注空气重力稳定驱替机理与油藏模拟研究

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1、中图分类号：TE357单位代码：10425学号：S12020360注空气重力稳定驱替机理与油藏模拟研究StudyonMechanismofGravityStabilizedAirInjectionandReservoirSimulation学科专业：油气田开发工程研究方向：提高采收率与采油化学作者姓名：王玉婷指导教师：任韶然教授二〇一五年五月StudyonMechanismofGravityStabilizedAirInjectionandReservoirSimulationAThesisSubmittedfortheDegreeof

2、MasterCandidate：WangYutingSupervisor：Prof.RenShaoranCollegeofPetroleumEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)摘要注气（空气、N2、CO2等）是低渗油藏提高采收率的有效方法。空气驱油技术具有来源广、成本低和氧化反应的热效应等特点，具有一定的优势。尤其是对于倾角较大和油层较厚的低渗透区块，高压注空气非混相重力稳定驱工艺具有很大的优越性。本文结合辽河油田齐131区块油藏条件，建立了空气驱油藏数值模拟概念模型进行空气驱

3、机理研究。模拟结果表明：原油的低温氧化反应能有效地消耗氧气，并放出热量，使油藏温度升高。气驱是注空气提高原油采收率最主要的作用，其次是热效应。注入气体的溶胀作用有利于提高原油采收率，但贡献不大。重力稳定驱替有利于提高驱油效果，在“高注低采”的格局下，地层倾角越大，重力稳定驱油效果越高。空气驱敏感性分析表明：地层倾角、注气速度和沉积韵律对注空气重力稳定驱油效果影响较大。低速度注气容易稳定气体前缘，降低粘性指进和气窜，提高驱替效率；正韵律地层的注气驱油效果最好。针对齐131区块的实际情况，建立了实际油藏数值模拟模型，并进行历史拟合。通过现场

4、案例分析、油藏数值模拟以及理论计算的方式，论证了目标区块的开发方式。对于齐131油藏，高温氧化不易形成和稳定，在提高原油采收率效果方面与低温氧化相差甚小，“火驱”热贡献的驱油效果不大；并且高温氧化工艺复杂，且需要大排量注气设备，因此针对齐131区块的实际情况，推荐采用低速注气-重力稳定-低温氧化的开发方式。齐131区块注空气重力稳定驱方案设计与优化结果表明：分区高注低采注气井网采收率最高，气体突破时间晚，稳产效果好，并且区块综合含水率最低，是最优的井网形式；单井注气速度为30000m3/d时，能显著的降低含油饱和度、有效地保持油藏压力、

5、补充地层能量，开发效果最好；此外，模拟结果显示，有3口生产井发现有氧气产出，建议在现场实施注空气重力稳定驱时应实时监测氧气浓度，当氧气浓度到达爆炸阈值时，应当采取相应安全措施。关键词：注空气重力稳定驱，油藏模拟，低温氧化，高温氧化iStudyonMechanismofGravityStabilizedAirInjectionandReservoirSimulationWangYuting(Oil&GasFieldDevelopmentEngineering)DirectedbyProf.RenShaoranAbstractGasinje

6、ction(includingair,nitrogen,carbondioxide,etc.)isaneffectivemethodtoimprovetheoilrecoveryoflowpermeabilityreservoirs.AirinjectionandnitrogeninjectionareavailableinthecasethatthesourcesofnaturalgasandCO2arelimited.Comparedwithnitrogen,airinjectionfloodingtechnologyhasthea

7、dvantagesoflowcostandthermaleffects.Especiallyforlowpermeabilityreservoirwithgreatformationdipandthickoillayer,gravitystabilizedAirInjectiontechnologyhasgreatadvantages.Inthispaper,agaravitystablizedairinjectionreservoirsimulationmodelwhichincludesthreephasesandninecompo

8、nentsisbuiltonthereservoirconditionsofQi-131blockwhichislocatedinLiaoheoilfield.Themechanismofairfloodi