針對水驅油藏進入特高含水開發期后的動態特征,在Buckley-Leverett方程的基礎上,提出水驅和聚合物驅前緣推進與剩余油飽和度預測的φ函數方法,以此為基礎建立特高含水油藏無效低效循環水精細快速識別方法,提出控制無效水循環、增加油井產量和提高油藏采收率的關鍵技術。
根據分子動力學基本原理,提出聚合物溶液黏彈性是聚合物分子與原油分子摩擦力和撞擊力的宏觀表現。通過對比取心井巖心剩余油飽和度密度分布曲線,研究聚合物驅較水驅減低油層殘余油飽和度的規律,提出聚合物交互降黏控水增油提高聚合物驅采收率的方法,并研發出相應的新技術。
分析新理論、新方法和新技術在油田現場應用的效果,展望特高含水老油田開發進一步控水增產及提高采收率的方向和理論技術的發展趨勢。
新型聚驅大幅度提高原油采收率關鍵技術,國家技術發明獎二等獎,2020年,排名第1(本書依托項目)。
目錄
前言
第1章 特高含水油藏靜動態特征 1
1.1 特高含水油藏靜態特征 1
1.1.1 儲層參數時變演化機理 2
1.1.2 儲層參數時變演化規律量化表征 4
1.1.3 特高含水油藏儲層時變規律 9
1.2 特高含水油藏動態特征 14
1.2.1 產水及含水上升速度 14
1.2.2 含油飽和度分布 16
1.2.3 原油采收率 17
1.2.4 特高含水期驅替特征 18
1.2.5 特高含水油田剩余油潛力 20
1.3 結論 22
第2章 特高含水油藏無效低效循環形成的機理 24
2.1 水驅無效循環的控制因素 24
2.1.1 地質因素 24
2.1.2 開發因素 36
2.1.3 小結 42
2.2 聚合物驅無效循環的控制因素 43
2.2.1 物理模擬實驗研究 43
2.2.2 數值模擬研究 52
2.2.3 小結 57
2.3 無效水循環形成的機理 57
2.3.1 重力影響的水驅及化學驅油機理分析 57
2.3.2 不同驅替介質平板大模型驅油效果對比 63
2.3.3 重力因素對三元復合驅驅油效果的影響 76
2.3.4 小結 78
第3章 特高含水油藏水驅無效循環精細快速識別方法 80
3.1 隨機動態劈分法 80
3.1.1 分層流量劈分方法研究現狀 80
3.1.2 基本原理 82
3.1.3 多井單層液量隨機動態劈分 83
3.1.4 多層油水兩相流隨機動態劈分 85
3.1.5 多層兩相流算例 87
3.1.6 結論 97
3.2 模糊數學法 97
3.2.1 模糊綜合評判基本原理 97
3.2.2 低效無效循環井判定指標篩選與計算 100
3.2.3 低效無效循環層位判定指標的確定 103
3.3 無效循環量化識別方法 108
3.3.1 無效循環識別技術經濟方法 108
3.3.2 油井無效循環識別方法 110
3.3.3 油層無效循環識別方法 114
3.3.4 驅替單元無效循環識別方法 118
第4章 特高含水油藏控水增油關鍵技術 132
4.1 水平井壓裂 132
4.1.1 模型建立 132
4.1.2 方案對比 133
4.1.3 直井壓裂不同裂縫半長 134
4.2 單層驅替注采同井技術 137
4.2.1 管柱設計 138
4.2.2 單油層無效循環帶的流線控制 139
4.2.3 實例計算 140
4.3 靶向調堵 140
4.4 增黏超臨界CO2驅 143
第5章 交互降黏驅油理論與技術 146
5.1 聚合物交互降黏驅油理論 147
5.1.1 聚合物交互降黏驅油的分子動力學描述 147
5.1.2 聚合物交互降黏擴大波及體積機理 150
5.2 聚合物驅逐次降黏驅油實驗 152
5.2.1 可視化平面填砂模型實驗 153
5.2.2 可視化微觀刻蝕模型驅油實驗 156
5.2.3 人造巖心驅油實驗 159
5.3 聚合物交互降黏驅油實驗 161
第6章 進一步提高采收率理論與技術展望 176
6.1 已有理論技術的精細化應用 176
6.2 超臨界CO2驅油提高采收率 176
6.3 化學驅油技術的推廣 177
6.4 人工智能與納米科技的研究和應用 177
6.5 全油藏整體開發理論與技術 178
參考文獻 179