底水油藏水平井最优避水高度及合理长度的研究

底水锥进是开发底水油藏时遇到的最大问题,制约着水平井的有效开发.应用Green函数和源函数法对底水油藏水平井的压力分布进行了半解析求解,推导了见水时间和临界产量公式.通过实例计算分析了避水高度和水平井段长度对见水时间和临界产量的影响,确定了底水油藏水平井的最优避水高度和水平井段合理长度.该方法对提高水平井的开采效果和节约开采成本具有一定的理论指导意义.     

水平井井身轨迹对底水油藏开采效果的影响

建立了底水油藏水平井开采三维物理模型,通过改变水平井狗腿位置以及距底水高度,研究了水平井不同井身轨迹对水平井产能、底水与井筒压力梯度、含水率及采收率的影响。研究结果表明,凹型水平井狗腿远离跟部含水率上升较缓,无水采油期较长。凹型水平井狗腿位于中部时,狗腿深度较浅的模型采收率较高。注入冻胶堵剂成胶后底水开采,凹型水平井狗腿位于跟部的模型提高采收率幅度较高。实验结果符合实际油藏状况,为底水油藏水平井优化设计和现场堵水选井提供了参考。     

半渗透隔层对水平井开发底水油藏的影响研究

经典的解析方法能计算带半渗透隔层底水油藏水平井临界产量,而流线模拟方法能提供水平井开采中的生产动态特征。将解析方法和流线模拟方法结合起来,通过流线模拟方法验证了水平井临界产量公式的可靠性。在此基础上,重点模拟了大于临界产量生产下的水平井开发动态特征,深入讨论半渗透隔层对水平井开发底水油藏的影响。研究表明,底水绕开隔层上升,流线呈现明显的"幕帘",延缓了油井见水的时间。隔层渗透率、宽度、厚度、位置会影响临界产量,进而影响底水脊进的速度和油藏开发效果。其中,隔层的渗透率越小、宽度和厚度越大、距水平井段越近,水平井临界产量越高。针对研究区的模拟表明,隔层渗透率比(RK=K1/K)对底水油藏开发效果影响最大,隔层宽度b和垂直位置c影响次之,隔层厚度d影响可以忽略。研究区中,当RK小于0.5、b大于200 m和c大于8.5 m以后,隔层对底水油藏的阻挡作用明显,但继续改善三者中任意一个参数,对提高底水油藏的开发效果意义不大。     

强底水油藏水平井见水时间及水锥动态研究

底水锥进是影响底水油藏水平井开发效果的重要因素,其中水锥形态和水锥突破时间是底水锥进的关键参数。基于底水油藏水平井下部为半圆柱状向心流的假设,推导出水平井见水前在任一时刻的水锥高度隐函数,进一步确定了底水油藏水平井的水锥突破时间和不同时刻水锥形态。结果表明,水锥突破时间主要与避水高度、水平段长度正相关,与水平井初期产量反相关,且随着时间的延长,水锥半径越来越大。将计算结果与渤海油田底水油藏一口水平井生产实例进行比较,两者误差在10%以内。     

底水稠油油藏水平井含水规律预测方法

针对底水稠油油藏水平井出水位置难以确定的问题,通过建立底水稠油油藏物理及数学模型,利用Green函数、Newman乘积方法和叠加原理推导底水稠油油藏水平井非均匀产液的压力响应解析解,采用Stehfest数值反演算法得到考虑井筒储集效应和表皮效应的底水稠油油藏水平井分段产液试井井底压力解.通过绘制水平井分段试井典型图版,进行流动阶段划分及分析,进而得到不同生产段长度、生产段数目、生产段位置分布、流量分布等影响因素影响规律,并绘制相关解释图版.矿场应用实例验证了研究结果的有效性及广阔的应用前景.     

孤东油田水平井合理生产压差研究

孤东油田属于底水疏松砂岩油藏,出砂严重,底水锥进速度快,本文从不出砂以及减缓底水上升两个方面进行合理生产压差研究,应用摩尔-库伦准则计算了孤东油田出砂临界生产压差为2.11 MPa;应用数值模拟方法综合考虑了不同生产压差下含水率以及累产油的变化,得到了减缓底水上升的合理压差为6 MPa,综合考虑得到孤东油田水平井合理生产压差为2.11 MPa,为水平井合理开采提供理论依据。     

底水油藏水平井合理位置的确定方法研究

底水油藏中水平井的合理位置是确保水平井高产稳产、延长无水采油期的关键所在。利用镜像反映及势函数的叠加原理,在获得底水油藏中任意一点的势函数后,得到了底水油藏中水平井底势差和水平井的产量方程,由此研究影响水平井产量、临界产量及见水时间的因素,通过研究获得了底水油藏中水平井的合理位置,为水平井开采底水油藏的优化设计提供了理论基础。     

深层边底水稠油HDCS开发技术研究

三合村稠油油藏由于具有埋藏深、原油粘度大、边底水活跃等特点,导致常规蒸汽吞吐热采面临注汽压力高、井筒热损失大、边底水推进快等难题。实验表明,采用HDCS开发技术能够通过注入CO2、降粘剂和蒸汽有效降低井筒附近粘度,达到扩大波及范围,提高注汽质量目的,水平井能有效降低热损失,同时抑制边底水油藏水侵速度。通过开发技术政策界限研究,对采用HDCS技术开发的水平井布井范围、井距、注采参数等进行优化,确定了改善三合村油藏开发效果的合理有效方式。     

塔河1区三叠系油藏水平井出水特征分析

塔河1区三叠系油藏是典型的边底水油藏,且以水平井开发为主。到了油藏开发后期,水平井出水的影响因素、含水上升快慢已经不再是单一因素作用的结果,应该是多种因素共同作用的结果,包括地质因素、工程因素。本文利用油藏工程方法,研究水平井不同出水特征的水驱曲线、水油比曲线、含水率对时间的导数曲线等出水特征曲线,探讨边底水油藏水平井与直井出水特征曲线的差异,根据曲线特征,形成不同出水特征判断方法,为治水选井提供依据。     

低渗透油藏水平井流入动态及影响因素

对低渗透油藏渗流规律不符合达西定律,普遍存在启动压力的特点,建立了低渗透油藏水平井油气两相渗流的数学模型,为水平井流入动态关系（IPR）曲线在低渗透油藏的应用提供了理论依据;分析了启动压力梯度、边界压力、边界半径、直线段斜率和截距等因素对水平井IPR曲线的影响程度。研究表明：对于低渗透油藏,相同井底流压时,启动压力梯度越小,水平井产量越大;边界压力越大,水平井产量越大;边界半径越小,水平井产量越大;直线段斜率越大,水平井产量越大;直线段截距越大,水平井产量越大。     

裂缝孔隙型碳酸盐岩底水油藏水平井优化技术

通过建立裂缝孔隙型碳酸盐岩油藏双重介质窜流系数标定流程,提高了此类油藏水平井数值模拟精度。基于数值模拟成果,开展碳酸盐岩底水油藏开发后期水平井优化设计研究(水平井垂向位置、水平井与裂缝走向平面匹配位置、水平井初期液量、水平井提液时机)。根据水平井优化成果,设计目标油田三套后期调整方案,通过对比不同方案合同期内经济效益,优选出最佳调整方案。研究表明:碳酸盐岩底水油藏水平井尽量钻遇油层上部,有助于延缓底水锥进速度;水平段方位应与主裂缝走向垂直,以获得较高的裂缝钻遇率同时可避免水沿裂缝过早突破;开发初期水平井相对较低的产液量有助于控制底水锥进速度,后期适当时机进行提液,有助于改善开发效果。     

水平井流入控制阀控底水原理及影响因素分析

随着钻完井技术的发展,采用流入控制阀（ICD）完井技术开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径。弄清水平井ICD 控底水原理及影响因素成为利用其实现延缓底水锥进、提高油藏最终采收率的关键。在分析ICD 控水限流原理基础上,通过模拟计算,具体分析了流动剖面、环空流动、含水率等3 个影响控水效果的主要因素。分析结果表明：对于不具有高含水段的油藏,可以利用ICD 增大高渗段阻力,从而在牺牲总产液量的基础上降低产水,实现控水;ICD 所产生附加压降有效地减少了环空流动,增强了控水的稳定性,为实现长期稳油控水提供了保障;对储层物性参数分布认识出现偏差将会较大地影响ICD 的控水效果;对于存在高含水段的水平井,需要增大高含水段的附加压降,降低高含水段的产液量,才能有效实现控水。对水平井ICD 控底水原理及影响因素的分析结果为优化水平井ICD完井设计,控制底水锥进提供了技术思路。     

应用梯级筛管抑制水平井底水锥进研究

针对采用水平井开采底水油藏时,由于底水锥进速度过快,使得油井过早见水,降低了油井无水采收率的问题。在建立水平井井筒内产液流动模型的基础上,提出一种采用梯级筛管调整水平井段内各分割段的产液量,抑制水平井底水的锥进速度,从而延缓水平井过早见水,提高水平井的无水采收率的方法。通过实例计算可知,优化排列的梯级筛管可以使底水在水平井段内锥进速度大体一致,明显抑制底水的锥进速度。     

改进的低渗透带隔板底水油藏油井见水时间的预报式

底水油藏开发面临的核心问题是底水的锥进,准确的预测底水油藏油井的见水时间至关重要,它可为合理地制定油藏的开发方案提供依据。基于底水锥进和低渗透非达西渗流原理,考虑隔板下部底水锥进的垂向渗流方式和沿隔板的径向渗流方式,推导出低渗透带隔板的底水油藏油井见水时间的预测公式。对于低渗透带隔板的底水油藏,由于考虑了启动压力梯度和应力敏感等因素的影响,计算出的油井见水时间要比不考虑以上因素的值大。经鄂尔多斯盆地某油井的实际计算,预测的见水时间与实际见水时间较接近。该公式为准确预测此类油井的见水时间提供了借鉴和指导意义。     

底水气藏水平井见水时间研究

 底水脊进是底水气藏水平井气藏工程研究中遇到的最大问题。利用镜像反映和势的叠加原理得到底水气藏水平井势分布,导出考虑地层各向异性的水平井产能公式、水平井见水时间公式、底水脊进时任意时刻水脊高度的公式。计算结果表明,底水水平井产能受水平井位置和地层各向异性影响,减小水平井与底水的距离能增加水平井产量;垂向渗透率越大的地层更利于底水驱气藏水平井产能的提高。水平井见水时间主要受水平井位置的影响,水平井离底水距离越近,见水时间越长。投产后底水先以较缓慢的速度上升,到后期上升迅速。实例分析表明,该方法对底水气藏水平井气藏工程设计和理论研究具有一定的指导意义。     

不同完井方式下水平井不稳定产能研究

随着钻完井技术的发展,采用水平井开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径,但是在生产过程中也暴露出日益严重的问题,主要为含水上升快、无水采收期短、完井方式不适应开发的需要和产能预测不准确等。在总结水平井产能预测模型的基础上,采用井筒与油藏耦合作用下的水平井不稳定产能预测数学模型,借鉴Cinco H等人求解有限导流垂直裂缝压裂井压力动态的计算方法,建立产能预测计算模型。该模型考虑底水驱油藏水平井情况,通过对不同完井方式下的表皮系数分解计算,开展了不同完井方式下的产能预测研究,这些研究结果对水平井完井方式优选和水平井油藏工程研究具有重要的指导意义。     

塔河油田强底水砂岩油藏CO2/N2驱提高采收率机理

塔河油田强底水砂岩油藏开发后期,受强非均质性和底水锥进影响,大部分水平井出现了点状水淹,导致低产低效井增多,油藏含水率不断上升,井间剩余油动用难,且该油藏具有高温、高盐特点,常规提高采收率技术难以取得较好开发效果。因此,本文主要通过高温高压三维物理模型进行油藏的模拟,采用注CO2/N2（体积比为7:3）混合气提高强底水砂岩油藏采收率。一方面,CO2与原油易混相,能够大幅度地提高驱油效率;另一方面,N2具有较好的压锥效果,在一定程度上抑制了强底水快速锥进,提高油藏的波及系数。这样使“驱油”与“压锥”进行有机结合,大大提高了油藏采收率。同时,对比不同注气方式、不同注气速度和不同注采部位等驱油条件,优选注气参数。实验结果表明：注入CO2/N2后地层原油体积膨胀了21%,粘度降低了24.9%;CO2/N2混合气与原油的最小混相压力为39.62 MPa;优选出了最佳的注入参数：注气速度为1 mL/min（提高采收率幅度为14.25%）、注气方式为水气交替注入（提高采收率幅度为15.8%）、注采部位为高注低采（提高采收率幅度为14.5%）。研究结果为塔河油田强底水砂岩油藏CO2/N2混合气驱先导试验提供可靠实验依据。