基于模糊评判的氮气泡沫调剖选井选层研究

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氮气泡沫堵调技术在热采水平井开发中的应用——以LF油田馆陶组为例

氮气泡沫堵调技术在热采水平井开发中的应用——以LF油田馆陶组为例

氮气泡沫堵调技术在热采水平井开发中的应用——以LF油田馆陶组为例韩红旭;郝爱刚;冀延民;张浩【摘要】LF油田馆陶组为边水活跃的稠油油藏,2010年以来采用水平井热采开发,随着吞吐轮次的增加,油藏内部压降大、油井水平段动用程度不均、边水侵入快,导致含水上升快、产量递减大、周期油汽比降低、开发效果变差.2014年开展水平井氮气泡沫堵调工艺试验,分别采用氮气泡沫增能、氮气泡沫调剖和氮气泡沫加栲胶复合堵调技术,共实施堵调20井次,区块日产油增加60 t,油汽比提高0.6,地层压力上升0.5 MPa,较好地改善了区块开发效果.【期刊名称】《石油地质与工程》【年(卷),期】2017(031)005【总页数】3页(P122-124)【关键词】LF油田;稠油热采;氮气泡沫驱;堵水调剖【作者】韩红旭;郝爱刚;冀延民;张浩【作者单位】中国石化胜利油田分公司,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】TE357.42LF油田位于山东省滨州市与惠民县城之间,是一个上第三系馆陶组、东营组大型披覆构造,主力含油层系为馆陶组,油藏埋深950~1 020 m,油层厚度4.6 m,含油面积6.0 km2,地质储量648×104 t。

区块构造简单,地层平缓,地层倾角1°~2°。

储层岩性主要为细砂岩、粉细砂岩和粉砂岩,平均孔隙度37%,渗透率3.446 μm2,为高孔高渗储层。

50oC时地面原油密度0.97 g/cm3,地面原油黏度2 464 mPa·s。

地层温度49oC,原始地层压力9.6 MPa,为常温常压系统。

该区块边底水活跃,水油体积比10∶1,油气富集于构造高部位,油藏类型为层状岩性–构造油藏。

2001年5月,该区块投入开发,前期采用定向井冷采,由于层薄、油稠、敏感性强、出砂严重,平均单井日产油水平仅1.1 t/d,单井产能较低;2010年采用水平井蒸汽吞吐热采开发,完钻投产水平井34口,投产初期平均单井日产油16.8 t/d,该区块日产油水平达到228 t/d,综合含水54.2%,产能取得突破。

氮气泡沫调剖在石油开采中的应用

氮气泡沫调剖在石油开采中的应用
率。
在 一次采 油 之后 , 统 的采 油 方法 虽 可 以达 到一 传
定 的采 收率 ,但仍 有 7 %的残 余油 保 留在 油藏 中 , 0 开
采 这些残 余 油 的方法 一般 需 要将 一 种 流体 注入 油 藏 , 以增 加 油藏 的能量 , 善 扫油 效 率 或设 法改 变 原油 本 改 身 的物 性 。主要方 法有 : 采 法 、 热 化学 法驱 、 气法 等 。 注 其 中氮气 可 以从 空气 中分 离 出 来 , 易 于 获 取 , 为 最 作 的最 佳 方法 之一 , 其技 术 正在 迅 速发 展 。氮 气 密度 较 低, 压缩 性较 好 , 于地 层 亏空 的充 填优 于其 它 气体 , 对 而且 腐蚀 等其 它化 学 问题 最小 , 因此 在 国外 许 多油 田 得到 应用 。氮 气泡 沫就 是一 种 很好 的应 用 。经 过研究 证 明 , 沫驱 油 和 泡 沫 调 剖具 有 视 粘 度 高 、 先 封堵 泡 优 高渗 层 、 水不 堵 油等 特性 , 大 幅度 提 高驱 油 效率 。 堵 可 泡 沫 驱油 和 泡 沫调 剖 是 一 种 用 泡 沫作 为 驱 油 介 质 的
新 疆 石 油 科 技
20 0 8年 第 4期 ( 1 第 8卷 )
・ 5・ 2
氮气泡 沫调 剖在 石油 开采 中的应 用
周 江①
8 4 0 新疆 克 拉 玛 依 300
周 业新
王予 东
林 革
西部 钻 探 公 司 国 际事 业 部
新 疆油 田公 司采 油 工 艺研 究 院 , 新 疆 油 田 公 司勘探 开 发研 究 院 新 疆 油 田 公 司 新捷 公 司
( )注 泡 沫 剂 的时 机 选 择 。对 具 体 油 藏 开 采 条 2

氮气泡沫调剖机理研究及现场应用

氮气泡沫调剖机理研究及现场应用

氮气泡沫调剖技 术在注蒸汽过程 中注入氮气和泡沫剂 ,通过泡沫 的 “ 贾敏 效应 ” , 加蒸汽流动阻 力,达 到减缓汽窜 、 增 提高注入蒸汽 的波 及 效 率和 驱 替效 率 的 目的 。泡 沫 剂 具有 很 强 的选 择 封堵 性 能 , 残余油饱和度较 高的地带发泡性较差甚至 不具 备发泡性 ,而 ”在 在残余油饱和度较低的地带具有很好 的发泡性 , 这种选择封堵 的特性 非常适 合用于多轮次吞吐后期稠油油藏 。伴 随着注入蒸汽 的驱进 ,在 流体渗流速度高的地带 ,形成高强度的致 密泡沫带 ,封堵压 力增强 , 降低流体的渗流速度 ,迫使后续蒸汽转向富含油的低渗透带 。由于残 余油饱和度高的低渗透带泡 沫剂无法形成稳定泡沫 ,蒸汽 不断进入 , 从而提 高了该 部分的动 用程度 。注入 的氮 气可 以增 加地层 的驱动能 量 ,抑制底水的锥进 ,溶解 入地层原油后降低原 油粘度 . 增加流体 的 流动性 。泡沫驱 既具有 聚合物驱 的高流度 控制能 力和微观调 剖的作 用 ,又具有表面活性 剂驱的乳化和 降低界面张力的作用。泡沫体 系良 好的封堵性能同表面活性剂提高驱 替效率有机的结 合起来 ,使泡沫体 系具有封堵 、调剖 、降粘 、洗油的综合作用机理 。气体在泡沫破灭 、 再生的过程中向前运动 ,液体则通过气泡 液膜网络 流过孔 隙介 质泡沫 是不断地破灭和再生向前移动 , 沫在孔 隙介质 中运移过 程中可 保持 泡 相当长的稳定段。泡沫驱综合了聚合物驱 、气驱 和表面活性 剂驱 的作 用 .因此泡沫 作为驱 油剂 , 用前景广阔 。 . 应
( 17 ) . 接 2 页 5 m,平均吞 吐周期3 。平 均单井泡沫 剂用 量5 t 2 . 5 ,平 5 均单 井注氮量 18 7 m ,基本达到设计要求 ( 】 2 1 N 表 ) 。

氮气泡沫调驱技术研究与实践

氮气泡沫调驱技术研究与实践
% mg ・L一 mL mN ・m 1 mN ・m 一
力 因 子 看 ,在 低 注 入 速 度 下 , 随 注 入 速 度 的 增 加 ,
泡 沫产 生 的阻 力 因子 增 大 ( 表 4 。在 现 场 应 用 见 )
时 ,为 扩大 油层 纵 向波及体 积 ,应在 低 于地层 破裂
较 低表 面能 的状态 ,低 表 面张力 可使 泡沫 系统 能量 降低 ,有 利 于泡 沫 的稳 定 。
表 1 泡 沫 驱 替 液 的组 成 和 性 质
( ) 注入 速度确 定 。从不 同注 入速 度产生 的 阻 3
名称 度 浓 / 积 孳 张 / 张 / 浓 / 度 体 / 期 半… 力 力
介 质对 于储罐 罐壁 及焊缝 的影 响 ,以及 含水 和含砂
间非线 性有 限元模 型 ,采 用罐 底 和地基 材料
接 触单 元的 方法 ,替代罐 底 和地基 材料 弹性 杆 单元 的方 法 ,模 拟罐底 和地 基材 料 的接 触 力。 以一 台新 建 1 ×1 m。 5 0 储罐 为 分 析 对 象 ,分析储 罐 内储存 不 同温度 原 油在冬 季越 冬 时 ,壁板 、开孔边 缘和 大脚 焊缝 应力 分布
及 系 数 。
泡 沫剂 是一种 表 面活性 剂 ,能 降低油 水界 面 张
力 ,提 高驱 油效 率 ;在 含 油 饱 和 度 高 的油 层 部 位 ,
2 2
油 气 田地 面 工 程 第 2 卷 第 7 9 期 (0 0 7 21. )
d i1 . 9 9 j is . 0 6 6 9 . 0 0 0 . 1 o : 0 3 6 / .sn 1 0 — 8 6 2 1 . 7 0 2
注入 水窜 流严 重 。依靠 化学 深 、浅调 剖改 善注水 井

发泡剂筛选试验及在油井堵水调剖中的应用

发泡剂筛选试验及在油井堵水调剖中的应用

3 发泡 剂与 0种地 层水 的 配伍 性均较 好 ,1 ,{ 发 泡 剂 的配伍 性差
12 地层温度下的发泡试验 . 用上述 第 1种模拟 地层 水 ( 同) 配制 不同浓 度 的发泡 剂溶 液 -用气 流法 测 泡沫稳 定性 。从 图 1 下 所


一_ l 一_-
】 2 8
1 o 7
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5 8 3
5 5 8 6 5 2
4o 4
5S 5 20 8 1o 7
*表 示 泡 沫 崎 间破 裂
表 3 高温发泡试 验结果
观察并 记 录其 高温 发 泡性 能 从表 3所 示的 试验结 果 可见 。3 发泡 剂 的 泡 沫最大 高度 ( )最大 . ^ 泄液 速 度 ( 最 小 .其次 是 4 ) ;1 发泡剂 能 连
l 发泡 剂筛 选试验
ll 与地层水的配伍性 , 地层 水 中的 Mg , 划进 入油层 的 某些 化学 剂性 能影响 很大 , 易产 生沉淀 , 油层 的 渗透率 降 ” Ca 容 使
低 .影 响原 油的开 采 因 此 .必须 首先列 入井 介 质进行 配瓿 性试 验 。
配制 了 2种模拟 地 层 水 ,以试验发 泡剂 对它们 的抗盐 性能 。2种水 的 Mg 和 Ca 含量配 比为 1: , 4 总 含量 分 别 为 2 0 0 / ,总矿 化度 均 为 1 mg L。 0 ,8 0 mg I 0 / 选 择 4种 发泡 剂 ( 别为 1 .2 分 = ,3 和 4 )进 行试 验 。结果 表 明 ,地层 温度 (0 6 c)条 件下 ,2 ,
油 效果 明显,提高 了稠油呆 收率
[ 关键词 ]注蒸汽 :发 泡剂 调 剖;堵 窜;氮气 中凰分类 号]TE 5 . 4 E 5 . 文献标 识码]A 3 7 4 #T 3 8 3[

氮气泡沫调驱原理

氮气泡沫调驱原理

2.氮气泡沫体系评价研究泡沫体系是氮气泡沫驱的主要工作液,它是影响因氮气泡沫驱效果主要素之一。

氮气泡沫驱的泡沫体系应同时具有良好的起泡和稳泡能力。

不同类型的起泡剂和稳泡剂的适应性有较大的差别,一般来说,油田用起泡剂和稳泡剂主要有以下要求:(1)起泡剂起泡性能好,即泡沫基液与气体接触后,泡沫体积膨胀倍数高。

(2)稳泡剂稳泡性能好,半析水期时间长。

(3)与其它流体配伍性良好,抗盐能力强,且具有一定的抗油能力。

1 注氮气泡沫提高采收率工艺技术1. 1 注氮气提高采收率的机理注氮气开发油气田主要有混相驱、非混相驱、重力驱和保持地层压力等开采机理,一般氮气混相驱要求具有较低的混相压力,在八面河油田这种原油粘度、密度较高的稠油油藏难以实现氮气混相驱。

所以,只能开展注氮气非混相驱提高采收率工作。

注氮气提高采收率的机理可归纳为: 1)注氮气有利于保持地层压力,注入地层后具有一定的弹性势能,其能量释放可起到良好的气举、助排作用;2)注入油藏的氮气会优先占据多孔介质中的油孔道,将原来呈束缚状态的原油驱出孔道成为可流动的原油,从而提高驱油效率;3)非混相驱替作用:氮气、油、水三相形成乳状液,降低了原油的粘度,从而提高了驱油效率。

注入的流体和油藏流体间出现重力分离,形成非混相驱,可提高油藏在纵向上的动用程度,从而改善开发效果;4)注氮气-水交替驱将水驱和气驱的优点有效地结合在一起,不仅可以改善由于气水粘度差异造成的粘性指进,使驱替前沿相对均匀,而且由于渗吸作用,对低渗透层剩余油的驱替更有利。

水相主要驱扫油层中下部,注入的氮气气相由于重力分异作用向上超覆主要驱扫油层上部,气液交替驱扫不同含油孔道,使水饱和度及水相渗透率降低,一定程度上提高水驱波及系数及水驱波及体积。

八面河油田主要利用了氮气的非混相驱、重力驱和保持地层压力等三方面的机理。

1. 2 氮气非混相驱室内实验研究结果对于氮气非混相驱利用均质模型和平面非均质模型开展了水气交替注氮驱油实验,实验结果表明,对于均质模型和平面非均质模型水气交替注氮均可提高采收率,而且均质模型比平面非均质模型水气交替注氮提高采收率幅度高(表1)。

蒸汽氮气泡沫调驱实验研究

蒸汽氮气泡沫调驱实验研究

蒸汽氮气泡沫调驱实验研究周根荣【摘要】针对蒸汽驱驱油过程中存在的蒸汽超覆、汽窜等问题,进行了渗透率及含油饱和度对平面调剖效果影响的室内实验研究.不同渗透率对平面调剖效果的影响实验表明,注蒸汽同时注入N2泡沫体系,可以增大低渗透岩心的波及体积,从而提高原油采收率.不同含油饱和度对平面调剖效果的影响实验表明,蒸汽伴注N2泡沫对次生水体和平面高渗透层具有良好的封堵能力.%Aiming at inhibition of negative effects caused by steam override and steam channeling in the process of steamflood, an experimental study was conducted for profile control effects exerted by permeability and oil saturation, respectively. Results show that injection of steam and N2-foam could improve the swept volume in low permeability cores which led to enhanced oil recovery. Different oil saturation experiment led to a result that the system of steam and N2 - foam could inhibit secondary water body and plug high permeability zones.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)006【总页数】4页(P1393-1396)【关键词】稠油;蒸汽驱;泡沫;驱油【作者】周根荣【作者单位】中国石油辽河油田辽兴油气开发公司采油作业三区,盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】TE345目前国内开采稠油的方法主要是蒸汽吞吐和蒸汽驱。

孤东油田稠油热采氮气泡沫调剖技术现场应用效果剖析

孤东油田稠油热采氮气泡沫调剖技术现场应用效果剖析
沫段塞。
3 现 场 应 用效 果
针对孤东部分区块 压力下 降快 , 含水快速 上升的情况 ,为 了提高多轮次蒸汽吞吐井 的热 采 效 果 ,孤 东 采 油 厂 2 0 0 9年 先 后 在 R 一 9 3 l、 G 87 1 D 2 ~ 0和 G g 7 9 D 2X1 C井实 施 了氮气 车注 氮气 热 采 调 剖技 术 。 R — 9是 孤 东 九 区 的 一 口多 轮 次 井 , 井 31 该 生 产 N 2层 , 效 厚 3 m , 停 产 前 产 量 . 8
重。
过滤 器
根据孤东油田的生产经验 , 如果压力低于 8 a那 么 注 汽 后 出水 时 间会 超 过 l MP , 5天 , 期 周 油汽 比小于 05 大大低于吞 吐井油 汽比( ., 吞吐 井油汽 比达到 0 . 9汽驱对应井约 03 ,为解决 .) 这一矛盾 , 需对稠油热采井进行调剖封窜 , 封堵 高渗透层和大孔道, 改善吸汽剖面, 提高注汽效

科 技论 坛 ff【
孤东油 田稠油热 采氮气泡沫调 剖技术现场 应用 效 果剖 析
程 聪
( 中国石 化胜 利 油 田有 限 公 司孤 东采 油厂 采 油 四矿 , 东 东营 2 7 0 ) 山 50 0
摘 要 : 东油田属疏松砂岩油藏 , 孤 目前稠 油热采区已进入 多轮次吞吐 阶段 , 开发效果 变差 , 低渗透层动 用差异 大, 、 高、 汽 水窜状况 日趋严重, 部分井注汽压力低 , 注汽效果差 , 汽驱井注汽压力低 , 汽驱井与对应油井存在 汽窜现 象, 为解决这一矛盾 , 需对稠 油热采 井进行调剖封窜, 封堵 高渗 透 层 和 大孔 道 , 改善 吸 汽剖 面 , 高 注汽 效 果 , 加 稠 油 井产 量 目前较 为 成 熟 的技 术 就 是 氮 气 + 泡沫 热 采 调剖 技 术 。 该 项技 术 可 以 大 幅提 高注 入 蒸 提 增
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重, 蒸 汽波 及效 率低 , 富集 剩 余 油 的低 渗 透 带 始 终 没 有得 到有效 动 用 , 油 藏 开发 效 果 差 . 目前 , 氮 气
1 氮气 泡沫 调 剖效 果 模糊 评 判 方 法
在数值模拟预测和现场统计分析与研究结果的 基 础上 , 应用模 糊变 换原理 和最 大隶 属度原 则 , 进行 氮气 泡沫 调剖技 术 应 用效 果 模 糊 评判 . 模 糊 综 合 评 判法_ 3 就是 应用模 糊变换 原理 和最 大隶属 度原 则, 考虑与评价对象相关的各种因素, 对其作的综合 评价. 根据试验井生产效果的主要影 响因素和评判 标准 , 利 用模糊 综 合评 判 理 论 进行 氮 气 泡 沫 调剖 井
( t ) 。 , : , …, ) . 评 价结 果 Y=( Y , Y , …, Y ) 是 上
技术 效 果预测 模 型 , 结合 数 值 模 拟 预 测结 果 和现 场 统计 数 据 , 开 展 了油 藏非 均 质 性 等 5个 主要 因素 对 氮气 泡 沫调 剖技术 影 响规 律 研 究 , 从 而 为该 技 术 的 选井 选 层提供 依 据 .
的筛选 . 模糊 综合评 判 时的 主要 步 骤见 图 题 , 但是现场 实施效果表明氮气泡沫的调剖效果受油藏条件和地 层流体性质等因素的影响比较大 , 要获得好的效果 ,
首先 要选 取合 适 的井 或 层 , 传统 的选 井 选层 方 法 主 要依 靠经 验或 生产 需 求 来选 择 施 工 井 , 具 有一 定 的 主 观性 和风 险性 . 为此 , 本 文 通过 模 糊 评 判 的方 法 , 对 影 响因素 进行综 合 分 析 , 提 出 了适 合 氮 气 泡 沫调 剖 的油 藏条 件 , 形 成一 套 稠 油 油 藏 氮气 泡 沫 调 剖技 术 选井选 层 方法 , 为规 避 实 施 过程 中可 能 产 生 的风 险, 实 现氮气 泡 沫调 剖 大规 模 应 用 具有 重 要 的指 导
意 义.
模 糊 变 换
结 论
图 1 模糊 综 合 评判 运行 流 程
Fi g . 1 Fl o w c h a r t o f f u z z y c o mpr e h e n s i v e e v a l u a t i o n
收 稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 4 — 2 5
2 0 1 3年 7月
第2 8 卷第 4期
西安石油大学学报 ( 自然科学版 ) J o u r n a l o f X i a n S h i y o u U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
度小于4 0 0 0 0 m P a・ S , 油层厚度在 4~ 1 2 i n , 措施 时机为多轮次吞吐 中后期 , 距 离油水边界 3 0 0~ 5 0 0 n 1 . 现场实施效果表明, 该方法提 高了氮气泡沫调剖技术的针对性和有效性 , 有效地 改善 了稠油
油藏 中高轮 次蒸 汽吞吐 的效 果.
果 和油 藏数值模 拟计 算 结果 , 基 于模 糊综 合评判 理 论 , 建立 了氮 气泡 沫调 剖 效果 预 测模 型 , 并 在 此 基础 上 分析 了油藏 非均质 性 、 原 油黏 度 、 油层厚度 、 可采储 量 的采 出率 、 距 油水边界 距 离等 因素对 氮 气泡 沫调 剖 效果 的影响 规律 , 总结 出 了适 合 氮 气 泡沫调 剖 的 油藏 条 件 : 渗透 率 级 差 小 于 4, 原 油 黏
基 金项 目:中石化股份公 司科技攻关项 目“ 水平井蒸汽驱提高采收率关键技术研究” ( 编号 : P 1 2 1 2 3 )
作 者简介 : 任 闽燕 ( 1 9 7 2 一 ) , 女, 博士 , 高级 工程 师 , 主要从 事油气 田开发研究 . E — ma i l : z h a n g z h o n g p i n g 1 9 7 9 @1 6 3 . C O B
关 键词 : 氮气泡 沫调剖 ; 数值模 拟 ; 油藏 适应 性 ; 模糊 综合 评判 中图分 类号 : T E 3 5 7 . 4 5 文献标 识码 : A
胜 利油 田采 用蒸 汽吞 吐方式 开发 的稠油 油藏 占
热采油藏的 9 5 % 以上 , 大 多已进入吞 吐中后期 , 由 于油水 流度 差异 大 和地层 非均 质性导 致蒸 汽汽 窜严
J u 1 .2 0 1 3
V0 1 . 2 8 No . 4
文章 编 号 : 1 6 7 3 06 - 4 X( 2 0 1 3 ) 0 4 - 0 0 6 0 - 0 4
基 于模 糊 评 判 的氮气 泡 沫调 剖选 井选 层 研 究
任 闽燕 r , 张仲平 , 曹嫣镔 , 殷方 好 , 郝 婷婷
任闽燕等 : 基 于模糊评 判的氮气泡沫调剖选井选层研究
一 6 1一
( 1 ) 确定氮气泡沫调剖实施效果评判对象. ( 2 )确定 评 语集 V = ( , , : , …, ) . 相 应 评语 集为 ( 很好 , 好, 中等 , 差, 很差 ) , 或用某一 区间上离 散数值 构 成 , 其 中数字 代表 评语 的隶 属度 . 记 作 V=
( 1 . 中国石油大学( 北京 )石油工程学 院, 北京 1 0 2 2 4 9 ; 2 . 中石化胜利油 田分公 司 技术发展处 , 山东 东营 2 5 7 0 0 0 ;
3 . 中国石化胜利油田分公 司 采 油工艺研究 院, 山东 东 营 2 5 7 0 0 0 )
摘要: 针 对稠 油油藏 氮 气泡沫调 剖技 术选 井选层 困难 的 问题 , 结合 已实施 氮气 泡沫调剖 井的 生产效
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