海上低渗复杂断块油田综合调整分析研究

渤中34—2／4油田具有断层发育、渗透率低、含油层段多、埋藏深、完井工艺复杂等特征。在精细地质研究的基础上，对油田剩余油分布情况进行研究，找出剩余油分布规律，明确了油田综合调整的方向，通过实施调整井、老井大修、上返补孔等综合调整措施，改善油田的开发效果，提高油田采油速度和采收率。近几年综合调整研究成果的应用，油田的开发效果明显改善，实现了原油产量连续三年负递减。同时，该油田的综合调整实践可为海上类似低渗复杂断块油田开发中后期稳产提供参考。

考虑沿程非均匀吸汽下SAGD产能预测模型

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)相比于其他热采方法对稠油开发效果更好。目前常用的SAGD产能预测模型主要基于沿程均匀吸汽提出,矿场应用困难。针对这个问题,对SAGD沿程生产过程进行试验研究,基于试验获得沿程非均匀吸汽现象,结合达西定律、热传导定律及物质平衡方程,推导出新的SAGD产能预测模型。结果表明:三维SAGD开发物理过程比二维SAGD更加复杂;所建立的新模型在产能预测上比以往的模型更加准确;以往在二维剖面上将SAGD划分为蒸汽腔上升、蒸汽腔横向扩展及蒸汽腔下降3个阶段,但是在更加符合矿场实际的包含沿程方向的三维角度,这个阶段划分方式并不适用;蒸汽干度是影响双水平井SAGD沿程蒸汽分布的一个重要因素。

基于干扰系数的分层开采优选新方法

油井多层合采是一种常见的油藏开发生产方式,但是多层合采常会产生层间干扰现象,降低原油采收率。针对这一问题,提出了基于干扰系数进行分注分采的调整方法。以SZ油田多层合采层间矛盾突出从而进行分采调整为实例,针对实际生产矛盾与小层地质特征,结合五个不同的干扰系数,提出了三十种分层开采的调整方案。定含水率对比不同方案的预测结果,考虑到海上油田平台寿命有限,同时采用了定年限的对比优选方法。研究结果表明:分层开采方式使生产得以改善,定年限和定含水率方法各自最优的调整方案采出程度分别提高了7.79%与2.63%。为非均质多层系油层的分层开采提供了理论依据。

渤中13-1油田薄层生屑云岩分布特征及成因分析

渤中13-1油田古近系沙河街组沙一段顶部发育一套薄层生屑云岩油气藏。由于该储层具有厚度薄、埋藏深、横向变化快、预测难度大等特点,给油田钻探部署带来了极大的困难。运用类比分析及相控储层预测技术,对薄层生屑云岩的分布特征和成因进行了系统分析,并预测生屑云岩储层有利区带,优化钻前井位部署。经钻探证实均获良好效果,钻探成功率达100%,经投产测试均获高产油气流,为相似油藏的开发部署提供了良好的借鉴和指导作用。

普通稠油油藏反九点井网平面波及系数计算方法及数模验证

综合考虑普通稠油油藏渗流过程中存在启动压力梯度和非活塞驱替以及井网处于非单一沉积微相时渗透率各项异性的特征,建立了一套普通稠油油藏反九点井网平面波及系数的理论计算方法,定量表征平面波及系数的变化规律,计算各方向边、角井的见水时间.研究了启动压力梯度、压差以及渗透率级差对平面波及系数和见水时间的影响.同时,自主编程了考虑启动压力梯度的油藏数值模拟器.结果发现:启动压力梯度越小,压差越大,水驱平面波及系数越大,边、角井见水时间越快,含水率越高;渗透率级差越小,波及越均匀,边井见水时间差越小.通过模拟,验证了理论计算方法的准确性,可视化了不同水驱阶段平面波及系数和剩余油饱和度的变化规律.通过优化注采参数、差异化边角井工作制度等方式,缩小了死油区,提高了平面波及系数,改善了水驱效果.

一种基于油通比的油藏优势流场表征新方法

优势渗流通道发育是导致中高含水油田平面水驱不均衡和井网波及系数低的根本原因。为了准确定位储层优势渗流通道发育位置,指导油田下一步的稳油控水,基于储层时变数值模拟技术,从水置换油效率角度提出了一个新的流场评价指标“油通比”及流场非均质性评价指标“油通比非均质性系数”。根据油通比特征曲线在不同含水阶段的形态,结合其物理背景,划分4级流场渗流区域,实现了对油藏流场的分级评价。经过验证,流场的优势渗流通道区域与示踪剂测试结果完全符合,证明了油通比流场评价方法的可靠性。利用该方法对渤海BZ油田开展了优势流场评价,制定流场分级调控措施政策,指导部署调剖堵水和水平井控水措施,实施后油通比非均质性系数减小5.6%,流场非均质性明显改善。该方法实现了对高含水油田优势渗流通道的定量表征。

基于可拓理论的海上油田注采效率综合评价

注采效率是反映水驱油藏生产单元的生产状况及开采效果的重要指标,是油藏制定适宜调整措施的重要依据.根据海上油田水驱稠油油藏的开发特点,综合考虑生产单元中的采油井和注水井,分别从生产能力、产油效率、驱替效果等方面,筛选出评价不同生产单元注采效率的指标集;利用可拓理论方法,系统化处理不同指标对生产单元注采效率分级评价结果的影响,建立油藏注采效率分级评价方法.基于渤海SZ油田实际特点,在生产单元注采效率评价结果分析的基础上,提出了针对性的开发调整措施,为油田的持续有效开发奠定了基础.

基于层间均衡驱替的注水井分层配注方法

油藏纵向非均质性造成注水舌进,层间开采差异大,导致油田开发效果不理想。针对此问题,根据储层采出程度与注入孔隙体积倍数的关系,利用迭代法对各层注水量进行重新分配,以实现油田各层采出程度相同的均衡驱替目标,从而形成一种基于层间均衡驱替的注水井分层配注新方法。将研究成果应用于渤海BZ油田,新方法实施后区块平均日增油23 m 3/d,含水下降约4%,起到了较好的降水增油效果。新方法有效增加了储层的动用程度,提高了注入水的利用率,减少了注入水的低效无效循环,提升了油田的开发效果,对进一步挖潜剩余油具有重要指导意义。

渤海S油田高含水期加密井产能评价

渤海S油田于2009—2011年期间成功实施了我国海上稠油油田的首次加密调整工作,加密调整井投产产能高于调整方案设计值,如何正确认识这种现象,对指导海上稠油油田综合调整方案的设计具有十分重要的意义。文中分析评价了S油田稠油高含水阶段调整井的影响因素,剖析了射开程度、生产压差、层间干扰以及井斜等因素对调整井产能评价的影响。研究成果对处于中高含水阶段的海上油田调整方案的设计具有一定的借鉴意义。

三重介质复合油藏椭圆流试井模型

对于各向同性油藏,由于内外边界条件不同,其流动状态通常为径向流或线性流;但对于渗透率存在各向异性的油藏,其流动状态可能为椭圆流。为此,文中结合椭圆流渗流理论,建立了针对三重介质的复合油藏椭圆流试井解释模型。利用Mathieu函数性质得到了椭圆流模型的拉普拉斯空间解,采用Stehfest数值反演法得到模型在实空间下的解,并绘制了典型试井曲线,对各参数的敏感性进行了分析。根据典型曲线的特点,三重介质复合油藏椭圆流模型存在13个不同的流动阶段。通过分析井筒半径、内区半径、内外区流度比、裂缝储容比、基岩储容比、溶洞窜流系数、基岩窜流系数对试井典型曲线的影响,讨论了考虑椭圆流时三重介质复合油藏试井模型的基本特征。

稠油油藏水平井热采吞吐产能预测新模型

针对普通稠油油藏水平井热采吞吐产能预测缺少合适计算模型的现状,通过建立加热区和未加热区的复合流动模型,考虑加热区和未加热区原油黏度的差异,研究了水平井单井热采吞吐产能预测的解析模型,推导了水平井热采吞吐相对于冷采的产能增产倍数计算公式。研究表明,增产倍数主要受加热半径、油层厚度和水平段长度等因素影响。以渤海N油田热采水平井典型数据为基础建立机理模型,通过数值模拟得到不同吞吐轮次的加热半径,在此基础上,利用新模型计算了不同吞吐轮次的产能增产倍数,预测第一轮吞吐的增产倍数为1.6倍,该值与渤海N油田10口热采吞吐水平井第一轮吞吐效果评价结果吻合程度较高。

基于核磁共振的驱替速度和倍数对疏松砂岩油藏孔喉特征及采收率影响实验

疏松砂岩油藏在长期注水开发过程中储层的孔喉结构发生变化,影响开发效果。基于核磁共振扫描岩心技术并借助室内驱油实验,研究了不同驱替速度和特高驱替倍数对渤海SZ油田疏松砂岩油藏孔喉特征及采收率的影响。结果表明:固定特高驱替倍数(2000 PV)下,驱替速度越大,孔喉扩大倍数越大;当驱替速度由0.5 mL/min增大到1.5 mL/min后,孔喉扩大倍数由2.68增加到3.18;驱替倍数<500 PV时,驱替速度越高,阶段采收率越高;驱替倍数>500 PV后,随驱替速度增加,最终采收率有所降低;固定驱替速度(1 mL/min),驱替倍数由2000 PV增加至3000 PV时,采收率仅增加1.59个百分点,且在采出液中出现较明显的固体颗粒。对于渤海SZ油田而言,注水开发后期(>500 PV)驱替速度不宜过大,同时驱替倍数达到2000 PV后继续注水对提高采收率效果不明显。本文研究可为该类油藏开发方案设计提供借鉴和指导。

对水驱曲线中童氏“7.5B”公式再认识和改进

针对童宪章先生"7.5B"水驱地质储量公式准确性和适应性差的问题,综合考虑黏度、相渗曲线、原始含油饱和度、水驱波及系数等因素,推导出新的水驱地质储量计算公式。研究表明,利用C'值代替7.5,公式的适用性更强,陈元千方法和凡-任-姜方法均是新方法的特例。矿场应用表明,对于普通稠油油藏,童氏方法、陈元千方法和凡-任-姜方法计算的水驱动用程度均不合理或偏乐观,新方法计算的水驱动用程度更符合油藏的开发实际特征。新方法考虑因素更全面,能够更加准确客观地预测油藏水驱开发指标。

考虑幂律性的稠油油藏调和递减方程

稠油的渗流过程具有明显的非牛顿幂律性,目前常用的Aprs递减模型未考虑稠油的幂律性对产量递减规律的影响。基于幂律性的稠油油藏产量方程和相渗曲线,重新推导了调和递减方程,利用新建的产量方程,可分析幂律性对稠油油藏产量的影响,预测其产量及递减规律。实例应用结果表明,稠油的幂律性对产量递减规律影响显著,幂律指数越小,油井产量越低,递减速度越快; 幂律指数对递减率的影响主要表现在油田生产初期,而生产一段时间后,不同幂律指数下的递减率逐渐趋于一致; 当幂律指数大于0.8时,幂律指数对产量和递减率的影响相对较小。

渤海旅大油田新近系稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验

对渤海海域旅大油田新近系典型稠油油藏开展水平井蒸汽驱油物理模拟实验,利用长填砂管模型分析了蒸汽温度、注入速度和原油黏度对蒸汽驱油效果的影响,探讨了蒸汽驱油不同生产阶段的动态特征、温度场的变化规律以及蒸汽驱油机理。研究结果表明:①蒸汽驱油物理模拟实验采用长岩心单管模型,设置模型内径为2.5 cm,长度为50.0 cm,填砂后模型孔隙度为35.0%,渗透率为4500 mD,设置蒸汽干度为0.7,注汽温度为250℃,注汽速度为6 mL/min,驱油效率可达82.52%。②研究区蒸汽驱油过程分为启动、稳定驱替、蒸汽突破和蒸汽剥蚀4个阶段;注、采水平井间蒸汽腔温度场扩展不均衡,水平井底部温度扩展速度快,顶部温度扩展速度慢,在启动和稳定驱替阶段温度场呈“三角形”推进模式,蒸汽突破和剥蚀阶段蒸汽腔温度场沿对角线扩展,速度减小;蒸汽驱替阶段采出程度为51.86%,稳定驱替阶段为主要的产油阶段,采出程度为39.06%。③热力降黏是旅大油田蒸汽驱油最主要的机理,高温蒸汽的剥蚀作用、蒸馏效应、微观波及效率的提高等也影响驱油效率。

海上油田加密调整采收率评价方法分析

结合渤海S油田加密调整开发实例,分析了海上油田加密调整采收率评价方法,结果表明:受工程设施处理能力的限制,运用水驱曲线法评价海上油田开发中后期的采收率时需要考虑产液量的影响;而在海上油田加密调整后运用水驱曲线法评价采收率时,应首先确定油田是否处于稳定水驱状态,进而决定是否校正水驱曲线的直线段,以保证预测结果的科学合理。本文成果可以为海上其他油田调整设计及评价提供参考与借鉴。

变形介质稠油油藏产能计算

针对目前稠油油藏产能公式无法考虑介质变形问题,基于变形介质压力敏感特征及稠油油藏的渗流理论,推导出了变形介质中广义宾汉流体型稠油油藏直井产能方程,并通过与油田实测数据的对比证明了其准确性与实用性;在此基础上,对产能影响因素进行了分析,结果表明:地层原油的幂律指数越小、启动压力梯度越大、地层变形系数越大,生产井产能越低,同时变形介质油藏的生产井存在最优生产压差,在实际生产中应予以考虑。

火山岩对砂岩储层物性影响的定量表征及应用

针对火山岩对砂岩储层物性影响范围定量表征难的问题,利用渤海X油田动、静态资料,总结了3种典型火山岩与砂岩储层的接触关系。运用试井理论方法,建立了多层合采复合油藏模型,以“均质+复合储层”模型为例,分析了均质层边界半径、复合层内外区流度比、复合层内外区储容比、复合层内区半径对压力动态曲线的影响,并应用该模型对渤海X油田A1井进行试井解释。研究结果表明:压力动态曲线根据压力导数曲线形态可以分为5个阶段,分别为井筒储存阶段、早期过渡流阶段、复合层内区向外区过渡流阶段、复合层外区与均质层混合流动阶段、多层边界响应阶段;A1井试井拟合精度较高,进一步验证了模型的可靠性;距离火山岩大约300.0 m范围内砂岩储层物性变差,结合静态资料刻画的火山岩范围,指导了渤海X油田2口调整井井网部署,投产后比采油指数为A1井的4.0~6.0倍,效果显著。研究成果对火山岩发育区砂岩油田的试井解释、井网部署及高效开发具有一定的借鉴意义。

弱凝胶体系地层流体转向技术在海上稠油油田的应用

稠油油田注水开发过程中,受不利流度比和非均质性的影响,注入水沿高渗层突进,造成油井暴性水淹,严重影响水驱开发效果针对海上稠油油田的开发特点和存在问题,对弱凝胶体系的适用性进行了分析,对影响凝胶体系调驱的关键参数进行了优化结果表明,原油黏度影响弱凝胶调驱效果,随着黏度的增大调驱效果有变差趋势。在含水率40%以后,注入时机越晚,调驱效果越差。注入量越大,调驱效果越好,在实际生产过程中考虑注入能力和经济因素应采取合理的注入量。先导性弱凝胶试验的成功,为海上稠油油田的稳油控水工作指明了方向。

南堡35-2油田CO_2吞吐提高采收率研究

南堡35-2油田原油粘度高,渗流阻力大,油水关系复杂,一次采收率低。为了提高该油田稠油采收率,开展了注CO2吞吐提高采收率研究,稠油注CO2膨胀实验,建立稠油油藏地质模型,利用CMG组分模拟器进行CO2吞吐数值模拟研究。结果表明,注CO2可以膨胀原油体积、降低原油粘度,提高原油渗流能力;焖井时间不是影响稠油藏注CO2吞吐效果的敏感参数;周期注入量和注气速度则是影响吞吐效果最敏感的施工工艺参数。CO2吞吐三个周期累增油量为7355.9m3,有效增产期约261d。与衰竭式开发相比,CO2吞吐方法是一种有效的提高稠油采收率技术,增产效果明显。