稠油油藏注蒸汽储层物性参数变化规律及治理技术研究

论文摘要

本文在分析研究河南稠油油藏地质特征和开发现状的基础上,通过研究稠油油藏注蒸汽开发过程中的高温相渗特征、润湿特性变化、原油物性变化、储层物性变化以及水岩、水液反应,总结分析了稠油油藏注蒸汽开发过程中的储层伤害机理及物性变化规律,在此基础上提出了改善蒸汽驱开发效果的措施。首先,通过对稠油油藏储层注蒸汽驱替机理进行研究,根据普通稠油、特稠油和超稠油热水驱及蒸汽驱实验结果,研究了稠油油藏注蒸汽后高温相渗变化特征。注蒸汽使得油藏温度升高造成岩心亲水能力增强,束缚水饱和度增加,可流动水减少,原油粘度急剧降低,油膜变薄,可流动油饱和度增加。其次,利用高温物模实验研究了稠油油藏注蒸汽过程中的水岩反应、水液反应和注蒸汽后沥青沉积引起的储层变化。采用色质和三维荧光分析技术研究了原油性质变化特征,水淹层与未水淹层相比原油组份中轻烃明显减少,重烃类沥青质含量大量增加。最后,采用压汞、铸体、电镜、粒度分析等方法,全面研究了注蒸汽后储层孔隙结构变化特征和物性参数变化规律。根据储层注蒸汽前后物性变化规律,结合稠油油藏开发后期储层的变化特点,提出了治理储层伤害、提高开发效果的技术对策。三年来,井楼、古城油田热采区块开发后期应用治理储层伤害技术对策后,累积增油9.4138×10~4t,累积油汽比达到了0.36,增油效果显著。该技术为“十五”期间稠油热采区块开发后期挖潜、进一步提高采收率提供了技术支撑,具有广阔的推广应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 稠油油藏注蒸汽开采研究现状
• 1.2.1 稠油油藏注蒸汽开发方式现状
• 1.2.2 稠油油藏注蒸汽开发存在问题
• 1.3 储层伤害研究现状
• 1.3.1 储层伤害机理研究
• 1.3.2 储层伤害方法研究
• 1.4 注蒸汽开采储层伤害研究现状
• 1.5 研究内容及技术路线
• 1.6 论文取得的成果及创新点
• 1.6.1 主要成果认识
• 1.6.2 创新点
• 2 高温相渗特征及蒸汽驱油机理研究
• 2.1 稠油注蒸汽驱替实验研究
• 2.1.1 热水驱油效率实验
• 2.1.2 蒸汽驱油效率实验
• 2.2 高温相渗透率变化特征
• 2.2.1 高温相渗实验研究
• 2.2.2 高温相渗变化特征
• 2.3 微观驱油机理
• 2.3.1 微观驱油实验
• 2.3.2 微观驱油机理
• 2.3.3 稠油油藏蒸汽驱油机理
• 2.4 本章小节
• 3 稠油油藏储层水岩及水液反应规律
• 3.1 水岩反应引起的储层变化
• 3.1.1 储层岩石骨架颗粒的溶解
• 3.1.2 粘土矿物的变化
• 3.1.3 新生矿物的产生
• 3.2 水液反应引起的储层变化
• 3.2.1 储层碱敏性引起的伤害
• 3.2.2 产出液中的固相微粒测定
• 3.2.3 储层中结垢沉淀产生
• 3.3 本章小节
• 4 稠油油藏注蒸汽储层物性变化规律
• 4.1 孔隙结构变化特征
• 4.1.1 注汽前后孔隙类型的变化
• 4.1.2 注汽前后储层孔隙结构变化特征
• 4.1.3 储层岩石粒度的变化
• 4.1.4 物性变化趋势分析
• 4.2 物性参数变化规律
• 4.2.1 孔隙度图版建立与验证
• 4.2.2 渗透率图版建立与验证
• 4.2.3 剩余油饱和度解释方程建立
• 4.3 本章小节
• 5 稠油油藏注蒸汽原油性质变化规律
• 5.1 注蒸汽后沥青沉积引起的储层变化
• 5.1.1 热模拟实验的方法与步骤
• 5.1.2 实验结果与分析
• 5.1.3 沥青沉积的微观产状
• 5.1.4 沥青沉积机理及伤害因素分析
• 5.2 原油性质变化特征
• 5.2.1 稠油热敏变化特征
• 5.2.2 原油组分变化特征
• 5.3 本章小节
• 6 稠油油藏注蒸汽储层伤害特征及治理技术
• 6.1 稠油油藏注蒸汽储层伤害机理
• 6.1.1 水岩反应的影响
• 6.1.2 储层中结垢沉淀的产生
• 6.1.3 沥青沉积的影响
• 6.1.4 原油组分改变的影响
• 6.1.5 注蒸汽储层伤害机理分析
• 6.2 注汽前后的物性参数变化规律
• 6.2.1 泌浅10 区注汽前后物性变化规律
• 6.2.2 井楼一区注汽前后物性变化规律
• 6.3 稠油油藏注蒸汽储层伤害数学模型
• 6.3.1 二氧化硅的溶解与沉淀数学描述
• 6.3.2 基本数学模型
• 6.3.3 沥青质沉积对储层的伤害数学描述
• 6.4 治理储层伤害的技术对策
• 6.4.1 降低注入蒸汽的 pH 值
• 6.4.2 严重出砂吞吐井采用螺杆泵采油
• 6.4.3 抑制井间汽窜
• 6.4.4 低频脉冲波强化采油
• 6.5 储层伤害治理技术对策应用效果
• 6.5.1 储层伤害治理技术对策应用取得的开发效果
• 6.5.2 储层伤害治理技术对策应用潜力
• 6.6 本章小节
• 7 结论及认识
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果