低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究
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摘要
低渗透油藏已成为我国石油领域的主战场,截至2008年底,全国累计探明低渗透石油地质储量141亿吨,占到我国石油总地质储量的49.2%,近几年新增加的石油储量中低渗透所占比例平均达到70%以上。2008年,低渗透原油产量0.71亿吨,占全国总产量的37.6%。目前,大庆油田早期开发的低渗透油藏已逐步进入高含水期,采油速度低,开采难度大,对油田生产、能耗形成巨大压力,而成熟的聚合物技术对于低渗透油田来说,注入成本高。为此,开展低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究,探索低渗透油藏高含水期提高采收率新技术。
     一是针对龙虎泡油田油层物性,初步筛选出四种纳微米聚合物样品,采用粒度仪、电镜和显微镜等表征手段,根据四种纳微米聚合物样品的粒径变化、形态变化和膨胀尺寸情况,优选出适合该油田的调驱剂。
     二是应用模拟污水配制纳微米聚合物溶液,开展室内封堵实验,结果表明,纳微米聚合物可顺利注入,膨胀后封堵高渗透层,在一定压力下发生突破实现逐级调驱。驱替实验表明,纳微米聚合物能有效动用低渗透层的原油,采收率可提高17%以上,渗透率级差越大,采收率提高越明显。
     三是根据纳微米聚合物驱油渗流特点,建立了三维三相三组分纳微米聚合物调驱数学模型,考虑了对流扩散和调驱渗流特性,采用隐压、显饱、隐浓的差分方法求解数学模型,并编制了相应的数值模拟软件。对大庆龙虎泡油田纳微米聚合物驱油矿场试验区进行了水驱和纳微米聚合物调驱数值模拟研究,优化了注入参数,实施后达到了增油降水和提高采收率的目的,与数值模拟预测指标基本符合。
Low-Permeability Reservoir has become the main battlefield of China's petroleum domain, Cumulative proved oil reserves in place of low-permeability reservoir has reached 14.1 billion tons by the end of 2008 in China, accounting for 49.2% of the total petroleum geological reserves in China. The geologic reserves of low permeability reservoir cover an average of more than 70% of the newly-added petroleum reserves. In 2008, oil reserves of low-permeability reservoirs is 71 million, and covers 37.6% of total reserves in China. At present, Early exploited low permeability reservoirs of Daqing Oilfield have come into high water cut stage gradually, production speed is low in the reservoir and it is difficult in production, which brings great pressure for the oilfield production and power consumption. However, mature polymer technology has high injection cost for low-permeability reservoir, therefore, laboratory experiment and numerical simulation of nano-micron polymer flooding for low permeability reservoir is studied, and new techniques for raising tertiary recovery ratio is explored for the low permeability reservoirs of high water cut stage.
     The first, according to the reservoir physical properties of Longhupao oilfield, four nano-micro polymer samples are preliminarily selected, and based on the grain size variation, morphological changes, dilation dimension, the four nano-micro polymer samples. Some characterization methods such as particle analyzer and electron microscope were used to optimally select oil displacement profile control agent that is suitable for the oilfield.
     The second, applying simulated sewage water to prepare the nano-micro polymer solution and making laboratory plugging experiment, which shows that nano-micro polymer can be injected successfully and can plug high permeability reservoir after expansion, in certain pressure making a breakthrough and realizing gradual profile correction. The results of displacement experiment indicated that nano-micro polymer can effectively produce crude oil of low-permeability reservoirs, recovery efficiency rose by more than 17%, more bigger difference of the permeability level difference, the more improved obviously of the recovery efficiency.
     The third, based on the seepage characteristic of nano-micro polymer displacing oil, establishing mathe-matical model of 3-D,3-phase,3-components nano-micro polymer profile control and flooding. With consideration of convective diffusion and seepage characteristic of profile control and flooding, the numerical solution (implicit pressure, explicit saturation, and implicit concentration) in the model is given, and a corresponding numerical software is compiled. Through research on numerical simulation of water driving and nano-micro polymer profile control and flooding for field test area of nano-micro polymer displacing oil in Longhupao oilfield, the injection parameters are improved, and the purpose of reducing water, increasing oil and raising recovery is achieved after carrying out. These agreed with the predicting indexes of numerical simulation basically.
引文
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