自适应流入控制装置的稳油控水性能

为了解决长水平井常见的底水脊进问题,延长开采寿命,提高经济效益,采用自适应流入控制装置(AICD)来进行研究.基于流体仿真软件STAR-CCM+对AICD的稳油控水性能进行了仿真分析,采用水油压降比作为衡量AICD稳油控水能力的指标.仿真结果表明:当AICD的入口流量保持恒定时,其水油压降比随着入口数目的增多而增大;当AICD的入口数目一定时,其水油压降比随着流槽宽度的增加先增大后减小;最佳的AICD结构是进口数目为2个,流槽宽度为0.75 mm,该结构的水油压降比可超过5,且对流量、黏度、密度敏感性弱,对环境的适应性强.     

多级限流AICD装置的结构设计及性能测试

长水平井生产剖面难以均衡推进,易过早见水。传统流入控制装置(ICD)存在见水后失效的问题。本文提出一种新型自适应流入控制装置(AICD),该装置基于多级限流原理,结合遇水膨胀材料,根据含水率自动改变流动阻力等级,以达到控水稳油的目的。设计了全尺寸物理模拟试验装置,与国际上主要应用的AICD进行了对比试验。结果表明,该装置结构简单,防堵能力强,具有卓越的性能,对流体黏度、密度不敏感,在中高含水情况下,控水稳油效果显著。     

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。     

一种新型AICD装置的结构设计及性能测试

长水平井生产剖面难以均衡推进,易过早见水。传统流入控制装置（ICD）存在见水后失效的问题。本文创新提出一种新型自适应式流入控制装置（AICD）,该装置基于多级限流原理,结合遇水膨胀材料,根据含水率自动改变流动阻力等级,达到控水稳油的目的。本文设计了全尺寸物理模拟试验装置,与国际上主要应用的AICD进行了对比试验。结果表明,该装置结构简单,防堵能力强,具有卓越的性能,对流体粘度、密度不敏感,在中高含水情况下,控水稳油效果显著。     

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。     

水平井开发底水稠油油藏氮气泡沫和冻胶控水三维物理模拟试验

针对水平井开发底水稠油油藏时发生底水突破产生底水"脊进"的问题,设计三维物理模拟装置,研究底水驱动油藏中的底水脊进及水平井中产生的水淹现象,对均质底水油藏分别进行注氮气泡沫和注冻胶压水锥的两组试验,油藏发生底水突破后,向油藏中注入封堵剂,通过分别注入3个段塞体积为0.1Vp的氮气泡沫和冻胶堵剂,对已经发生底水突破的油藏进行封堵与压水,对比分析泡沫、冻胶等堵剂的控水效果。结果表明,含水率在进行氮气泡沫和冻胶封堵的初期分别降低了48%和24%,最终采出程度分别提高了27%和51%,底水脊进得到了有效压制。     

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。     

底水油藏水平井水淹动态的数值模拟研究

针对多数底水油藏水平井水淹动态规律研究未考虑井筒压降的情况,在探讨考虑井筒压降必要性的基础上,利用数值模拟方法,研究考虑井筒压降时不同因素影响的水淹动态规律。结果表明:见水时间和无水期采油量随水平井产量的变化呈幂指数关系,随水平段长度的增加呈线性增加,随油层厚度的增加呈现"上翘"的非线性关系;隔夹层渗透率对水淹规律的影响只表现为完全不渗透隔夹层和无隔夹层,不存在半渗透隔夹层;当隔夹层的长度大于水平井筒长度时,隔夹层面积越大抑制底水脊进的效果越好。     

煤层气多分支水平井分支间距优化研究

建立了非均质双孔介质煤层气储层多分支水平井开采的数学模型,模型中考虑了裂缝中气体的扩散和主支、分支井筒内压降的影响,分析了煤层气多分支水平井分支间距对产能的影响。研究表明：采用多分支水平井开采煤层气储藏时,给定井身结构条件下,存在最优分支间距,当分支间距小于最优分支间距时,实际控制面积小,峰值产气量和累计产气量小;当分支间距大于最优分支间距时,累计产气量降低,相同控制面积下采出程度降低;现场开采煤层气储层时,当最优分支间距较小时,相对而言实际控制区域内煤层气采出程度更高;本文计算条件下,煤层气多分支水平井最优分支间距为200-300m。     

延安组底水油藏水平井见水前合理采油速度研究

针对延安组底水油藏水平井开发过程中,由于底水脊进过快,导致水平井见水过早影响产量的问题,通过水平井见水机理分析,借助水平井见水时间数学模型,建立了水平井见水前采油速度与见水时间的关系式。研究表明:根据实际生产任务需求和见水时间,可以确定底水油藏水平井见水前的合理采油速度。该方法对于延安组延10油藏具有一定的适应性,对于类似的油藏高效开发具有借鉴意义。     

油、气、水三相水平井流人动态预测模型及其应用

目前关于水平井流入动态(IPR)的研究仅限于溶解气驱的情况,还没有适合于油、气、水三相和整个油藏压力范围的水平井IPR模型。首先对现有的4种溶解气驱IPR方程进行了筛选,以Cheng和刘想平的方程为基础,建立了适用于油藏压力高于饱和压力的不含水组合型水平井IPR模型。采用纯油与纯水IPR曲线加权平均得到综合IPR曲线的方法,将组合型IPR方程扩展到油、气、水三相的情况,建立了适用于油、气、水三相和整个油藏压力范围的水平井IPR模型,并对水平井流入动态预测计算方法进行了研究。利用该模型可以计算采液指数、产量和井底流压以及绘制IPR曲线等。模型及软件已应用于大庆肇州油田低渗水平井的流入动态预测,效果良好。     

低渗透油藏高含水期压裂水平井流入动态研究

针对低渗透油藏高含水期的压裂水平井,根据油井流入动态关系调整合理工作制度是高含水期油井稳产的重要方法之一。为确定高含水期压裂水平井流入动态,通过水电模拟实验方法和油藏数值模拟方法,考虑应力敏感性和溶解气的影响,分别确定了含水率为0和100%时的压裂水平井流入动态,根据加权平均方法,计算了不同含水率时的流入动态曲线。结果表明:随着含水率的不断上升,流入动态曲线弯曲程度减小,相同井底流压下的油井产量增加。该研究成果可为矿场实际中的高含水压裂水平井工作制度的调整提供科学依据。     

新疆塔河油田1区低含水期稳油控水效果分析

当油井生产形成压力降落大于油水密度差引起的重力差时，砂岩底水油藏锥进即会发生。塔河油田1区通过采取已有直井减小油嘴以降低生产压差约0．25MPa、新投产直井选用小油嘴工作制度、高含水井关井压锥、水平井陆续投产及TKl06H、TKl08H以略低于临界产量方式生产等措施，使油藏达到降低水油比、产量递减变慢目的，从而在低含水阶段末，采出程度达到4．85％，远高于采取控水措施较少的2区三叠系中油组的0．5％，起到稳油控水、提高最终采收率作用。     

考虑井筒压降的底水油藏水平井见水时间研究

为了明确水平井筒内流动对出水时机的影响,基于油藏渗流与井筒管流耦合方法,研究了考虑井筒压降的底水油藏水平井见水时间,分析了见水时间随水平井产量、水平井筒长度等因素的变化规律.研究结果表明:受井筒压降作用,从水平井趾端到跟端,油藏向水平井筒流入量逐渐增大,与不考虑压降模型相比,见水时间提前;提高水平井产量使见水时间提前,水平井产量超过20 m3/d时,见水时间计算中忽略井筒压降将造成明显误差,产量越高,误差越大;水平井长度增加,见水时间推迟,水平井长度超过400 m时,井筒压降对见水时间产生明显影响,使见水时间随长度变化速度减慢,水平井长度超过2 000 m后,受压降作用,见水时间不再随长度变化.实际生产条件下,井筒压降对见水时间作用显著,底水油藏开发决策中应考虑其影响.     

水平井调流控水完井技术及优化设计方法

针对浅层疏松砂岩油藏边底水突进导致水平井高含水问题，国内一些油田采用自适应调流控水筛管完井技术进行控水增油，但分段控水完井理论研究较少，相关参数设计采用常规喷嘴型控水阀的经验，无法满足水平井自适应控水筛管完井的设计科学性要求，影响了现场实施效果。研究了水平井自适应调流控水技术原理和分段工艺技术，建立了水平井各段存在流体性质差异、渗透率差异时的控水阀阀孔尺寸设计方法，优选了冀东油田浅层油藏的防砂筛管精度，形成了水平井自适应调流控水完井技术及优化设计方法，在冀东油田浅层边底水油藏应用中取得了明显的降水增油、延长中低含水采油期的效果。     

低渗透底水油藏长水平井产能公式

低渗透底水油藏长水平井产能对长水平井开发可行性论证及优化有重要指导意义。依据渗流力学与油藏工程相关理论方法,在考虑低渗透底水油藏的各向异性、启动压力梯度、定压边界特征及长水平井流场特征的基础上,运用流场劈分、镜像反映原理、等值渗流阻力法及复势理论推导了低渗透底水油藏长水平井稳态产能公式,并通过实例计算研究了避水高度与启动压力梯度对产量的影响。发现产量随无因次避水高度增加而降低,并综合确定最佳无因次避水高度为0.5;启动压力梯度增加,产油量降低;启动压力梯度越大,油藏各向异性对底水油藏长水平井开发的产能影响越小。     

低渗透油藏三相流油井流入动态研究

针对低渗透油藏具有启动压力梯度和应力敏感性的特性,考虑油相相对渗透率、原油黏度、原油体积系数随压力变化,建立了考虑应力敏感性和启动压力梯度影响的低渗透油藏三相流油井流入动态方程,分析了影响流入动态曲线形态的因素.其结果对开发低渗透油田的油井流入动态预测具有实际指导意义.     

蒸汽吞吐井流入动态研究

根据蒸汽吞吐井的生产特征,建立了广义流入动态关系的合理性边界条件,确定了其涵盖性特征。以油藏数值模拟为手段,对蒸汽吞吐井弹性开采过程中注汽参数的敏感性进行了分析,结果表明周期注汽量、蒸汽干度和采液速度是影响蒸汽吞吐效果的主要因素。以国内几个主要稠油油田的油藏及蒸汽吞吐井动态为基础,建立了不同类型的油藏和油井蒸汽吞吐的流入动态关系。不同类型油藏和油井的蒸汽吞吐流入动态具有相似特性,即都具有油井产能关系的线性特征、油藏平均压力随累积采注比（ＰＩＲ）变化的线性特征、极限产液量随ＰＩＲ变化的幂指数型特征、井底温度随ｌｎ（ＰＩＲ）变化的逻辑斯蒂函数型特征和含水率随ＰＩＲ变化的指数型特征等。将研究结果与草平１井第二周期的矿场实际生产资料进行了对比,两者基本吻合