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混相性与重力作用对CO驱提高采收率及储存潜力的影响

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大庆石油地质与开发 2023年

作者：陈小龙中海油研究总院有限责任公司

为了搞清楚系统混相性与重力作用对CO2驱油效率及储存潜力的影响，设计了一系列驱替实验，通过对比混相性与重力作用多种组合方式下的驱替结果，明确CO2驱提高采收率的最佳驱替方式。为了充分体现重力的作用，选择长岩心开展水平注气(... 详细信息

为了搞清楚系统混相性与重力作用对CO2驱油效率及储存潜力的影响，设计了一系列驱替实验，通过对比混相性与重力作用多种组合方式下的驱替结果，明确CO2驱提高采收率的最佳驱替方式。为了充分体现重力的作用，选择长岩心开展水平注气(重力无作用)、顶部注气(重力为驱替动力)及底部注气(重力为驱替阻力)驱油实验。结果表明：对于采收率而言，非混相时顶部注气的效果最佳，水平注气次之，底部注气最差。当压力增大至驱替系统内流体可以混相时，重力作用对CO2驱的采收率几乎没有影响。因而在进行CO2非混相驱时，在储层厚度与倾角合适的情况下，应优先考虑采用重力主导的注气方式；对于混相驱，储层厚度与注气方向不再是影响CO2驱替结果的关键因素。对于CO2埋存量而言，非混相时，充分发挥重力作用的顶部注气可以获得最高的CO2埋存量。随着压力的增大，重力作用对CO2储存量的影响减弱。混相时，无论哪种注气方向，CO2的储存潜力都非常高。研究成果为CO2驱提高采收率技术优化与矿场实践提供了依据。

关键词： CO 混相性重力驱采收率 CO 埋存

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亲油碳酸盐岩基质岩块系统的重力驱替作用

石油勘探与开发 2010年第3期37卷 358-362页

作者：徐婷伦增珉张学洪吕成远中国石化石油勘探开发研究院天然气川气东送管道分公司鄂西管理处

重力驱替作用是塔河油田缝洞型单元体中水驱油的重要作用力。基于油润湿条件下的碳酸盐岩岩心,建立油藏条件下的毛细管渗流方程,讨论重力驱替作用对采出程度的贡献及其影响因素。计算结果表明,对于亲油的基质岩块系统,岩块越高,油水密... 详细信息

重力驱替作用是塔河油田缝洞型单元体中水驱油的重要作用力。基于油润湿条件下的碳酸盐岩岩心,建立油藏条件下的毛细管渗流方程,讨论重力驱替作用对采出程度的贡献及其影响因素。计算结果表明,对于亲油的基质岩块系统,岩块越高,油水密度差越大,产生的驱替作用力越大,原油采出程度越高。采用离心法模拟重力驱替作用,实验结果证明,在底水能量作用下,重力驱替作用与底水驱替作用对原油采出程度的贡献相当。结合压力恢复数据、测井曲线和取心层段含油性数据综合分析塔河油田7区典型井采油曲线,证实在底水能量作用下,发育裂缝-溶洞和裂缝-溶孔的储集体中,底水突破前,依靠油水密度差产生的重力作用驱替基质岩块系统中的油,能维持较长的低产、稳产期。

关键词：油润湿碳酸盐岩重力驱岩块系统离心法

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顶部注气重力驱技术在底水油藏应用探讨

西南石油大学学报（自然科学版） 2017年第6期39卷 92-100页

作者：周炜张建东唐永亮柴小颖周燕中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室北京海淀100083 中国石油青海油田分公司勘探开发研究院甘肃敦煌736200 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

顶部注气重力驱技术在国内油田现场应用仍处于"摸石头过河"探索阶段。通过综合考虑油藏地质参数、开发参数等方面因素,初步定性、定量建立了适合注气重力驱油藏筛选条件,并以国内首个开展实施顶部注气重力驱技术的西部某底水砂岩油藏为... 详细信息

顶部注气重力驱技术在国内油田现场应用仍处于"摸石头过河"探索阶段。通过综合考虑油藏地质参数、开发参数等方面因素,初步定性、定量建立了适合注气重力驱油藏筛选条件,并以国内首个开展实施顶部注气重力驱技术的西部某底水砂岩油藏为例,结合油藏工程法、数值模拟法、现场动态及监测结果等开展注气重力驱油藏方案要点、估算注气规模、开井时机优选及气液界面稳定性研究,论述了注气重力驱关键技术注入优化控制技术、生产井开关井控制技术、注采优化射孔技术、动态跟踪及调整技术,最后,针对控制气液界面稳定性提出"注采兼顾、分区控压限产、追踪界面调整"开发技术政策。

关键词：重力驱筛选条件注气规模气液界面稳定性

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气顶油藏顶部注氮气重力驱数值模拟研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2006年第4期30卷 58-62页

作者：张艳玉王康月李洪君李楼楼聂法健中国石油大学石油工程学院山东东营257061 江苏油田分公司地质科学研究院江苏扬州225009

针对江苏油田欧北区块的地质条件和开发现状，建立了顶部注氮气重力驱数值模型。从生产井和注入井的控制条件及地质条件出发，分析了影响气顶油藏顶部注氮气重力驱开发效果的各种因素，在此基础上对各种方案的开发指标进行计算对比，并... 详细信息

针对江苏油田欧北区块的地质条件和开发现状，建立了顶部注氮气重力驱数值模型。从生产井和注入井的控制条件及地质条件出发，分析了影响气顶油藏顶部注氮气重力驱开发效果的各种因素，在此基础上对各种方案的开发指标进行计算对比，并对该区块提高采收率的潜力进行评价，提出了适合同类气顶油藏的开发模式。研究结果表明，气顶油藏顶部注氮气重力驱可以有效地提高采收率，达到降水增油的效果；提高采液速度并不能改善顶部注氮气重力驱的开发效果；注气速度对开发效果以及气顶边缘推进速度有很大的影响，并且存在最佳和临界注气速度。研究区块的最佳注气速度为12500～17500m^3／d，临界注气速度为30000m^3／d。

关键词：气顶油藏注氮气重力驱数值模拟提高采收率

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潜山油藏注气重力驱高精度数值模拟

新疆石油地质 2020年第2期41卷 180-187页

作者：王睿思曾庆桥黄埔廉黎明李俊杰程鹏中国石油华北油田分公司勘探开发研究院河北任丘062552 中国石油华北油田分公司经济技术研究院河北任丘062552 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司河北廊坊065000 中国石油华北油田分公司第四采油厂河北廊坊065000

雁翎油田雾迷山组潜山油藏为碳酸盐岩底水块状油藏,早期曾开展过井组注氮气现场试验,形成了44 m的油柱,目前油藏已进入可采储量采出程度高和含水率高的双高开发后期,亟需转变开发方式。以室内实验、早期现场井组试注经验、测井解释成果... 详细信息

雁翎油田雾迷山组潜山油藏为碳酸盐岩底水块状油藏,早期曾开展过井组注氮气现场试验,形成了44 m的油柱,目前油藏已进入可采储量采出程度高和含水率高的双高开发后期,亟需转变开发方式。以室内实验、早期现场井组试注经验、测井解释成果等为基础,通过优化地质模型,搭建数值模拟高性能云计算平台,优化双重介质潜山油藏数值模型,在网格精度为60 m×60 m×3 m,总网格数为97×10^4的模型基础上,开展了注气重力驱高精度数值模拟,编制了雁翎油田潜山油藏注气重力驱方案。方案预测提高采收率11.8%,最终采收率可达43.4%,效果显著,可为同类型油藏的开发方案设计提供借鉴。

关键词：雁翎油田雾迷山组碳酸盐岩潜山油藏双重介质气驱效率高精度数值模拟重力驱

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稠油重力驱渗流速度影响因素分析

特种油气藏 2013年第5期20卷 97-99,155页

作者：王春生任芳祥中油辽河油田公司辽宁盘锦124010

以稠油重力与压力复合开发机理为基础,采用计算流体动力学软件ANYSY CFX计算分析原油黏度,油层厚度、含油饱和度及压力梯度对油(水)渗流速度影响。研究表明:稠油重力驱过程中,原油黏度不同影响油水渗流速度的因素不同。存在临界原油黏度... 详细信息

以稠油重力与压力复合开发机理为基础,采用计算流体动力学软件ANYSY CFX计算分析原油黏度,油层厚度、含油饱和度及压力梯度对油(水)渗流速度影响。研究表明:稠油重力驱过程中,原油黏度不同影响油水渗流速度的因素不同。存在临界原油黏度,当小于此临界黏度时主要受油层厚度影响,当大于此临界黏度时主要受含油饱和度影响。在驱泄复合过程中,油(水)渗流速度主要受压力梯度影响。取得研究成果为稠油重力驱渗流研究提供借鉴。

关键词：驱泄复合重力驱渗流速度稠油数值计算 ANYSY CFX软件

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裂缝性油藏氮气泡沫辅助重力驱油实验研究

裂缝性油藏氮气泡沫辅助重力驱油实验研究

作者：黄梦梅中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

气体辅助重力驱油是开采油藏顶部剩余油的有效方法,但是气体发生窜流后,采油量很低。泡沫辅助重力驱油技术,有机结合了气体辅助重力泄油与泡沫驱的优势,泡沫优先进入高渗部位或裂缝并堆积,增大流动阻力,抑制气体窜流,提高波及系数。本... 详细信息

气体辅助重力驱油是开采油藏顶部剩余油的有效方法,但是气体发生窜流后,采油量很低。泡沫辅助重力驱油技术,有机结合了气体辅助重力泄油与泡沫驱的优势,泡沫优先进入高渗部位或裂缝并堆积,增大流动阻力,抑制气体窜流,提高波及系数。本文通过实验研究了高温高压条件下氮气与原油间的相互作用,分析氮气驱油的相关机理;在不同的注入条件下,泡沫在裂缝中的形状尺寸特征及流动阻力;通过岩心实验及二维可视化实验对比分析了顶部注氮气辅助重力驱油与顶部注氮气泡沫辅助重力驱油的效果。研究结果表明:氮气在原油中的溶解度较小,在100℃,7.87MPa条件下,氮气在原油中的溶解度为6sm/m;在同一温度条件下,体积系数和降粘率随着溶解度的增大而增大;油气之间的界面张力随着压力升高而逐渐降低。泡沫在裂缝中流动时,随着泡沫质量的增加,产生的气泡数量减少,气泡尺寸增大,气泡形状逐渐向多边形转化,泡沫在裂缝中的流动阻力随着泡沫质量的增加先增大然后减小。当泡沫质量固定时,流体的流速对泡沫形状和尺寸影响较小,随着流体速度的增加,流动阻力增大。在泡沫质量相同时,随着表面活性剂溶液浓度增加,泡沫数量逐渐增加,特别是小直径的泡沫数量逐渐增加,泡沫的稳定性逐渐增强,泡沫在裂缝中的流动阻力增大。随着裂缝宽度的增大,泡沫的形状及尺寸特征变化不明显,泡沫在裂缝中的流动阻力减小。在氮气辅助重力驱油过程中,随着压降速度和回采压差的增大,原油的采收率先增大然后减小;地层倾角越大,油气重力分异作用越强,原油的采收率越高;随着气顶体积的增大,采收率先增大,然后减小,之后进一步增大;氮气泡沫能有效提高裂缝的流动阻力,抑制气窜,提高波及系数,同时泡沫中的表面活性剂可以降低油-水界面张力,进一步提高了洗油效率,从而提高了采收率。

关键词：氮气氮气泡沫裂缝重力驱

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顶部注气重力稳定驱提高采收率机理研究

顶部注气重力稳定驱提高采收率机理研究

作者：庞进西南石油大学

学位级别：硕士

本文以顶部注气重力稳定驱提高采收率机理研究为目的。在调研了众多国内外顶部注气重力稳定驱的矿场应用实例的基础上，总结了适合于顶部注气驱的油藏地质特征，分析了顶部注气驱油藏的开发特征以及注气过程产生的有机固相沉积特征;然... 详细信息

本文以顶部注气重力稳定驱提高采收率机理研究为目的。在调研了众多国内外顶部注气重力稳定驱的矿场应用实例的基础上，总结了适合于顶部注气驱的油藏地质特征，分析了顶部注气驱油藏的开发特征以及注气过程产生的有机固相沉积特征;然后分析了顶部注气驱的混相机理和重力驱油机理。以WZ12-1油田A12b井注伴生气为例，运用国外引进的DBR—PVT分析仪进行了地层流体PVT实验、注入气-地层原油膨胀实验以及多次接触实验，对注入气-地层原油的相态特征和混相机理进行了测试。并用以体积等比例关系表示的p-T、p-X相图计算模型和多次接触相平衡计算模型，结合一种新型的用于不对称混合物密度计算的三参数立方型状态方程，对注入气-地层原油的相态特征和混相机理进行了模拟研究。以某油田注伴生气和CO为例，运用Hycal长岩心驱替设备进行了顶部注气的细管实验，测定了最小混相压力，研究了注入气对地层原油的配伍性。运用Hycal长岩心驱替设备进行了长岩心驱替实验，研究了不同注入气对驱油效果的影响，并研究了水平岩心水驱后气驱和倾斜岩心水驱后气驱所产生的驱油效果差异。然后，对WZ12-1油田A12b井细管实验和长岩心驱替实验进行了数值模拟研究，通过细管实验模拟，研究了混相机理;通过长岩心驱替模拟，对不同的顶部注气长岩心驱替方式所产生的驱油效果进行了评价。最后，根据建立起来的顶部注气可行性评价结果，对WZ12-1油田中块W段油藏顶部注气重力稳定驱进行了地质油藏特征可行性分析。运用油藏数值模拟技术，对油藏剖面进行了注气模拟研究，研究了采油速度、重力分异、储层非均质性、毛管压力、注入气粘度等对采收率的影响。对油藏进行了三维数值模拟研究，比较了衰竭式开采、水驱、气驱所带来的不同开发效果。最后，对顶部注气的采油速度、开井时机、注气井网进行了敏感性分析和优化，并对该油藏顶部注气存在的风险和潜力进行了评估。

关键词：注气重力驱提高采收率近混相

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稠油重力驱油流动数值计算

稠油重力驱油流动数值计算

作者：孙继男东北石油大学

学位级别：硕士

辽河油田稠油资源丰富,具有地质条件复杂、油藏类型多样、原油黏度跨度大等特点。辽河油田先后开展蒸汽辅助重力泄油先导试验区,并在杜84块兴Ⅵ组成功实施,随着蒸汽辅助重力泄油技术不断发展,提出重力泄水辅助蒸汽驱及适应隔夹层开发的... 详细信息

辽河油田稠油资源丰富,具有地质条件复杂、油藏类型多样、原油黏度跨度大等特点。辽河油田先后开展蒸汽辅助重力泄油先导试验区,并在杜84块兴Ⅵ组成功实施,随着蒸汽辅助重力泄油技术不断发展,提出重力泄水辅助蒸汽驱及适应隔夹层开发的驱泄复合技术,实验效果很好。为了更好的推广此项技术的应用,应建立合理的稠油重力泄油的驱油机理。目前大多数的研究都是从油藏数值模拟、蒸汽腔的扩展及建立数学模型推导泄油公式等方面进行研究,而未对影响稠油重力驱过程中启动压力和渗流速度等因素进行分析。鉴于此类问题,本文运用数值计算方法,结合计算流体动力学、非牛顿流体力学和渗流力学,确定稠油重力驱的启动压力,并给出拟合关系式。以稠油驱泄复合开发技术为基础,采用计算流体动力学软件ANYSY CFX计算分析原油粘度,油层厚度、含油饱和度及压力梯度对油(水)渗流速度影响。研究表明:稠油重力驱过程中,存在临界原油粘度,当稠油粘度小于临界粘度时主要受油层厚度影响,当稠油粘度大于临界粘度时主要受含油饱和影响;驱泄复合过程中,油(水)渗流速度主要受压力梯度影响较大且成线性关系。上述的研究成果可对稠油重力驱渗流研究提供借鉴,且对进一步研究启动压力梯度提供理论支持。

关键词：驱泄复合重力驱启动压力梯度 ANSYS CFX 数值模拟