高含水厚层层内控水提高采收率压裂技术研究

论文摘要

当前,世界上多数油田相继进入成熟开采期,而石油是不可再生的采掘性矿藏,如何最大程度地获得更多的石油能源对于世界经济的可持续发展具有重要的决定作用,因此,提高采收率技术受到世界范围的广泛关注。为了进一步挖掘石油储量,近年来,国内外都积极开展了大量的提高采收率技术研究和试验,主要包括聚合物驱技术、多元驱技术、混相驱技术、深度调剖技术等,获得良好的矿场应用效果,但是为了取得更好的效果,只有积极探索原理性的发明和发现,才能进一步提高采收率和措施效益。厚油层是大庆油田生产开发的主力油层,蕴藏着全油田60%以上的储量,虽经多年开采,仍有大量未动用的剩余油,具有广阔的挖掘潜力,因此,针对当前厚油层开发形势,积极开展攻关技术研究,有效地控制含水,提高采收率,意义是非常重大的。但目前油田已进入高含水开采阶段,含水高,含水速度上升较快,2005年底全油田综合含水达89.71%,基础井网开采的主力油层含水已达到90～95%,开采成本逐年增加,为此,针对高含水厚油层开发和高含水期油井生产特点提出了一项增产、增效、提高采收率技术,即,通过研制相渗透率改善剂和采用相应的工艺措施,在油层内获得不等比例降低油水渗透率的效果,从而控制油井含水增长,延长达到极限含水率前的采油期。通过在地层内改变流动的水油比,提高油层的含水饱和度,达到高含水厚油层增产和提高采收率目的。本文的主要研究内容及创新点是:⑴原创性地提出了应用相渗透率改善剂提高采收率的技术原理相渗透率改善剂由高分子聚合物或弱交联凝胶组成,在国外主要用于选择性堵水施工,本论文研究认为利用相渗透率改善剂具有不等比例降低油水相渗透率的性能,可改变油水流度比,因此,在其处理区域内和作用影响范围内含水饱和度升高,含油饱和度降低,提高油藏微观驱油效率,同时,相渗透率改善剂还具有驱油和改变波及体积的作用,因此,具有多种提高采收率作用机理,可更大程度地实现提高采收率的目的。⑵以控制含水和提高采收率为目标,在国内率先研制出适应的相渗透率改善剂在借鉴文献资料的基础上,研究出相渗透率改善剂体系,通过大量的岩心流动实验,评价了相渗透率改善剂体系不等比例降低油水相渗透率的性能。⑶通过物理模拟实验分析了应用相渗透率改善剂提高采收率的效果通过油水循环驱替的岩心流动实验,测定、分析在不同含水时机、注入不同深度和注入不同浓度相渗透率改善剂后,降低含油饱和度和提高采收率的效果,并通过在模型上取芯进行抽提实验加以验证。⑷采用带裂缝的一维均质模型和平面模型进一步进行了物理模拟实验研究模拟、分析了从采出井注入相渗透率改善剂,在压裂裂缝及井筒周围形成相渗透率改善剂处理带,控制含水率和提高采收率的效果。⑸采用数值模拟研究从宏观上评价、预测措施前后含油饱和度分布从宏观上研究了措施后含油饱和度变化和油井生产动态,计算获得了在有措施和无措施情况下的采收率,在大区域内,模拟出相渗透率改善剂处理带厚度、裂缝参数和措施时机,对提高采收率效果的影响。

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 控水提高采收率技术及其新进展
• 1.2 控水提高采收率技术综述及本课题的引入
• 1.3 本文的研究目标和主要研究内容
• 第二章 高含水厚层层内控水提高采收率的机理
• 2.1 控水提高采收率原理
• 2.2 注入井处理
• 2.3 采出井处理
• 第三章 相渗透率改善剂筛选评价研究
• 3.1 相渗透率改善剂配方筛选实验
• 3.2 不等比例降低油水相渗透率性能评价实验
• 3.3 不等比例降低油水渗透率性能评价方法
• 3.4 分散态相渗透率改善剂筛选与评价
• 第四章 均质模型物理模拟实验研究
• 4.1 实验目的
• 4.2 实验内容
• 4.3 实验材料
• 4.4 实验步骤
• 4.5 实验数据处理方法
• 4.6 提高采收率岩心流动实验
• 4.7 岩心含油饱和度测定实验
• 4.8 岩心注入相渗透率改善剂前后的相渗曲线测量
• 第五章 裂缝模型物理模拟实验研究
• 5.1 实验内容
• 5.2 实验材料
• 5.3 实验步骤
• 5.4 长方岩心模型提高采收率驱替实验
• 5.5 长方岩心模型含油饱和度测定实验
• 5.6 平面岩心模型物理模拟实验
• 第六章 控水提高采收率数值模拟研究
• 6.1 数值模拟研究的原理
• 6.2 数值模拟软件设计
• 6.3 参数敏感性分析
• 6.4 北一区北1-丁5-P34 井控水提高采收率措施方案研究
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文及参加项目情况
• 中文详细摘要