冀东油田浅层油藏提高采收率技术研究

冀东油田浅层油藏提高采收率技术研究阶段进展及下步工作计划,汇报提纲,项目概况,阶段进展,下步工作安排,项目概况,项目概述,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目要求,针对冀东油田浅层油藏地质和开发情况，在深入分析、研究的基础上，形成一套适合冀东油田浅层油藏特点的提高采收率配套工艺技术，通过现场试验与实施，改善现有开发水平，提高采收率。,冀东油田浅层油藏提高采收率技术研究,项目来源,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目原课题设计,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,课题二：高浅北区提高采收率研究,课题三：冀东油田其他浅层油藏提高采收率方式优选及研究,课题四：冀东油田浅层油藏微生物驱油技术研究,整体考虑，分步实施，逐步推进，注重水平,项目来源,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,2006年根据冀东油田勘探开发形势及对提高采收率技术的需求，在做好高浅北区调驱施工、跟踪分析和评价的同时，研究工作的重心转向浅层断块边底水驱稀油油藏提高采收率技术。根据领导要求，项目组成员通过深入论证，对项目设置和工作思路进行了相应调整。,2005年项目的工作重点是高浅北区交联聚合物驱先导试验研究，该项目进展顺利，即将进入现场实施阶段。,项目来源,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,调整后的项目课题设计,课题一：浅层断块边底水驱稀油油藏提高采收率技术研究,课题二：高浅北区交联聚合物驱先导试验研究,专题一：浅层油藏地质研究及目标层筛选,专题二：提高采收率方式优选及研究,专题三：浅层油藏提高采收率先导试验方案,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,浅层断块边底水驱稀油油藏提高采收率技术研究项目技术路线,浅层油藏地质研究及目标层筛选,项目来源,提高采收率方式优选及研究,聚合物驱,交联聚合物,微生物,其它方式,驱油体系室内深化研究,配方优化,影响因素分析,性能评价,物模试验,调剖,二元复合驱,侧钻等,浅层断块边底水驱稀油油藏提高采收率技术研究项目技术路线,项目来源,提高采收率先导试验研究,浅层断块边底水驱稀油油藏提高采收率技术研究项目技术路线,汇报提纲,项目概况,阶段进展,下步工作安排,阶段进展,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,浅层油藏地质研究及目的层的筛选,提高采收率方式论证,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,1、油藏研究,两个区块油藏驱动类型为天然边底水驱动为主。区块原油性质比较好，粘度2-5mPa.s，开采层位明化镇组、馆陶组，储层高孔高渗。,动态上看，两个区块差别较大，柳南采出程度25%，高浅南7%，但从总体上看，两个区块均有进一步提高采收率的潜力。,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,不同规模储量含油单元数量分布图,不同规模储量含油单元储量分布图,1、油藏研究,我们统计了高浅南和柳南6个主要断块（G29、G160-1、G36、G59-35、G63-1及L102）共142个含油单元。,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,不同规模储量含油单元采取不同的提高采收率措施：,储量规模大于50万吨；含油面积大于0.3km2；钻遇油层井数大于6个。,储量规模10-50万吨；含油面积大于0.1km2；钻遇油层井数大于3个。,储量规模小于10万吨；含油面积小于0.1km2；钻遇油层井数低于2个。,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,2、目标层的筛选,数值模拟研究确定最优合采小层范围,（1）组合层系的筛选,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,结论：组合小层不多于3时，提高采收率效果最好。,数值模拟研究,确定最优合采小层范围,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,高南浅层油藏剖面图,高南浅层和柳南各小层含油面积小、油水界面不统一，造成油井单层钻遇率低，因此，从油藏自身条件看，组合层系也不宜过多。,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,课题一：目标区块油藏研究及区块筛选,高63-1断块Nm6小层油层等厚图,高63-1断块Nm7小层油层等厚图,项目研究进展,课题一：其它浅层油藏地质研究及区块筛选,（2）、柳南主力层的筛选,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,柳102断块Nm12小层有效厚度等值图,课题一：其它浅层油藏地质研究及区块筛选,柳102断块Nm12小层地质储量规模最大，能量充足，边水驱动，且能形成相对完善的注采井网，而目前单元综合含水高达97.1%，因此选择该层作为EOR试验的代表主力层。,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,提高采收率方式论证,浅层油藏地质研究,聚合物驱,微生物采油,其它方式,交联聚合物驱,二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,配方体系优化,交联聚合物驱提高采收率技术可行性研究,影响因素,物模试验研究,单管注交参数优化试验,多管并联提高采收率实验,交联体系配方优选,聚合物优选,性能评价,交联剂的筛选,评价体系的耐温、抗盐性、长期热稳定性。开展浓度、矿化度、温度、pH值、细菌、氧、剪切等因素对体系性能的影响研究，得出各影响因素对体系性能的影响程度。,通过多管串、并联试验，改变注入参数，研究驱油体系在冀东油藏条件下的驱油效率，记录试验点的压力等参数，计算RF、RRF等，初步推荐注入参数。,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,一、交联聚合物驱,1、交联体系配方优选,高浅南污水配制聚合物粘浓关系曲线,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,柳一联污水配制聚合物溶液交联体系增粘情况,聚合物与交联剂均能形成交联。且随着聚合物及交联剂浓度的提高，体系的增粘效果增强。其中XL-2与聚合物形成的交联体系增粘效果较差，不推荐使用。,1、交联体系配方优选,一、交联聚合物驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2、物模试验,一、交联聚合物驱,试验基本参数：岩芯尺寸：38740mm石英砂：100-200目或混入钙土试验温度：72聚合物：1#聚合物交联剂：CL-1试验用水：冀东高一联注入水模拟油：在72下的粘度为3.6mPa.s。试验过程：填装岩芯管-饱和水-测水相渗透率-饱和模拟油-水驱至含水为95%-注交联聚合物段塞-65恒温3天成胶-后续水驱至含水为95%。,试验参数及试验过程,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2、物模试验,试验过程中的注入压力变化,试验过程中的综合含水变化,一、交联聚合物驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2、物模试验,1、低粘度原油油藏水驱采收率较高，但由于其非均质性，还有大部分原油不能被采出。注入交联聚合物，其表现为调剖作用强于驱油作用，提高采收率较为明显，达到11.01%。2、从实验结果看，与高粘度原油油藏物模结果对比，含水下降程度低，提高采收率幅度要小。,一、交联聚合物驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,二、二元复合驱,体系粘度,二元复合驱提高采收率技术可行性研究,石英砂吸附,吸附、滞留特性研究,油砂多次吸附,油砂吸附,体系优选及性能评价,聚合物优选,界面活性,表活剂优选,单管长岩芯实验,单管短岩芯实验,多管短岩芯实验,多管长岩芯实验,物模驱油实验研究,探讨二元复合驱提高采收率技术的可行性,项目研究进展,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,国内13种表活剂样品(2000mg/L)，采用冀东油水样进行性能评价,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,从评价的13种表活剂中选出7种，与聚合物形成复合体系,(表活剂2000mg/L+聚合物1000mg/L),JDF-1，JDF-2形成的体系有絮状沉淀，达超低也较慢暂不考虑，JDA-3体系中表面活性剂与聚合物形成了缔合体系，粘度大大提高，该体系将作为重点另行研究。接下来主要研究JDA-1、JDA-4两个体系。,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2000+1000,1500+1000,1000+1000,500+1000,随着表面活性剂浓度的降低，表面活性变差，达到体系平衡的时间变长。这是由于根据吸附平衡，在同一时间内到达油水界面的活性分子数相对减少，因此需要更长的时间才能达到最低界面张力值。,JDA-4复合体系活性,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,JDA-4复合体系粘度,表面活性剂的加入对体系粘度有负面影响，但加入浓度超过1000mg/L后，影响程度变弱。,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,为了满足体系的粘度指标要求，表活剂用量固定（2000mg/L），改变聚合物的浓度（1000-1500mg/L），考察聚合物浓度与体系粘度的关系,聚合物用量不同时体系的界面活性,JDA-4复合体系-增加聚合物的浓度,室内初步推荐配方为：1500(s)+1200(p)；1000(s)+1200(p).最终配方还要结合吸附实验结果而定。,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,JDA-4复合体系-吸附损失评价,1、石英砂吸附,石英砂对表面活性剂及聚合物复合体系的吸附很小，对体系的性能指标基本无影响。,2、油砂吸附,体系的界面张力上升非常明显，粘度略有增加，分析可能是由于表面活性剂对体系粘度有负面作用，表面活性剂被吸附后，负面作用有所减缓。,3、油砂多次吸附,第二次吸附之后界面张力就能达到超低（5h）；第三次吸附之后能很快（20min）达到超低。可见，经过适当处理之后，吸附对该体系性能指标的影响将会在很大程度上得到克服或改善。,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,JDA-4复合体系-牺牲剂的选择,1、石油磺酸盐作为牺牲剂,2、改变固液比,3、增加牺牲段塞的浓度（3000+1200）,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,初步筛选出了能够达到超低界面张力的复配表活剂，并开展了室内性能评价及吸附试验评价。下步重点进行物模试验评价。,小结,二、二元复合驱,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,三、微生物采油,MEOR潜力分析区块的分析评价,油藏地质与开发动态分析评价,菌种筛选和油藏适应性评价,开展MEOR先导试验,冀东油田决策,对目标油藏的详细评价,油藏分子生态研究,现场试验方案,油田流体生物化学性质分析评价,物模驱油实验,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,1、完成了油藏地质与开发动态MEOR适宜性初步分析评价,有利因素：,冀东油田浅层油藏具有油层埋藏浅、温度较低、孔隙度与渗透率适中、流体性质适应性好、区块采出程度较低等适合微生物提高采收率技术的有利条件。,不利因素：,存在着断块构造复杂、纵向小层多的问题。,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2、针对油藏特点开展了菌种筛选及评价,从产出液中分离筛选出7株菌：耐温65的菌种6株耐温75的菌种1株通过对细菌生理生化性能评价和作用性能实验，发现这几株菌微生物采油效果不理想，放弃。,（1）冀东水样中分离筛选菌种,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2、针对油藏特点开展了菌种筛选及评价,（2）从菌种库和其它油井中筛选菌种,从菌种库和其它油井产出液中筛选出3株耐温65菌种（G1、G2、G3）、耐温75菌种1株（G4），这4株菌具有良好的洗油能力和降粘效果，且适合冀东油田浅层油藏条件。,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,G1菌落照片,G2菌落照片,G3菌落照片,G4菌落照片,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,2、针对油藏特点开展了菌种筛选及评价,对这4株菌开展了,生理生化实验培养基优化实验耐温、耐盐、耐酸碱实验培养条件优化实验,在10MPa、65条件下，G1、G2、G3等3株细菌能够在冀东地层水中生长繁殖，并有较好的代谢能力。在10MPa、75下G4菌种仍然保持较快生长速度，并代谢产生生物表面活性剂和气体。,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,3、开展了初步的物模驱油实验,G1细菌在冀东油田高浅北和老爷庙具备一定的提高采收率潜力。,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,1、从冀东油田浅层油藏地质条件及流体性质来看，可以开展微生物提高采收率技术现场试验。2、冀东油田浅层油藏内源微生物种群不丰富，不宜实施内源微生物提高采收率技术。3、初步物模实验表明，外源微生物在高浅北和老爷庙区块显示出一定的提高采收率潜力，下步转变方向，开展高浅南和柳南两个浅层油藏微生物驱物模实验。,阶段成果,三、微生物采油,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,四、其它方式,CO2驱油技术,热力驱油技术,N2混相驱油技术,烟道气驱油技术,三元复合驱油技术,CO2驱油技术,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,四、其它方式,CO2驱油技术,美国2000年实施的CO2驱项目,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,四、其它方式,CO2驱油技术,60年代以来，我国在大庆、胜利、任丘、江苏等油田先后开展了二氧化碳驱油试验。大庆油田矿场实验早期注碳酸水，比注清水提高采收率8.210.5；胜利油田室内注12.3PV二氧化碳，比注清水提高采收率7.310.8；任丘油田室内试验注12PV二氧化碳，采收率达到5070，注二氧化碳和C2C6混合气，采收率可达7891。国内目前开展二氧化碳驱油的油田中，投入产出比达到1:2.7，经济效益非常显著。但是，总的来讲该项技术在我国基本上没有发展起来。,国内发展概况,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,项目研究进展,四、其它方式,CO2驱油技术,CO2混相驱筛选标准,油藏温度、深度和油藏的含油饱和度等都影响着CO2驱的机理、效果和经济效益。油藏轻质组分越多，油藏埋藏深度越大，含油饱和度大，地层压力高等都是二氧化碳驱的有利条件；而严重非均质性的油藏和沥青胶质原油都是二氧化碳驱的不利条件，因此，在进行CO2驱筛选时应予以考虑。,汇报提纲,项目概况,阶段进展,下步工作安排,下步工作安排,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,提高采收率方式论证,1、调剖（1）调剖体系配方优化研究调整调剖体系中各组分用量、配比，使所形成的配方体系适于高浅南和柳南油藏的温度、矿化度条件，推荐调剖体系配方。（2）调剖体系配方确定及性能影响因素研究以成胶时间、冻胶强度作为考察的主要指标，对组成调剖体系各组分的最佳用量利用正交试验进行筛选，得到最终体系配方，并开展组分对体系性能影响实验。（3）调剖体系性能评价包括水质的影响、pH值的影响、温度的影响等。,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,提高采收率方式论证,2、交联聚合物驱（1）驱油体系配方优化研究调整驱油体系中各组分用量、配比，使所形成的配方体系适于选定的油藏的温度、矿化度条件，推荐驱油体系配方。（2）驱油体系性能影响因素研究开展浓度、矿化度、温度、pH值、细菌、氧、剪切等因素对体系性能的影响研究，得出各影响因素对体系性能的影响程度。（3）驱油体系性能评价包括体系耐温、抗盐性、长期热稳定性等。,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,提高采收率方式论证,3、二元复合驱（1）单管短岩芯实验研究二元复合驱的最佳注入时机；最佳注入时机确定之后，再考察不同注入段塞与提高采收率的关系。（2）多管短岩芯实验研究二元复合体系在提高采收率方面的优势。（3）单管长岩芯实验研究二元复合体系在多孔介质中的运移扩散规律及压力变化规律。（4）多管长岩芯实验研究二元复合体系对不同渗透率条件的选择性和适应性。,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,温度：65矿化度：2000mg/L模拟油：在65下的粘度为3.6mPa.s。注入体系：二元复合体系岩心渗透率：150010-3m2注入浓度：2000mg/L,注入段塞：0.3PV试验过程：岩心抽空饱和水饱和油水驱二元复合驱后续水驱到含水98%结束短岩心尺寸：L30cm2.5cm,物模驱油试验条件,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,做四组实验,(1)、利用三只单管短岩心水驱到含水95%之后,分别进行聚合物驱、表面活性剂驱、二元复合驱，通过对比实验研究二元复合体系在提高采收率方面的优势。,(2)、利用单管短岩心水驱到不同采出程度（40%/50%/60%）后再进行二元复合驱以研究二元复合驱的最佳注入时机；最佳注入时机确定之后，再考察不同注入段塞（0.2PV、0.3PV、0.4PV）与提高采收率的关系。,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,单管短岩芯物模评价装置,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,单管长岩芯物模评价装置,(3)、利用单管长岩心来研究二元复合体系在多孔介质中的运移扩散规律及压力变化规律。,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,(4)、借助并联岩心管研究二元复合体系对不同渗透率条件的选择性和适应性。,高渗岩心管,中渗岩心管,低渗岩心管,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,提高采收率方式论证,4、微生物采油（1）开展针对性的生物体系评价以分子生态技术为研究手段，对微生物生态、可激活性、所筛选菌种油藏适应性等进行评价；对营养配方进行优化。（2）继续开展物模驱油实验以系统对系统的研究思路，应用分子生态与物模驱油相结合的研究方法，研究生态调控对微生物驱油能力的影响。并进而评价和优化微生物驱油的能力。,下步工作安排,胜利采油院OILPRODUCTIONTECH.INST.,提高采收率方式论证,4、微生物采油（3）目的层微生物驱井网适应性分析评价分析油井分布、射开层位、油井生产历史、产液剖面以及井身的完好程度，分析剩余油的空间分布。从而制定调整井网、调整层位方案；油层堵水决策并制定方案；制定新钻注水井方案或油井转注方案；注水井的调剖决策并制定方案。（4）微生物驱油现场实施方案综合前述的研究结果，制定地面流程的改造和建设方案、微生物驱油现场实施方案、动态监测及效果方案。,下步工作安排,胜利采油院OILPR