注气混相驱理论上可达到90%以上的驱油效率,提高采收率的潜力较大。为了评价吐哈低渗透稀... 详细信息

我国低渗透油藏储量丰富,低渗透油藏水驱后如何进一步提高采收率是该类油藏面临的技术挑战之一,近年来注气提高采收率技术受到国内外的普遍关注,注气混相驱理论上可达到90%以上的驱油效率,提高采收率的潜力较大。为了评价吐哈低渗透稀油油藏注气能否达到混相状态,开展室内实验研究,采用吐哈低渗透稀油油藏8个区块原油,分别注入来自不同气源的3种气体(CO_(2)、鄯乌管线气、西气东输气),测定最小混相压力(MMP),分析气驱油规律及混相的影响因素。结果表明,在现有地层压力下,吐哈稀油易与CO_(2)达到混相状态,而注入烃类气(鄯乌管线气或西气东输气)使最小混相压力升高,比CO_(2)驱MMP高10 MPa以上,不易形成混相驱。建议吐哈油田葡北区块采用注鄯乌管线气混相驱、玉果区块注西气东输气混相驱、其他区块注CO_(2)气混相驱,可达到较好的开发效果,为吐哈油田低渗稀油油藏实施注气提高采收率提供了技术支持。

关键词：低渗稀油油藏混相气驱细管实验最小混相压力组分变化

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CO_(2)驱最小混相压力预测模型研究

油气藏评价与开发 2022年第5期12卷 748-753页

作者：潘毅赵秋霞孙雷刘江汪涛郭德明西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室四川成都610500

在分析CO_(2)驱最小混相压力影响因素及36组细管实验数据的基础上,运用灰色关联法计算了各因素对原油CO_(2)驱最小混相压力影响的关联度,并利用MATLAB(矩阵实验室)软件回归拟合了关于油藏温度、C_(5+)相对分子质量、挥发烃组分(N_(2)+CH... 详细信息

在分析CO_(2)驱最小混相压力影响因素及36组细管实验数据的基础上,运用灰色关联法计算了各因素对原油CO_(2)驱最小混相压力影响的关联度,并利用MATLAB(矩阵实验室)软件回归拟合了关于油藏温度、C_(5+)相对分子质量、挥发烃组分(N_(2)+CH_(4))摩尔分数和中间烃组分(CO_(2)+H_(2)S+C_(2)—C_(4))摩尔分数的原油CO_(2)驱最小混相压力预测模型,拟合的相关系数达0.9009。并选用某油田3口井油样最小混相压力细管实验测试的数据进行检验,建立的新预测模型计算误差平均值为3.57%,能够用于指导油藏现场开发。

关键词： CO_(2)驱最小混相压力灰色关联法预测模型细管实验