水平井分段压裂各段产能评价技术研究进展

为了更好掌握水平井分段压裂后各层段产能贡献情况,本文分析水平井分段压裂各段产能评价存在的问题,系统梳理现有的3种水平井分段压裂各段产能评价技术,并提出该技术未来的重点攻关方向。结论认为：①水平井分段压裂产能评价主要存在测试仪器输送困难和测试资料解释困难;②产出剖面测井技术的测试仪器因井身结构和井况使其适用性受限制,分布式光纤监测技术可实时连续监测压裂动态,但数据解释仍是最大的难题;示踪剂监测技术选取合适的示踪剂可弥补上述2种技术的不足;③下一步攻关方向应着重于各技术的测试工艺和数据解释。通过对水平井分段压裂各段产能评价技术综合剖析,可对现场测试提供技术参考和后续技术发展提供新视角。     

利用井间示踪剂监测技术研究储层注水特征

井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞,然后从周围生产井中监测其产出情况,并绘出示踪剂产出曲线,通过对示踪剂产出曲线的分析来判断地层参数。这一技术是近年来发展起来的对油藏进行精细描述的一种重要手段。我国从80年代至今,示踪剂技术已在胜利、大港、中原、辽河、大庆等油田进行了广泛的应用。     

利用井间示踪剂监测技术研究储层注水特征

井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞,然后从周围生产井中监测其产出情况,并绘出示踪剂产出曲线,通过对示踪剂产出曲线的分析来判断地层参数.这一技术是近年来发展起来的对油藏进行精细描述的一种重要手段.我国从80年代至今,示踪剂技术已在胜利、大港、中原、辽河、大庆等油田进行了广泛的应用.     

井间微量物质示踪剂技术在绥中36-下油田的应用

井间微量物质示踪剂技术属于最新型的一类示踪剂技术，它具有用量少、可选种类多、无污染、无放射性等技术优点，是目前示踪剂技术的发展方向。利用三维流线解释技术对油田产出曲线进行数值模拟。对注采井组的非均质性进行精细描述，为油田后期有效开发提供定量的技术参数。     

页岩气水平井产出剖面定量解释方法

涪陵页岩气田多采用多级压裂分段射孔方式完井,气藏开发与管理者迫切需要了解各层段的产出情况,产出剖面测试是获取各层段产出情况最为直接的方法.对于生产稳定的水平井,水平段可以划分为两个射孔簇之间的管流段以及射孔簇位置的射孔段.在全井所有的管流段、射孔段分别应用管流能量方程、射孔簇流体流入能量守恒方程,从而建立全井的产出剖面的解释模型.根据某页岩气井的沿水平段所测温度、压力等数据,选择相应的地质参数、井眼轨迹等,应用全井的产出剖面的解释模型,通过调用MATLAB的lsqnonlin函数,求解模型方程组,实例计算结果显示能够满足工程应用的要求.可见利用温压测试可实现水平井产出剖面的定量计算.     

气藏压裂水平井温度剖面物理模拟实验研究

针对气藏压裂水平井各级裂缝参数差异较大所导致的温度剖面无规律、产出剖面解释困难等问题。设计了一套基于分布式光纤测温(DTS)的水平井物理模拟实验装置,开展了温度剖面物理模拟实验研究,探究了裂缝导流能力对温度剖面的影响规律。实验结果表明：随着裂缝导流能力的增大,产量增大,温度剖面整体下降,裂缝位置处的温降与对应裂缝的导流能力基本呈正相关;气藏储层渗透率增大时,温度剖面整体下降;据此还提出了一种基于DTS温度剖面实验数据实现快速定位、识别高产裂缝的方法,本文研究为实现基于DTS的气藏压裂水平井裂缝诊断及产出剖面解释提供实验依据。     

缓释型长效固体示踪剂研究

针对水平井出水后,出水位置难以确定,无法针对性开展有效堵控水措施的问题,利用不同种类氟苯甲酸示踪剂、环氧树脂506、顺丁烯二酸酐混合成型,研制出系列缓释型长效固体示踪剂。将不同种类固体示踪剂安装在水平井不同段的完井管柱上,开井生产后通过测试不同示踪剂产出情况来识别出水位置。介绍了固体示踪剂的制备机理,同时评价了其在不同温度、不同盐度、不同p H值、不同冲刷速度下的缓释性能,最后根据实验结果探讨了示踪剂的缓释机理。室内实验结果表明,固体示踪剂释放速率随温度升高而加快,随盐度增加而变慢;p H值和动态冲刷对示踪剂缓释速率影响不大。目前固体示踪剂至少可缓释半年以上,能够满足对水平井出水位置的长期监测。     

应用分布式光纤温度测试技术评价井间热连通

光纤中分子的热振动与光子相互作用发生能量交换的对应关系是分布式光纤温度测试(FODTS)系统的工作原理,以辽河油田一个稠油水平井井组为例,简述了分布式光纤温度测试方案设计,分析了分布式光纤温度测试剖面,提出了井间热连通分为热液体连通和汽窜两个阶段,认为该稠油水平井井组本轮注汽后36.7%水平段达到热液体连通,并未进入汽窜阶段;油层物性在井间热液体连通前对热量传递影响较大;井间热连通评价结果与测井解释成果相结合分析可以客观、全面掌握油藏受热动态。     

分段压裂水平井的温度分布预测模型

温度预测模型是实现基于分布式温度测试(DTS)解释产出剖面的基础,但定量预测低渗气藏压裂水平井温度剖面仍是一个难题。为此,建立了一套考虑多种微热效应的低渗气藏压裂水平井耦合温度预测模型,模拟了一口低渗气藏压裂水平井的温度剖面,分析了温度剖面特征,并采用正交试验分析法评价了压裂水平井温度剖面对不同因素的敏感性。研究结果表明：①压裂水平井温度剖面呈现出不规则的“锯齿状”,任一“锯齿”都对应着一条有效人工裂缝;②各级裂缝处的井筒温降基本上与裂缝半长呈正相关关系;③从趾端到跟端,各级裂缝位置处的井筒温降与裂缝半长的比值(△T/xf) 依次递减;④压裂水平井温度剖面对各因素的敏感性依次为：裂缝半长>产量>地层渗透率>井筒半径>地层孔隙度>裂缝导流能力>水平倾角。该研究成果为实现基于DTS解释压裂水平井产出剖面提供了模型基础和理论支撑,对于压裂水平井改造效果评价和出水位置定量诊断具有重要意义。     

井组示踪剂产出曲线组合解释方法研究

针对井间示踪剂产出曲线解释方法存在的问题,提出了井组示踪剂产出曲线的解释方法。建立了以一口注入井对应的多条产出曲线总体拟合最优为目标函数、以相应的注水量和井组面积等静、动态参数为约束条件的解释模型。利用遗传算法实现了产出曲线的自动拟合,避免了最小二乘法中求偏导数困难的问题,提高了求解的速度和精度。实例应用表明,提出的解释方法具有较强的可靠性。     

一种新型稠油水平井注汽方法

针对水平井在注汽过程中,由于水平井段长,吸汽不均致使受热井段短,采收率低的问题,进行稠油水平井均匀注汽技术研究。根据分层注水原理,将单点注汽完善为多点注汽,通过孔眼限流,调整注汽剖面,保证水平段均匀受热,提高加热效率。应用油田统计数据,给出孔眼个数确定数学表达式,根据热学理论,建立水平段蒸汽干度分布模型及地层吸收热量与蒸汽干度降低损失热量平衡方程,确定了注汽孔眼直径,同时在注入工艺上进行改进,保证蒸汽正常注入。目前该技术已成功地在大庆油田第一口稠油水平井中应用,放喷阶段产油为该区块平均单井产油的7.3倍。测温曲线表明,水平段温度分布得到了很好的改善,实现了均匀注汽。     

水驱砂岩油田小层注采关系分析方法和应用效果

针对一些老砂岩油田开采初期缺少油藏监测资料,在多层合采的情况下,引起含水上升的小层注采关系不清,进入高含水开发阶段后,平面矛盾和层间矛盾加剧、无效水循环严重等问题,以吉林扶余油田的油水井试验,打破常规动态分析方法,从分析小层水驱方向入手,结合生产资料、电测资料、沉积微相和多井的现场信息,对受效井逐层分析,提出一套小层注采关系分析方法,为油水井动态分析提供了新的途径。经示踪剂验证,与分析结果吻合。利用该方法对研究区井网进行全面调整后,开发效果显著。     

智能完井综合系统

智能完井系统是带有井下传感器 ,并能实时采集有关数据的遥测与控制系统 .可允许操作人员从地面实时地对单井多层段油、气生产或对多分支井中单分支井眼的油、气生产进行监测和控制 ,最大限度地减少油气井生产期间的修井次数 ,保持有效的开采速度 ,获得较高的油气采收率 ,降低油气生产成本 .该系统可以通过控制油层的流动特性来恢复油层能量 ,延迟地层水侵入采油层段 ,增加油、气产量 .该系统特别适用于调整井和修理费用高或复杂环境下的油井 ,如海上油井、深水油井、多分支井、水平延伸井、直井、远距离操作的油井等     

延安组底水油藏水平井参数优化

 水平井技术在延长油田底水油藏中的应用尚处于矿场试验阶段.目前,在该类油藏实施的几口水平井开发效果差异较大,水平井各项主要技术参数是影响其开发效果的关键.通过定量分析和评价确定水平井主要技术参数的范围及大小,可提高该类油藏水平井的开发效果.在D4927区块油藏地质研究基础上,应用数值模拟方法,对水平井的井网形式、水平段长度、水平段垂向位置、注水时机、配产配注、指标对比等开发参数进行模拟优化,通过考查日产油量、累积产油量、综合含水等主要技术指标,定量分析了优化后的效果,确定了延安组底水油藏水平井参数最优方案.     

智能井反馈控制生产策略数值模拟

在传统油藏数值模型基础上建立具有井下监测和控制功能模块的储层数值模型,提出一种智能井Proactive和Reactive反馈控制算法。基于此模型和控制算法并以水平井生产为例,开展Proactive控制、Reactive控制以及两者结合的混合式控制的生产策略研究。结果表明:相对传统井生产,基于Reactive和Proactive的反馈控制策略可以减少产水量、增加产油量,提高净产值;Proactive控制在生产前期优势较大,而Reactive控制在生产后期优势较为明显,两者结合的混合式生产控制策略优于单独的Proactive和Reactive生产策略。     

准噶尔盆地春风油田薄浅层超稠油水平井蒸汽驱试验

 针对准噶尔盆地春风油田多轮次蒸汽吞吐后开发效果变差、亟需开发接替技术的难题,立足于春风油田埋藏浅、高孔高渗、地层平缓、温度低、储集层薄、地下原油黏度高、热采水平井整体开发的油藏条件,开展了水平井蒸汽驱先导试验.试验区动用地质储量102×10⁴ t,部署注汽井5 口,对应21 口油井,注汽井、生产井均为水平井,井距100 m,排距140 m,水平段长度200m,注汽速度5 t/h,采注比1.2.钻打了3 口观察井,实时监控油层温度、压力.试验已历时19 个月,从单井日产油量、含水、阶段采出程度、地质储量采出程度等开发指标对比分析看,蒸汽驱见效明显.在考虑稠油递减规律的前提下,蒸汽驱比蒸汽吞吐产量增幅为48%.证实,薄浅层超稠油水平井蒸汽驱技术切实可行.试验过程中形成了"立足高温微汽窜采油"的开发理念和动态监控体系、水平井高温汽窜治理、水平井蒸汽吞吐引效、大斜度注采一体化泵等配套技术.     

页岩油水平井产量变化定量表征模型

页岩油水平井生产动态变化规律复杂，常规方法难以实现全生命周期的生产动态预测。为此，以吉木萨尔页岩油水平井为例，通过分析一口典型水平井自喷期生产动态曲线，将生产过程划分为焖井阶段、快速上产阶段、产量快速递减阶段和低产稳产阶段等4个阶段，并以此为基础，引入见油时刻、峰值产油量、峰值时间及平均递减率4个特征参数，推导建立页岩油水平井定量化表征模型，结合SPSA算法，实现全生命周期生产动态曲线的拟合、预测与参数解释反演。研究结果表明，峰值产油量和平均递减率对生产动态曲线影响较大，而见油时刻和峰值时间影响较小。运用提出的定量化表征模型及曲线拟合优化算法，进行了实例应用，证明了模型的适用性，也表明该模型可作为一种切实可靠的方法为现场提供页岩油水平井生产动态预测。     

基于分布式光纤温度监测的气井产出剖面解释——以中国南海永乐区多层合采探井为例

随着分布式光纤温度(distributed temperature sensing,DTS)监测精度和分辨率的提升,逐渐成为油气生产管理和动态分析中产出剖面监测的重要技术之一,但其解释技术还处于起步探索阶段.考虑流体渗流过程中焦耳汤普逊效应以及诸多微量热效应,结合质量守恒、动量守恒、能量守恒定律建立低渗多层合采气井温度...     

底水油藏水平井开发见水后生产动态预测

水平井技术是开发底水油藏、延长油井见水时间与提高底水油藏采收率的一项重要技术,但是水平井见水后的动态预测与控制是这项技术的难点。在前人研究的基础上建立了一个水平井开发底水油藏的简化物理模型,并从此模型出发经过推导与简化得到了一个简单易行的水平井开发底水油藏见水后动态生产规律的预测方法,并编制了计算机程序,结合华北任丘油田水平井实际生产情况进行了预测分析与应用。从实例预测对比结果可以看出,该方法预测精度令人满意。