Study on Water Injection Formula by Grey Correlation Method for Offshore Water Flooding Reservoir

Based on the development of the offshore water drive reservoir, the determination of reasonable water injection of monolayer and single well affects the distribution of remaining oil and development effect of oil field water flooding, so this paper, using the grey correlation analysis method, studies the main factors influencing the dividing coefficient of water-injection and weight. This method takes into account the effective thickness, permeability, injection-production well spacing, the number of injection-production wells, and the direction of formation coefficient factors such as the influence of the dividing coefficient for injection. The formula for water-injection multi-factor controlled is established, at the same time, applying water injection formula of this article and the conventional on injection allocation of A-platform offshore injection wells. And the difference of single-well injection-allocation quantity in layers is analyzed. Based on a platform offshore, layers exist in the process of water flooding and the problems such as the contradiction between the layers, put forward the necessity of layered water injection through this article to determine water injection formula and injection allocation on a platform of injection wells by implementing effect which can be found. A platform for water flooding development of water cut under control, natural decline rate reduced to verify the reliability and practicability of the formula to determine injection in this paper. It has certain guiding significance to the offshore for the water-injection development oilfield.

CO_(2)分注井气嘴节流特性及矿场应用

为了解决CO_(2)分注井节流压差建立困难,气嘴易冲蚀的技术难题,通过构建CO_(2)物性变化的流动-传热耦合模型,揭示2级和3级节流气嘴的流场演化机制,优化设计气嘴结构、建立了绕流气嘴节流图版并开展现场应用。结果表明:流量为10 m3/d时,2级嘴径1.4 mm和3级嘴径1.6 mm的绕流气嘴分别能产生将近6 MPa和8 MPa的节流压差,证明绕流气嘴结构合理、性能可靠、能够达到调整层间压差的技术要求;参照气嘴图版优选的节流气嘴,现场应用20口井,节流压差可达4 MPa左右,调整后注入压力上升2.4 MPa,加强层相对吸气比例由9.7%上升至50.7%,有效调整了层间差异,解决了分注井小层吸气不均的问题。研究结果指导现场测调,为CO_(2)分注规模化应用提供技术支撑。

榆树林油田CCUS采油工程方案优化设计与实践

大庆榆树林油田扶杨油层属低孔、特低渗透储层,针对以往开发过程中存在注水困难、压裂有效期短、水驱开发难以有效动用的问题,开展CO_(2)驱油技术现场试验。从经济性、技术适应性、配套工艺成熟性等角度对采油工程方案进行综合评价,优选出单、双管分层注入工艺、高气液比举升工艺、注采两端个性化防腐工艺及物理化学组合解冻堵工艺等CCUS采油工程技术。结果表明:试验区投产初期及目前生产情况均达到了油藏预测指标;采出井平均泵效及检泵周期与外围油田平均水平相持平,注气井与采出井腐蚀速率小于行业指标;实现CO_(2)有效埋存108.9×10^(4) t,比水驱预测采出程度提高采收率4.39百分点,取得较好的驱油开发效果。研究成果为CCUS示范区的高效建设提供了技术支撑,开辟了大庆油田外围难采储量有效动用的新途径。

海上油田分层防砂分层注聚技术工艺优化

针对胜利油田已有的双管分层防砂分层注聚技术无法满足其海上低剪切、防堵塞、长效注聚需求的现状,对注聚筛管、环空安全阀及液控封隔器等核心工具进行了优化改进,形成了双管宽流道分层防砂分层注聚技术。优化研究结果表明:形成的注聚筛管采用倒梯形缝状结构,表面双疏涂层,自洁不堵塞,流通量提高25%~40%;优化环空安全阀过流通道使内外管环空过流面积增加3.3倍;优化液控封隔器结构,使胶筒肩部受力减小12.6%,坐封活塞面积增加0.78倍,解封后环空面积增大1.5倍。该技术已在海上油田成功应用35井次,井筒黏度保留率达93%,提高5%,平均注入压力下降1.1 MPa。该技术对油田海上、陆地化学驱区块的长效注采开发具有一定的示范指导作用。

海上油田电液联控单管分层注聚技术研究

针对传统单管细分注聚技术存在因聚合物吸附等造成测调仪投捞不到位、配聚器调配困难及有效期短等问题,研发了一种电液联控单管分层注聚技术。该技术包含电液复合分控装置、液控多级配聚器、非接触式热传导流量计等核心工具。电液复合分控装置通过1根主控电缆,实现1根液控管路分控多个液控工具,大大简化了井筒管线数量;液控多级配聚器解决了注聚过程中流量调节困难的问题,实现变排量调节和大压差注入;非接触式热传导流量计实现聚合物流量井下长效在线监测。目前该技术已成功应用3井次,分注层数2~3层,最大单层配注量130 m^(3)/d,测调次数达21次,测试准确率达85%以上,在井时间约600 d依然有效。该技术满足了海上油田“保黏、细分、长效”的注聚需求,具有较高的推广应用价值。

基于局部粒子投放的压缩拐角激波/边界层干扰流动控制研究

为探究局部粒子投放这种新型流动控制方法在控制激波/边界层干扰(SWBLI)诱导分离上的可行性,针对二维压缩拐角模型,利用数值模拟的方法探究了局部粒子投放对于SWBLI诱导分离的控制机理与控制规律。结果表明:在分离区上游壁面注入的固体粒子会给近壁低速流体注入动量,使分离区上游边界层形状因子减小;同时,由于波后粒子的弛豫效应,粒子也会进一步给流体注入动量。在以上两个因素的共同作用下,SWBLI诱导分离的尺寸得到了显著减小。研究结果还表明:投入的粒子无量纲流量S_(L)越大(以基准流场边界层流量为参考),粒径D_(P)越小,所获得的分离控制效果越好。在使用S_(L)=0.12,D_(P)=0.5μm的TiO_(2)粒子进行流动控制时,分离点和再附点间的无量纲流向距离由未控制时的4.85缩减为控制后的1.77,后者仅为前者的36.5%,控制效果良好。

渤海油田化学驱分层注入技术研究进展与实践

聚合物驱油技术已成为海上油田提高采收率的重要手段。笼统技术已不能满足精细调控化学驱的需求,因此发展了地面分注技术和单管分层化学驱测调技术。研究了地面分注技术和单管分层化学驱测调技术的设计原理和特点,分析了2种化学驱技术的优缺点和适用条件,统计分析了2种技术的现场应用效果。在此基础上,对海上油田化学驱技术的持续优化和改进,提出了双介质分层化学驱技术和有缆智能分层化学驱技术,以期解决海上油田日益复杂和严苛的开发环境带来的更高的技术需求,助力海上油田向着数字化和智能化的方向发展。

基于机器学习的海上多层砂岩油藏精细注水开发实践

针对海上多层水驱砂岩油田作业成本高、小层测试数据少所导致的产、吸状况不清的问题,提出一种可同时学习多种井况条件的小层产、吸剖面预测模型。首先综合考虑影响小层产、吸状况的静态地质条件和动态开发特征,筛选并构造出主控因素,建立样本数据库。然后构建了巧妙的循环将神经网络算法和智能优化算法进行融合,内层循环以反向传播(back propagation,BP)神经网络为模型框架,遍历所有井样本,实现多维主控因素与产、吸剖面的机器学习;中层循环以量子进化算法为优化手段,实现神经网络内部权重和阈值自动优化;外层循环以测试误差为控制条件,保证模型的可靠性与最优化。最后将产、吸剖面预测模型应用于渤海P油田,分别对73口油井和84口水井的样本数据进行交叉验证,结果表明模型的平均测试误差仅为6.60%、4.36%。示例井组经分层调配等措施的综合治理之后,实现了井组日增油63 m^(3)/d,综合含水率下降6%。该研究成果对老油田的精细注水和优化调整具有一定的指导意义。

智能分注分层流量测量与自动校准技术研究应用

智能分注工艺能够全自动对每个注入层流量进行实时监测与调控,有效解决层间与层内差异,实现均衡注采开发。井下分层流量计长期工作的可靠性、持续测量的准确性是实现精细分注,提高注水合格率的关键。依据孔板式差压流量计工作原理,设计了流量测量电路,通过采用差压-流量分段曲线拟合数学模型提高了流量计算精度,通过井下分层流量自动校准技术,解决了井下流量长期持续测量的准确性,提高水驱开发效果,为油藏的分析评价提供准确的数据支撑。同时井下分层流量校准自动执行,流量解释算法程序自动更新,整个过程无需人工操作,节省了人力、物力,促进油田数智化发展。

可钻封隔器设计及密封机构特性研究

为解决油田分层注水封隔器工艺成功率低的问题,研制了一种可钻封隔器。该封隔器内径为62 mm,零件采用非金属可钻复合材料;封隔器采用双活塞低压坐封,减小了坐封压差,增强了坐封可靠性;筛选耐高温高压胶筒,尽可能缩小胶筒厚度。通过对胶筒密封机构进行仿真分析,得出不同工作压力下胶筒与套管内壁的接触压力与胶筒压缩距。对仿真结果进行分析可知,密封机构满足设计要求且密封性能良好。室内试验和现场应用结果表明:可钻封隔器坐封顺利,解封可靠,整体密封性能良好。密封压差可达35 MPa,常温至120℃高温下承压25 MPa,能够满足高温、高压等复杂环境下的工作需求,工艺成功率100%,应用效果良好。此封隔器的研制成功为分层注水井的应用提供了技术支持,对油田实现降本增效起到了良好作用,具有广阔的推广应用前景。

同心测调一体分注技术研究与应用

随着冀东南堡滩海油田开发的不断深入,大斜度井不断增多,井斜角大于40°的注水井占50.5%。受井斜因素影响,偏心分注工艺投捞成功率低,测调效率低。为此,研制了同心可调配水器、三参测调仪、地面数据采集控制及处理系统。测调仪器一次下井可完成对多个层位的测试与调配,可地面在线直读相关参数,测调效率高。目前该技术已在该油田3口井上成功应用,试验井最大井斜53°,调配误差均小于5%。

河南油田特高含水期分层注水配套工艺技术

针对河南油田特高含水期分层注水工艺的需要 ,研究配套了新型偏心分层注水技术和液力投捞分层注水技术 ,形成了比较成熟和完善的多级高压分注、斜井分注、厚层细分注水系列化的分层注水配套工艺技术 。

聚合物单管多层分质分压注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,二、三类油层分注面临着中、高分子量聚合物对部分油层适应性较差,注入溶液主要流向油层性质好、连通好的油层,薄差层动用程度低的矛盾。为了解决层间矛盾,提高最终采收率,提出了聚合物单管多层分质分压注入技术。介绍了研发的分子量调节器和压力调节器;对应低渗透层使用分子量调节器,高渗透层使用压力调节器,实现对分子量和注入量的双重控制;在不影响高渗透层聚驱效果的同时,通过对分子量的剪切降解作用,有效增加了聚合物分子可进入低渗透油层的孔隙体积。通过对现场试验资料分析,分质分压注入井与正常分层注聚井对比,剖面动用明显提高。聚合物单管多层分质分压注入技术可满足大庆油田二、三类油层聚合物驱分层注入的需要。

聚合物驱分层注入参数优化研究

针对大庆油田聚驱开发过程中暴露出来的聚合物溶液在高渗层低效注入以及低渗层聚驱动用程度低等问题,对聚驱过程中分层注入参数进行了优化研究,提出了分层注聚的厚度界限、渗透率界限、分层注聚时机和分层注入层段注聚最佳用量,在总体注入量相同的情况下,实现采收率的最大化。

聚合物驱井下单管多层分注工艺

为改善聚驱井层间层内吸聚差异大的问题,开展了聚合物驱井下分层配注工艺研究,通过实验分析、结构优选,将连续扩缩管结构和同心配注器结构结合,研制了低剪切配注器等分注工具和配套的投捞测试仪器,实现了聚合物驱井下单管多层分层配注,分注层数达3层,在单层流量180m3/d时,可以产生3.6MPa以上的压降,使聚合物剪切降解率小于6%,分层密封压力达25MPa以上,投捞调配负荷小于4kN。现场应用该技术,可减少聚合物溶液沿高渗透条带突进现象,使差油层得到很好动用,注聚剖面得到有效调整,改善聚合物驱开发效果。

分层注水工艺管柱存在问题分析及防治

分层注水是解决油田开发过程中的层间矛盾 ,实现有效注水 ,保持地层能量 ,维持油田长期稳产、高产 ,提高水驱动用储量和采收率的重要手段。而分层注水有效率的高低主要取决于分层注水有效期的长短。分析了胡庆油田分层注水井分层注水失效的原因 ,并提出了具体的解决办法。

厚油层液力投捞细分注水工艺技术

针对常规分层注水工艺技术在厚层细分注水中的不足 ,开展了液力投捞细分注水工艺技术的研究。该技术采用液力投捞方式 ,一次投捞两级配水器芯子和 5支井下电子流量计 ,可同时测试 5层注水量、调配 5层水嘴 ,测试调配效率高 ;通过管柱机械定位使封隔器在最小坐封段仅 0 .89m的距离上准确卡封 ,最小卡封距达 1.8m ,可实现连续的薄夹层和薄注入层的细分注水 ;管柱类型为井口悬挂式 ,不仅适合浅井细分注水 ,同样适合于深井、斜井细分注水。该技术已在现场试验应用 15井次 ,工艺成功率和有效率达 10 0 % ,达到了细分注水。

第四代分层注水技术内涵、应用与展望

针对目前分层注水技术存在的问题及生产需求,开展了第4代分层注水技术研究,介绍了其内涵、核心工具及核心技术,分析了现场应用情况,并进行了技术发展展望。第4代分层注水技术内涵为实现注水井单井分层压力和注水量的数字化实时监测,实现区块和油藏注水动态监测的网络信息化,实现注水方案设计与优化和井下分层注水实时调整为一体的油藏、工程一体化。研发了作为核心工具的一体化配水器,开发了层段流量检测、配注量调整等关键技术,并开展了区块试验,达到了预期效果。为进一步满足生产要求,对井下层段流量检测、井筒无线通信、井下自发电和易损部件投捞技术等核心环节仍需持续攻关,并加强与油藏工程的有机结合,形成可持续支撑水驱开发的、系统的、完善的第4代分层注水技术。

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状 ,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341 - 1 1 5斜井封隔器和液力扶正器 ,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题 ;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理 ,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题 ;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底 ,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象 ;分层测试实现了实际工况各单层分测 :即测分层注入量和分层压力。

基于层间均衡驱替的分层注水井层间合理配注方法

在长期的水驱过程中,受层间储层物性差异的影响,多层合采油藏层间动用状况差异大,层间矛盾突出。分层注水技术是改善特高含水期层间矛盾的有效方法,其成功的关键是根据各小层的储层物性和动用状况确定各层的配水量。为此,以层间均衡动用为目标,综合考虑储层物性和动用状况,利用Buckley-Leverett非活塞式水驱油理论,建立了注水井分层配水量的计算方法,并编制了计算程序。分析结果表明:层间配水量的差异受油层厚度、剩余油饱和度和调控时间等因素的综合影响;所计算的配水量在给定的调控时间内使各小层达到均衡驱替状态,能够满足分层注水井层间配注的要求。