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高渗透、高含水油藏气水交替驱替机理研究

陈林媛  
【摘要】: 目前国内外高温高盐油藏的提高采收率技术难度很大,成功开发的例子少见,其中高渗透油藏高含水阶段的水气交替驱替(WAG)的研究更是首例,目前尚没有成熟的理论、思路、技术和方法。本文以濮城东区沙二上1油藏为研究实例,综合应用了多目标规划数学模型、油藏工程、采油工程、先进的室内实验设备及实验分析研究和数值模拟技术等理论和方法,开展了WAG提高采收率的机理和注入参数优化等研究,建立了区块筛选评价体系和WAG油藏工程计算注采能力计算方法,提出了一套水气交替驱的研究思路和方法。主要研究成果为: 1.从理论基础上研究了WAG的微观和宏观驱替机理。混相驱替的基本机理是驱替剂和被驱替剂在油藏条件下形成混相,消除界面,使多孔介质中的毛细管力降至零,从而降低因毛管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油;非混相主要驱替机理是体积膨胀、粘度降低和重力稳定驱;不同的驱替交替次数、单次注入量、水/气比及地层的韵律和非均质性等都对驱油效率有较大的影响。 2.利用数值模拟软件分析了影响注天然气驱的主要地质因素,运用对偶比较法确定了各影响因素的权重系数;并用多目标规划法的数学模型对影响注天然气驱的客观地质条件进行了定量评价,建立了一套适合于中原油田WAG候选油藏的半定量评价方法。应用该方法优选濮城东区沙二上1为水气交替驱提高采收率试验区。 3.基于垂直管流计算公式,计算的最大井底注入流压为33.12-34.96MPa;应用节点分析法完成了气驱的注采能力研究,计算的最大注气量为5.6×10~4m~3。 4.室内物理模拟研究表明,该区属于典型的黑油油藏;水驱采收率为50.39%;注天然气不能进行混相驱开采;在目前条件下,实施水气交替非混相开发可提高原油采收率12.22个百分点;水驱后进行水气交替注入,注入压力增加0.6倍。 5.数值模拟注入参数优化结果推荐方案:采用0.15HCPV(烃孔隙体积)水气交替,3个段塞注入,注入气速度为50000m~3/d,注入段塞水速度为245m~3/d。 本文研究成果已用于中原油田水气交替提高采收率前期研究。应用结果表明:本文研究方法可靠,实用性强,具有可操作性,实施后将为油田带来了好的经济效益。同时,本文针对高渗透、高含水油藏水气交替提高采收率技术的研究思路和方法为研究我国其它同类和不同类型油藏的开发具有一定的指导意义。


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