低渗透油藏气驱产量预测新方法

注气开发油藏产量预测油藏工程理论方法报道极少。为增加注气方案可靠性,提高注气效益,从气驱采收率计算公式入手,利用采出程度、采油速度和递减率之间相互关系,推导出气驱产量变化规律;结合岩芯驱替实验成果和油田开发实际经验,提出了气驱增产倍数严格定义及其工程计算方法;发现低渗油藏气驱增产倍数由气和水的初始驱油效率之比以及转驱时广义可采储量采出程度决定;统计得到国内外18个注气项目气驱增产倍数理论值和实际值平均相对误差6.90%;绘制了气驱增产倍数查询图板,以便于从事注气开发人员使用。研究成果为气驱产量预测提供了油藏工程理论依据,从而对控制和优化低渗油藏注气项目投资有重要意义。     

低渗透油藏注气提高采收率评价

伴随油气田勘探工作的深入,原油中难采低渗透储量发现所占比例越来越大。由于渗透率低,一方面注水和其它提高采收率方法使用受到限制,另一方面气源大量发现,给注气提高采收率提供了可能,并显示出突出的优势。通过分析低渗透油藏的特点、国内外低渗透油藏注气实例,针对我国实际情况,提出了一套评价低渗透油藏注气可行性的技术路线和内容,以及注气中应当注意的问题和建议,对低渗透油藏开发可行性评价有很好的指导意义。     

利用注烃气混相驱分析低渗透油藏井间连通性

油藏井间连通性是进行油藏评价的重要内容,是编制实施提高采收率方案的基础性工作。冀东油田高13断块属于低渗透油藏,油藏条件和流体性质都比较适宜注烃气混相驱。为了先期评价油藏连通性和非均质状况,提出了一种利用注烃气混相驱来判断低渗透油藏井间连通性的一种新方法。该方法基础理论扎实,计算步骤简单,并通过生产井动液面与注采波动数据进行了结果验证。结果表明,该方法能够比较准确有效地评价区块井间连通性,客观反映了油藏非均质性,为后期的注烃气混相驱提高采收率方案制定、实施提供指导。     

低渗透油藏二氧化碳同步埋存量计算

埋存潜力评价是二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)潜力评价的重要内容。在区分二氧化碳驱油项目评价期内的埋存量(同步埋存量)和油藏废弃后的埋存量(深度埋存量)基础上,提出了"三参量法"同步埋存量计算方法;在辨析气驱换油率概念基础上,依据物质平衡原理,考虑压敏效应、溶解膨胀、干层吸气和裂缝疏导等,首次得到二氧化碳换油率理论计算公式;联合油气渗流分流方程、Corey模型和Stone方程等相对渗透率计算公式,给出了自由气相形成的生产气油比确定油藏工程方法;根据气驱增产倍数概念,结合水驱递减规律,预测低渗透油藏气驱产量变化情况。总结提出二氧化碳驱油与埋存项目评价期内埋存量"3步评价法",即"油藏筛选→三参量预测→同步埋存量计算",完善了二氧化碳驱油与埋存潜力评价油藏工程理论方法体系。     

低渗透油藏弹性驱和溶解气驱采收率计算

针对低渗透油藏流体渗流存在启动压力梯度,基于达西定律的常规采收率计算方法难以适用的问题,结合非达西渗流理论,采用油藏工程方法,提出了考虑启动压力梯度的低渗透油藏弹性驱和溶解气驱采收率计算新方法.介绍了该方法的基本原理和计算过程,并进行了算例分析.研究结果表明:低渗透油藏启动压力梯度的存在降低了弹性驱和溶解气驱采收率,加密井网是提高弹性驱和溶解气驱低渗透油藏开发效果的有效途径.提出的计算方法拓展了非线性渗流理论的应用,可用于低渗透油田的开发设计.     

低渗透油藏混相驱水气交替注入段塞比研究

水气交替(WAG)注入是改善气驱开发效果最经济有效做法,水气段塞比是注气驱油开发设计的重要参数。但现有研究方法和结果在普遍性、个性化和效率方面仍有不足。以水气交替注入单周期为考察对象,从扩大注入气波及体积角度得到低渗透油藏水气段塞比下限;从保持低渗透油藏地层压力角度得到水气段塞比上限和水段塞连续注入时间上限;通过引入主流管突进系数概念,结合混相气驱油墙描述方法,根据达西定律推导出单WAG周期内气段塞连续注入时间上限;并给出水气段塞比约束下的气段塞连续注入时间;首次得到水气段塞比油藏工程计算数学模型。本文研究发现：①水气段塞比合理区间受控于水和气的波及系数以及单WAG周期内水气段塞连续注入期间的注采比;②一般低渗透油藏在油墙集中采出阶段中后期水、气段塞均须采用时间序列上的锥形段塞组合。研究成果对注气开发方案编制和气驱生产调整有重要指导作用。     

低渗透油藏CO2驱超前注气可行性评价

从超前注水的机理入手,结合数值模拟与实际动态,对比了不同注入方式下井间的压力剖面,分析了超前注气对地层压力波及的影响,建立了不同注入方式下受效的评价方法。基于低渗透油藏存在的启动压力梯度、应力敏感、孔喉细小的储层特性,分析不同注气方式对油井、注气井及地层压力的抬升幅度、采出程度以及混相效果等的影响;基于以上特点,超前注气可以有效地解决超前注水效果差或油井开井后暴性水淹等实际现象;并以大庆油田YSL区块为例,进行了不同注气方式下的开发效果分析,评价了超前注气的开发效果,对低渗透油藏开发技术政策的制定具有一定的指导意义。     

低渗透油藏二氧化碳驱同步埋存量计算

埋存潜力评价是二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)潜力评价的重要内容。在区分二氧化碳驱油项目评价期内的埋存量(同步埋存量)和油藏废弃后的埋存量(深度埋存量)基础上,提出了"三参量法"同步埋存量计算方法;在辨析气驱换油率概念基础上,依据物质平衡原理,考虑压敏效应、溶解膨胀、干层吸气和裂缝疏导等,首次得到二氧化碳换油率理论计算公式;联合油气渗流分流方程、Corey模型和Stone方程等相对渗透率计算公式,给出了自由气相形成的生产气油比确定油藏工程方法;根据气驱增产倍数概念,结合水驱递减规律,预测低渗透油藏气驱产量变化情况。总结提出二氧化碳驱油与埋存项目评价期内埋存量"3步评价法",即"油藏筛选→三参量预测→同步埋存量计算",完善了二氧化碳驱油与埋存潜力评价油藏工程理论方法体系。     

室内注气方式对鄯善低渗油藏驱油的影响

针对低渗、特低渗油藏注气段塞大小不同,提高采收率的效果也不同的问题,通过长岩芯驱替实验研究了鄯善低渗油藏水驱后烃气连续驱以及水驱后注0.3HCPV、0.6HCPV烃气后再水驱三种注气段塞大小提高驱油效率的效果。研究结果表明,水驱后注0.3HCPV烃气再水驱气突破时间相对稍早,而水驱后连续注气与水驱后注0.6HCPV烃气再水驱气突破时间较接近;水驱后连续注气气油比远高于水驱后注0.3HCPV、0.6HCPV烃气再水驱的情况,而注0.6HCPV烃气再水驱的气油比又高于仅注0.3HCPV烃气再水驱;水驱后注0.3HCPV、0.6HCPV段塞烃气后再水驱时分别在水驱基础上提高驱油效率6.41%和13.61%,水驱后连续注烃气可在0.6HCPV注气量基础上驱油效率增加0.79%,增幅不大,说明注入0.6HCPV是合适的注入量。     

低渗透油藏分区物质平衡方法研究

传统物质平衡方法应用中,认为油藏中地层压力降处处相同.但实际上,由于低渗透油藏中不同区域的启动压力梯度不同,因而压力降差异较大.提出了用分区物质平衡方法确定低渗透油藏的弹性驱及溶解气驱采收率.介绍了该方法的基本原理、具体实现过程和矿场应用实例.算例结果表明:分区物质平衡方法的计算结果更加符合低渗透油藏的实际生产特征.     

气驱开发油藏井网密度数学模型

井网密度对气驱开发效果有决定性影响。首次提出了考虑当前采出程度和混相程度的气驱采收率计算公式。以气驱采收率计算为基础,从技术经济学观点考察了注气项目在评价期内的投入产出情况,建立了气驱井网密度与净现值之间联系。利用驻点法求极值方法得到了气驱开发油藏的经济最优井网密度和经济极限井网密度的数学模型。本文研究成果对于注气潜力评价和油藏注气开发实践有重要指导意义。     

低渗透油田注水与注气开发的数值模拟比较

为了搞清楚低渗透油田注水和注气开发的效益,以安塞油田坪桥区特低渗透油田为例,应用三维三相全组份模型,对低渗透油田的注水开发和注气开发进行了数值模拟研究,并将二者进行了对比,结果表明,注水开发和注气开发都能有效地向地层补充能量,较自然能量开采,开发水平有很大提高,是开发低渗透油田的有效方法;注水开发和注气开发比较存在三个时期,即①前期注水优于注气;②中期注气优于注水;③后期注水优于注气;三个不同时期出现的早晚和长短受注入气组成的影响;注水采收率可达２６．２４％;注气采收率在１４．１４％～２４．２８％之间,注入气体越富,效果越好;提高注气效果的关键,是延迟注入气在生产井井底的突破．     

低渗透油藏气驱注采压力系统诊断模型

注采压力系统对注气驱油效果影响很大。根据流场速度分布,提出气驱注采压力系统分析应首先关注主流线上的压力分布情况,实现"三维化一维";根据井间压力分布,明确游离态注入气尚未到达的油水两相共渗区为注采压力系统研究目标区,实现"三相化两相"。基于微分方程叠加原理提出并推导"拟单相"渗流压力扩散方程,进而建立气驱注采压力系统诊断数学模型,即"带移动定压外边界拟单相渗流"定解问题。首次区分"注入气-地层原油"体系和"注入气-油墙油"体系最小混相压力差异,即"两级混相"现象。应用新方法研究了井底流压对二氧化碳驱地层压力的影响,论证了增压见效阶段降低采油速度对实现混相驱的必要性,以及油墙集中采出阶段油井井底流压略高于"油墙油"泡点压力有利于维持混相的观点。研究成果对于矿场注气混相驱注采井工作制度的制定有指导作用。     

油藏气驱开发规律研究

掌握气驱开发整体规律,尤其是产量变化规律是准确评价气驱潜力和科学编制注气方案的前提。以气驱采收率计算公式为基础,利用采出程度,采油速度和递减率之间的内在微积分关系,推导出气驱采油速度、产量递减率和气驱含水率、气油比等主要生产指标遵循的变化规律。首次给出气驱增产倍数的严格定义和乙型气驱规律曲线。研究成果为解释油藏气驱生产动态提供了理论依据,对油藏注气决策有重要指导意义。     

注气开发低渗透油藏见气见效时间预报方法

气驱开发油藏见气时间预报油藏工程完备理论尚未见报道。首次提出应用完全非混相驱替、一次萃取和一次溶解膨胀三个步骤,即"三步近似法"简化真实气驱过程。引入"特征流管"概念研究波及区域完全非混相驱含气饱和度分布。结合相态理论和实验成果量化一次萃取和一次溶解引起的油藏流体膨胀。利用物质平衡原理和气驱增产倍数概念描述见气见效时的"油墙"规模。分别计算了见气见效时游离态、溶解态和成矿固化态三种赋存状态的注入气体占据的烃类孔隙体积,得到低渗透油藏见气见效时间预报普适理论模型。给出了CO2驱油藏见气时间计算简化公式,用于十个注气项目的平均相对误差为8.3%。发现见气见效时间对见气前的阶段地层压力及其接近最小混相压力的程度、注入气地下密度和和理论体积波及系数较为敏感。指出提高见气前的阶段地层压力和增加体积波及系数是延迟见气的两项基本技术对策。研究成果对编制气驱方案、把握注气动态并及时制定生产调整对策有重要指导意义。     

基于数值模拟的致密油油藏注气开发技术研究

致密油将是缓解我国能源紧缺局面的重要非常规资源,美国利用注气开发致密油已取得显著进展,因此我国开展致密油注气开发研究是十分必要的。利用数值模拟技术,评价不同注气方式对致密油油藏开发效果的影响,从提高采出程度、压力保持水平以及气窜等角度分析了不同混相程度、不同井型及不同注入方式对致密油油藏生产的影响。研究结果表明,近混相和混相注气都能高效开发致密油,以0.5%PV注气量生产20年后,混相和近混相注气下的采出程度能在衰竭式开发基础上提高9.56%以上;在近混相下,水平井注气比直井注气更能提高波及系数和采出程度,循环注气能有效减缓气窜的发生。因此,采取水平井近混相循环注气将是高效开发致密油藏的重要技术。     

低渗透油藏气驱“油墙”几何形态描述

在界定气驱类型的基础上,阐述了高压注气"油墙"形成过程。将气驱"油墙"形成机制概括为"差异化运移"和"加速凝析加积";并首次区分出控制气驱见效高峰期生产效果的"先导性显式油墙"和"伴随性隐式油墙"两种类型。基于简化实际气驱过程的"三步近似法"、物质平衡原理和低渗透油藏气驱增产倍数等概念,给出了见气见效时单井组内"先导性显式油墙"的形态、宽度、高度、面积、周长、体积等几何产状要素的定义和描述方法。进一步提出"油墙集中采出体积"和"油墙集中采出时间"概念及其计算方法,为见效高峰期持续时间估算和气驱开发阶段定量划分提供了理论依据,也为注气开发方案编制提供了必要依据。     

新疆低渗透油田注气提高采收率技术筛选(英文)

针对新疆低渗透油藏,利用油藏数值模拟技术筛选不同注气提高采收率方案,包括CO2、空气、N2和烟道气,评价其技术和经济的可行性。采用改进的Corey模型计算各种气体在不同混相条件下的开发效果,重点分析温室气体CO2的埋存及提高采收率机制。在无廉价气源条件下,可以选取注空气低温氧化技术,直接注入电厂排放的烟道气也是一种不错的提高采收率技术并可减少温室气体的排放,但烟道气运输成本过高。通过可行性分析认为,不同注气开发方案在技术上是可行的,但在经济上受到一定限制。     

致密砂岩气藏钻完井关键技术研究进展

 从20世纪70年代开始,美国致密砂岩气藏的广泛开发受到了普遍关注,在致密砂岩气藏钻、完井等方面形成了一系列成熟的先进技术,井型设计从最初的单一直井发展到水平井、丛式水平井,最长水平段超过3000m;布井方式也从单口井钻井转变为工厂化钻井,提高了施工效率;钻井提速采用欠平衡钻井、控压钻井、优质钻井液等技术,实现了长水平段水平井安全、快速钻井;完井技术由常规酸化发展为大型分段压裂技术,改造级数最多超过60级,单井产量提高45%以上,实现了致密砂岩气藏低成本、高效益开发。根据中国致密砂岩气藏储层特征,先后在长庆、吉林等油田进行了丛式水平井工厂化钻井和长水平段加砂分段压裂改造技术的试验应用,钻井最长水平段为2800m,改造级数最多已超过25级,单井成本节约100万元以上,产量是直井的3～10倍,取得了显著的应用效果。这些配套技术的形成推动了中国致密砂岩气藏钻完井技术的进步,对加快中国致密砂岩气藏开发步伐具有重要的指导意义。