注氮气泡沫控制水窜技术的数值模拟研究

论文摘要

喇萨杏油田经过50年的注水开发,纵向上水淹状况差异很大,大量的注入水沿高渗透部位突进,导致高渗透条带明显水窜,注入水低效、无效循环严重,基础井网和一次调整井的含水已高达90%以上。但长垣水驱年产油量占全油田68.8%,因此,搞好水驱开发仍然是今后油田开发工作的重点。泡沫对高含水层和高渗透层具有自动选择性,泡沫可以在高渗透、水窜孔道产生较大流动阻力,减小吸水量,提高注入压力,迫使吸水差或不吸水油层增加吸水量,从而起到扩大吸水剖面,控制单层突进的目的。注泡沫控水窜技术的关键在于合理注入参数的确定,而不同油藏所对应的最佳注入参数亦不同,因此在物模实验的基础上利用数值模拟的方法,研究水驱后高含水油藏注泡沫控水窜技术的最佳注入参数是非常必要的。本文根据大庆第三采油厂提供的原数模基础模型以及相关的顶部构造、分层、钻完井等数据,建立北三区北2-丁2-59井组三维地质模型。在地质建模的基础上根据流体高压物性数据、相渗透曲线实验数据、油藏原始压力、原始温度及一切与之有关的数据,建立三维三相的黑油油藏模型,进行历史拟合。同时利用适合于泡沫模拟的CMG-STARS软件对北三区北2-丁2-59井组注泡沫控制水窜进行了模拟研究,并对各个方案进行了优选。综合考虑多方面的因素,对注入顺序,段塞大小以及气液比等注入参数进行了优化。研究表明:北2-丁2-59井组现场施工应采用一个段塞连续注入,注入的最佳气液比为1.5:1,最佳的泡沫剂的总注入量为10000m3。参照模拟期剩余油的分布,B2-1-076井和B2-2-158井附近剩余较多,可以将注入量劈分的多一些,而B2-2-160附近剩余油较少,可以将注入量劈分的少一些。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 泡沫的基本理论
• 1.1 基本概念
• 1.2 泡沫的稳定性及影响因素
• 1.2.1 泡沫的稳定性
• 1.2.2 泡沫稳定性的影响因素
• 1.2.3 泡沫驱可扩大宏观扫油面积和微观波及体积
• 第二章 试验区的选择及概况
• 2.1 试验区选择原则及选择结果
• 2.1.1 试验区选择原则
• 2.1.2 试验区选择结果
• 2.2 试验区概况
• 2.2.1 试验区地质特征
• 2.2.2 试验区的开发现状
• 第三章 三维地质建模和水驱历史拟合
• 3.1 三维地质建模
• 3.1.1 基础数据整理
• 3.1.2 建立三维地质模型
• 3.2 建立CMG－IMEX 三维三相黑油油藏模型
• 3.2.1 模拟器的选择
• 3.2.2 流体高压物性数据
• 3.2.3 相对渗透率曲线
• 3.2.4 其它静态参数
• 3.2.5 动态数据
• 3.2.6 先进的矩阵求解方法
• 3.3 水驱历史拟合
• 3.3.1 历史拟合中的参数调整
• 3.3.2 历史拟合的步骤
• 3.3.3 历史拟合结果
• 3.3.4 剩余油分布规律研究
• 3.4 小结
• 第四章 氮气泡沫深度调剖数值模拟
• 4.1 建立注泡沫数值模拟模型
• 4.1.1 CMG－STARS 模拟软件
• 4.1.2 基本数学模型
• 4.1.3 泡沫组分定义
• 4.1.4 相平衡常数
• 4.1.5 化学反应动力学
• 4.1.6 非线性粘度插值处理
• 4.1.7 毛管数插值计算
• 4.1.8 稳泡剂和泡沫剂的吸附及堵塞
• 4.1.9 泡沫剂流度修正
• 4.2 注氮气泡沫方案优选
• 4.2.1 继续水驱方案与基本预测方案对比
• 4.2.2 注入顺序优选
• 4.2.3 段塞优选
• 4.2.4 注入气液比优化
• 4.2.5 泡沫剂总注入量优化
• 4.3 现场施工设计方案
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附图一 单井历史拟合图
• 附图二 小层渗透率分布图
• 附图三 剩余储量丰度分布图
• 详细摘要