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。     

气顶底水油藏油井最佳射孔井段确定新方法

气顶底水油藏兼有气顶油藏和底水油藏的特征,开发难度大。油藏主要开采原油,开发过程中通常会表现出先气顶气窜,后底水锥进的生产特征,使得油井稳产期短,产量下降快,油藏采收率普遍较低。若油藏在油气界面或油水界面处存在不渗透隔板,则可有效减缓气顶气或底水的锥进速度,延长油井稳产期。现有的该类油藏油井最佳射孔井段确定方法,因考虑因素不全面或采用图版的近似方法,且均未考虑油藏中存在隔板的情况,故无法满足生产需要。对存在隔板的气顶底水油藏提出了一种确定最佳射孔井段的最优化方法,并在实际生产中获得了验证。     

气顶底水浊流相油藏剩余油分布研究

浊流相油藏中存在气顶和底水时,因其特殊的沉积特点,内部油气水运动变化复杂,开发中后期剩余油分布研究难度较大。以欢17块大凌河油藏为例,应用油藏数值模拟方法,定量研究了气顶底水浊流相油藏开发中后期剩余油分布规律。通过研究,明确了此类油藏地质模型建立过程中的关键点在于隔夹层分布的正确描述。给出典型范例详解了隔夹层分布的修正过程;指出了此类油藏拟合过程中的重要拟合指标综合含水率和产气量的拟合关键点,并分析得出油侵气顶区及构造顶部区是该类油藏剩余油的主要富集区域。最后,基于剩余油数值模拟结果,提出了压水锥和侧钻水平井相结合的开发调整方式,为高效开发此类油藏提供了技术支持和决策依据。     

低渗透油藏水平井流入动态关系的建立

采用等值渗流阻力法,推导出了低渗油藏水平井稳定渗流产量公式、溶解气驱油气两相流产能方程及无因次流入动态方程。流入动态方程简单明了,与Wiggins方程形式一致。产能影响因素分析结果表明：中高渗油藏的流动是启动压力梯度为零的低渗油藏流动的一个特例;随着启动压力梯度的增加,水平井产能明显递减;水平井长度越长,产量越大。     

油、气、水三相水平井流入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。     

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。     

水平井二维稳定渗流场分析及应用

通过保角变换把水平井二维渗流场转换为直井二维渗流场,分析水平井二维稳定渗流场,推导出水平井二维稳定渗流场中的渗流速度参数方程,进而根据水平井产能公式和水平井二维稳定渗流场中的渗流速度参数方程优化水平井水平段长度和水平段方向。通过绘制水平井和垂直注水井不同方位组合的一注一采井网流线分布图,优化水平井和垂直注水井的最佳相对位置。结果表明,常规薄层油藏的水平井生产井段长度不宜大于100 m。应用水平井开发具有气顶或边水的油藏时,水平段应与油藏的构造线相平行,使水平井二维渗流场中的主流线方向避开气窜方向和边水锥进方向;在水平井和垂直注水井一注一采井网中,通过对比流场分布图明确垂直注水井的最佳位置在水平井的中垂线上。     

凝析气顶油藏气窜量计算方法

气顶油藏在开发过程中经常遇到气窜问题,研究气窜对改善油气田开发效果具有重要意义.凝析气顶油藏气窜特征与常规气顶气窜不同,凝析气顶气窜不仅表现为气油比和累产气量升高,其采出油组成和密度等特征都发生了较大变化,因此在气窜量分析和计算时要采用不同的方法.在常规气顶气窜量计算法的基础上,推导了适用于凝析气顶气窜量的气油比动态计算方法.通过实例进行了凝析气顶气窜量的计算.并与密度动态法比较,验证了该法的可靠性.     

块状潜山稠油油藏水平井合理产能确定方法

为了确定块状潜山裂缝性稠油油藏水平井底部注水水平采油井的合理产能,利用镜像反映原理和势函数叠加原理推导出水平井井网底部注水整体开发厚层裂缝性稠油油藏的产量公式;并结合油藏区块实际地质参数,针对注采井距、注采压差、采油井垂向位置等影响产量的主要因素进行了分析和优化。结果表明,利用水平井井网底部注水整体开发厚层裂缝性稠油油藏的合理注采井距为2倍油层厚度。为了油井能够获得较高的产能,注采井之间首先必须保持合理的井距形成有效的驱替。随着注采压差的增大,生产井产量呈现线性增加的趋势;但存在合理的注采压差。纵向上将采油井布置在油藏的顶部,可获得最大的单井产量。研究成果可为块状厚层潜山稠油油藏单井合理产能的确定提供理论依据,且方便实用。     

气顶边水油藏油气协同开发下流体界面运移特征

气顶边水油藏的开发,存在明显的油气水互侵现象,导致产量快速递减,开发难度增大。为了防止生产井过早停产,需明确流体界面运移特征,制定油气协同开发生产制度。本文通过油藏数值模拟方法,建立了月东油田气顶边水油藏实际模型与机理模型,根据气顶与边水作用能量强弱,将油气协同开发区域划分为边水控制区、气顶控制区和气顶边水联合控制区三类进行研究,综合评估气窜、水淹、油侵风险,明确油气、油水界面运移特征并形成运移速度图版。结果表明：随着开发的进行,气顶膨胀导致油气界面从油藏顶部向油井方向运移,边水侵入导致油水界面从油藏底部向油井与气井方向运移,油井存在气窜与水淹的风险,气井存在水淹与油侵的风险,剩余油主要分布在气顶下部和井间高部位,确定月东油田气顶边水油藏合理采气速度为6%~8%。本文基于实际与理论研究形成的成果认识,为气顶边水油藏油气协同高效开发提供理论指导。     

人工气顶稳定气驱条件及其影响因素

为了开发倾斜断块油藏构造高部位的剩余油,提出了人工气顶稳定气驱(artificial gas cap stableflooding, AGCSF)方法。在明晰人工气顶稳定气驱机理的基础上,以注N_2形成人工气顶(artificial gas cap, AGC)为例,运用油气两相渗流理论和Dietz模式几何关系,明确了倾斜油藏人工气顶稳定气驱的条件,建立了保持气驱前缘界面稳定运移的临界速度模型。研究认为,气顶气驱速度小于临界速度是人工气顶稳定气驱的前提条件;重力、浮力、毛细管力、黏滞力和多相流动中所产生的各种附加阻力是人工气顶气驱前缘界面气油界面稳定的主要力学机制;原油相对渗透率、地层原油黏度、地层原油密度、地层次生气顶气(N_2)密度是影响临界速度的主要因素,且原油相对渗透率、地层原油密度越大,地层原油黏度、地层次生气顶气(N_2)密度越小,稳定气驱速度越大,越有利于人工气顶稳定气驱油。实例验证结果表明:新模型考虑的影响因素全面,且更为科学、合理、可靠;Y47X28断块古近系沙河街组二段1砂组油藏人工气顶稳定气驱速度小于其次生气顶气侵临界速度1.07×10~3m~3/d时可以实现稳定气驱。研究成果与认识可为倾斜油藏人工气顶稳定气驱开发关键技术的研发,为倾斜断块油藏阁楼油的高效开发提供理论基础和技术指导。     

气顶油藏屏障注水数值模拟

探讨气顶油藏屏障注水提高油藏开发效果的机理,并优化屏障注水参数。以国外某气顶油藏的储层特征为基础,通过油藏数值模拟方法,对气顶油藏屏障注水运移规律及作用机理进行分析。结果表明,屏障形成前,屏障水以径向流的运移规律向气顶和油环流动,分别补充油区与气区地层能量,延长开发年限,有效抑制气顶膨胀能,减缓油气界面运移速度,降低油井生产油气比,提高油井开发效果。当屏障形成后,屏障切断油区与气区的通道,将气顶油环分为一个大气顶小油环与小气顶大油环,实现气顶油环单独开采,有效防止油气互窜。结合该油藏的开发政策,优化气顶油环屏障注水参数及开发方式,分别从油侵损失量和气顶油环采出程度两个方面综合考虑,最优屏障井位置随着注采比的增加逐渐往气顶方向移动,并最终稳定在一定位置。     

气驱油藏动态预测方法

本文运用物质平衡及渗流力学原理,提出一种气顶和溶解气综合驱动油藏的动态预测计算方法,并编制了工程软件。应用该软件对油藏在压降条件下的综合指标进行预测,也可以计算储量和气顶大小。实例计算表明,气顶大小对原油采收率有着重要的影响。     

气顶油藏开发技术对策探讨

气顶油藏的开发方式多种多样,影响开发动态预测的因素较多。从气顶油藏开发基本原则出发,针对开发中所遇到的主要技术问题,利用实际资料进行模拟开发,就构造几何形态、层间连通性等地质工程因素和开发方式、注采比、气顶气投产时机、采油速度、油气界面附近油井配产等开发技术政策因素,对原油采收率的影响进行了定量化研究,并首次对原油损失问题进行了模拟计算和探讨,提出了气顶油藏开发采取的几个技术对策:完善油区注采系统,注意油气协调开发;开发次序应先开采油环油,4年后动用气顶气;降低GOC附近油井配产,可收到较好的效果;当气顶气储量相对较大时,采取气顶、油区同时开发的方式。     

水平井两相流变密度射孔模型研究

综合考虑水平井气液两相流体分层流动特性以及气液两相流体高速通过射孔孔眼所产生的非达西流动效应等因素,基于向井流流动模型和水平井筒气液两相分层流动模型,建立了水平井两相流变密度射孔优化模型。通过对所建模型的数值求解,揭示了变密度射孔完井水平井内气液两相分层流动规律,并对模型中产量、地层渗透率等重要参数进行了敏感性分析。结果表明,均匀射孔会导致水平井筒跟端的径向流入量大大增加,出现明显的端部效应,而通过调节射孔密度,可以有效地调整水平井生产剖面,尤其对于高渗油藏,变密度射孔能够有效地减缓可能出现的水气锥进,从而提高油田的开发效益。     

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。     

各向异性油藏水平井渗流和产能分析

用拟三维方法分析了各向异性油藏的渗透率主值、主方向和油藏边界对水平井渗流的影响 ,给出了各向异性油藏内水平井渗流的压力场、流场分布及产量的解析解。结果表明 ,水平井的控制储量和产能由水平井方位、各向异性渗透率主值及主方向共同决定。计算产能时不仅要考虑边界点到井位的距离 ,还必须考虑边界点所处的位置。水平井与最大渗透率方向之间夹角越大及各向异性越强 ,则水平井的控制储量和产能越大。水平井筒中的流量分布及水平井所在直线上的压力分布既不受水平井方位的影响 ,也不受渗透率各向异性的影响。当油藏的水平方向尺度远大于其厚度时 ,水平方向渗透率对产能的影响明显大于垂向渗透率。水平井偏离地层的垂向中心位置越远 ,且水平井长度 (相对于地层厚度 )越小 ,水平井的产能越小。各向异性渗透率介质中的等压线不与流线相互正交     

低渗透油藏中水平井的非稳态产能研究

用水平井开发低渗透油藏可以建立有效的驱替压差,提高单井产能。正确预测低渗透油藏中水平井的产能对水平井的优化设计具有重要意义。针对低渗油藏的特征,考虑启动压力梯度,建立了低渗透油藏中水平井开发时的不稳定渗流数学模型,采用拉普拉斯变换及数值反演技术,得到低渗透油藏中水平井的非稳态产能,并分析了无因次井底压力和无因次产量的变化规律及影响因素。研究成果对低渗透油藏水平井的开发具有重要的指导意义。     

各向异性油藏水平井渗流和产能分析

用拟三维方法分析了各向异性油藏的渗透率主值、主方向和油藏边界对水平井渗流的影响，给出了各向异性油藏内水平井渗流的压力场、流场分布及产量的解析解。结果表明，水平井的控制储量和产能由水平井方位、各向异性渗透率主值及主方向共同决定。计算产能时不仅要考虑边界占到井位的距离，还必须考虑边界点所处的位置。水平井与最大渗透率方向之间夹角越大及各向异性越强，则水平井的控制储量和产能越大。水平井筒中的流量分布及水平井所在直线上的压力分布既不受水平井方位的影响，也不受渗透率各向异性的影响。当油藏的水平方向迟度远大于其厚度时，水平方向渗透率对产能的影响明显大于垂向渗透率。水平井偏离地层的垂向中心位置越远，且水平井长度（相对于地层厚度）越小，水平井的产能越小。各向异性渗透率介质中的等压线不与流线相互正交。     

底水油藏水平井水平段合理位置的确定

底水油藏水平井的垂向位置是影响水平井开发的重要因素。在前人研究成果的基础上,综合油藏工程方法与数值模拟方法,得到了底水油藏水平井的最优垂向位置,对指导底水油藏水平井优化设计提供理论基础。