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从低渗油藏的渗流和驱油机理入手,以物理模拟实验为主要方法,探索了制约低渗油藏提高采收率的关键问题,提出了解决这些问题的技术思路。
针对低(特低)渗油藏开采中压敏性强、开采过程中渗透率损失严重的特点,研究了低渗储层中渗透率、非均质性、裂缝属性、流体介质、有效压力加载时间和加载速率对储层压敏性的影响规律,明确了低渗储层中压敏性评价方法中存在的不足和改进的思路。通过降压开采和超前注水实验,分析了低渗油藏开采过程中原油采收率与储层压敏性的关系,认为低渗油藏开采中应该合理利用与抑制储层压敏性。
针对低渗油藏致密基质中原油驱油效率低的问题,采用实验与理论分析相结合的方法,研究了渗吸效应和压力扰动等对驱替致密基质中原油的影响机理,探索了低(特低)渗油藏中提高水驱油效率的方法。微管和岩心中的渗吸模型及渗吸实验结果表明,低渗油藏中渗吸潜力比中、高渗油藏大。CO2-水、直流电场、热刺激等方法能够改善渗吸效应。适当的压力扰动能够启动基质中的原油。周期注水能够综合利用渗吸与压力扰动作用提高低渗油藏基质原油采收率。
针对注水困难、水驱效果差及水驱无法动用的低(特低)渗油藏,开展了CO2驱的相关基础与技术研究。通过比较CO2、N2、地层水的渗流特性、注入能力、驱油效果,重点研究了CO2在低渗油藏中驱油效率及其改善驱油效果的方法。表明相同条件下,CO2渗流能力、注入能力、驱油效率均好于N2,且水气交替注入能延长气体突破时间,改善CO2驱油效果。
针对CO2驱易于发生气窜的问题,研究了CO2在低渗油藏中的窜流特性及抑制方法。建立了CO2在低渗油藏中粘性指进和气体窜流的判别模型,进行了注采参数对气窜影响及封窜方法的实验。结果表明,均质和非均质低渗油藏中驱替压差或注入速度控制着气驱指进及气体突进,低渗裂缝性油藏中有效压力控制着裂缝内气体窜流。CO2在油水中的溶解特性及其对油水乳化程度的影响能够部分抑制气体窜流,改善气驱效果。从堵剂的材料性质及其在低渗透油藏中的注入性、对气窜通道的封堵强度和封堵效果等方面,较全面地研究了利用复合凝胶在油藏深部抑制CO2窜流的适应性;研究结果在CO2封窜矿场试验中得到了初步验证。