JAKE-S油藏注烃气机理研究及吞吐优化

论文摘要

提高原油采收率技术（EOR）研究是油气田开发永恒的主题之一。近年来,国内外的研究趋势是化学驱下降,而注气驱则连续增加。我国大部分油田的储层属于陆相沉积,非均质性严重,原油粘度也比较高,因此,即使采取了强化的注采系统,水驱采收率仍比较低,只有33%左右,有2/3的地质储量留在地下未能采出。因此,发展提高采收率技术己成为石油工业持续发展的一项迫切战略任务。注气采油作为提高原油采收率的重要方法之一越来越受到人们的重视,注气采油量在EOR产量中所占比例近年来快速上升。注气驱提高采收率的基本原理是：注入气从原油中汽化、萃取,或者注入气中的烃凝析到地层油中,直到在驱替前缘存在一个足够大的烷烃带,达到非混相或混相状态。在非混相驱时,汽化和萃取达到动态平衡；在混相驱时,汽化、萃取或凝析作用停止,而在混相带前缘由于扩散作用、分散混合、粘性指进以及段塞稀释等作用有可能使混相带逐渐被破坏,直到混相消失。然后,再一次发生上述作用以重新建立混相。在整个驱替过程中混相带形成、消失、再形成,直至在驱替之后,只留下少量的残余油。注气提高采收率技术的方法有两种方式,一种是混相,另一种就是非混相。气驱的分类有很多种,常见的分法按根据注入气体类型的不同,气驱可分为烃类驱和非烃类驱,其中,烃类驱包括干气（贫气）驱、富气驱、液化石油气（LPG）段塞驱等,非烃类驱包括二氧化碳驱、氮气驱、烟道气驱等。而根据混相机理的不同,注气混相驱可分为2种,一是一次接触混相驱,比如LPG段塞驱,二是多次接触混相驱,其中多次接触混相驱又可进一步分为2种,第一是凝析气驱,如富气驱,第二是蒸发气驱,如二氧化碳驱、干气驱、氮气驱、烟道气驱等。烃类驱是将较轻的碳氢化合物注入油层形成混相驱的一种提高采收率方法,它包括高压干气驱（蒸发气驱）、富气驱（凝析气驱）、LPG段塞驱（一次接触混相）等。注烃气是作为保持油层压力的措施提出来的,烃类气可以是甲烷（干气）、富气、以及像丙烷这样的液化气,这些气体在相对低的压力下依地层油的组成及温度可以与原油混相,或者在驱替过程中发展成混相。即使注入气和原油之间不能达到混相,通过气—液的传质作用、气体的溶解也会使原油体积膨胀、粘度降低,地层能量补充以及重力稳定驱替等机理也可以起到提高采收率的作用。所以注烃气是可以保持油层压力,它与油层岩石不会发生任何作用,不会污染油层,而且注入的天然气是可以回收利用的,因此它也可以作为一种储存方式,以备将来之需。此外,注入气体还可以有效地消除界面张力和毛管压力,最大限度地降低残余油饱和度。总之,烃气驱主要的驱油机理是体积膨胀、粘度降低及重力稳定驱替等,主要优点为不伤害地层,适用于开发富凝析气藏。论文选题来自中石油吐哈油田海外项目《苏丹JAKE-S油田注气综合研究》,Jake-S油藏储层物性好、原油粘度低,油藏气源丰富,具备气驱、水气交替驱及高速开采的基本条件,储层吸气、吸水能力好,足以满足各个方案注水注气的需要等特点,因此,针对JAKE-S特点开展注气驱研究具有非常重要的意义。本文的研究目的就是以注气提高采收率理论为基础,通过油藏数值模拟技术,建立机理模型,将展开JAKE-S油藏注烃气提高采收率机理研究,同时,鉴于该油田早期一直采用天然气吞吐方式开采且效果较好,本文将进一步对JAKE-S油藏的天然气吞吐参数进行优化,研究影响开发效果的主要因素（将考虑周期注气量、注入速度、产液速度、焖井时间等）,确定最优吞吐方案。全文的研究内容主要包括以下四个部分展开研究：（1） JAKE-S油藏特征评价研究。在苏丹JAKE-S油田油藏资料的基础上,主要从油藏地质特征、油藏特性评价、储量计算与评价、油藏天然能量评价、油藏产能、经济井网密度以及油藏开采压力系统七个方面展开研究。（2）注烃气驱机理分析。探讨总结注烃气驱的机理研究,通过文献调研,了解国内外注气提高原油采收率技术现状,并选取典型的国内外注气提高原油采收率案例展开分析。（3） JAKE-S油藏注烃气提高采收率机理研究。通过建立机理模型,利用数值模拟方法,采用CMG油藏数值模拟软件,展开以下六个方面的研究：①注入方式；②注采井打开位置和打开程度；③连续气驱注气参数优选；④水气交替驱提高采收率注气参数优选；⑤天然气吞吐敏感性分析；（4） JAKE-S油藏天然气吞吐优化方案设计设计JAKE-S油藏的天然气吞吐方案,研究影响开发效果的主要因素（将考虑周期注气量、注入速度、焖井时间等）,确定最优的吞吐方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 第2章 JAKE-S油藏特征评价
• 2.1 油藏地质特征
• 2.2 油藏特性评价
• 2.3 储量计算与评价
• 2.4 油藏天然能量评价
• 2.5 油藏产能研究
• 2.6 经济井网密度研究
• 2.7 油藏开采压力系统研究
• 第3章 注烃气驱机理分析
• 3.1 注烃气提高采收率机理
• 3.2 国内外注气提高原油采收率案例分析
• 第4章 注烃气提高采收率机理研究
• 4.1 注入方式研究
• 4.2 注采井打开位置和打开程度研究
• 4.3 连续气驱注气参数优选
• 4.4 水气交替驱提高采收率注气参数优选
• 4.5 天然气吞吐敏感性分析
• 第5章 JAKE-S油藏天然气吞吐优化方案设计
• 5.1 周期注入量优化
• 5.2 焖井时间优化
• 5.3 注入速度优化
• 5.4 产液速度优化
• 5.5 吞吐周期优化
• 5.6 最终优化方案
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介