底水油藏水平井变密度射孔设计及应用

利用水平井开发底水油藏过程中,底水快速突破、油井提早见水是影响水平井开发效益的关键因素。针对采用射孔完井的水平井,通过在水平段不同部位采用不同的射孔密度,实现均衡各部位见水时间、延长无水采油期的目标。建立了考虑射孔密度、井眼轨迹、井筒流动压降、渗透率各向异性等影响因素的水平井分段产量和见水时间计算方法,基于此计算方法对东海海域XH井进行了变密度射孔方案设计。实际应用表明,建立的计算方法预测见水时间的准确性较高,变密度射孔能够提升无水采油期产油量,在一定程度上节约完井费用,提升水平井综合开发效益。

非均质油藏水平井分段变密度射孔优化模型

基于油藏数值模拟技术,耦合油藏渗流、井壁流体入流、井筒流体管流,建立三维三相水平井分段变密度射孔优化设计模型。分析了水平井跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质、油层厚度非均质、孔隙度非均质、井筒压降、最大射孔密度、射孔优化原则等8个因素对水平井分段变密度射孔孔密与入流剖面的影响及流体黏度、套管直径、管壁粗糙度对井筒压降的影响。结果表明,跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质性、油层厚度非均质性对分段变密度射孔有显著影响;考虑与不考虑水平井跟(趾)端与中部渗流差异可能会得出相反的孔密优化结果;避射段的存在会影响流体入流剖面;国内陆上大多数水平井分段变密度射孔不必考虑井筒压降的影响。塔河油田AT9-7H井预测与实际生产指标对比表明,该模型具有较高的精度。

水平井变密度射孔优化设计模型

针对水平井应用过程中容易出现底水脊进、射孔成本过高、射孔易损害套管等问题,基于射孔完井水平井生产流体流动压降分析,研究了油藏流体渗流模型、射孔孔眼流体流动模型、井筒流体流动压力梯度模型以及流动耦合模型,建立了水平井变密度射孔优化设计模型。研究结果表明,通过优化水平井变密度射孔密度分布,可有效地调节水平井生产流体流入剖面,防止底水脊进;变密度射孔可减少射孔的数量,降低射孔成本及射孔对套管的损害程度;初始孔密、原油黏度以及是否射穿污染带等影响变密度射孔孔密分布;初始孔密较大时,射孔密度的变化较大;原油黏度较大时,射孔密度的变化较小;已射穿污染带时射孔密度的变化大于未射穿污染带时射孔密度的变化。同时,初始孔密和原油黏度对井底流压和孔眼压降也有较大的影响。

水平井底水油藏变密度射孔技术优化研究

在水平井的开采实践中,底水油藏底水锥进的出现会使产油量显著下降,控制或延缓底水锥进十分重要。从渗流力学出发,针对水平井水平段的摩阻越到底部越大的实际,采用优化射孔技术,在射孔器材上采用变孔密射孔方案,人为控制水平段生产压差,使水平段从远井地带到近井地带,固定生产压差生产。现场应用表明,该方法对减缓注水上升速度有显著的效果,对油田套管完井水平井的开发有一定的借鉴意义。

水平井变密度射孔技术优化及应用

由于水平井水平段物性差异、井斜角变化、水平段内摩擦损失等因素造成水平段开发不均衡。根据渗流力学和油藏工程理论,建立了油藏渗流模型、孔眼紊流模型、水平井井筒流动模型;基于流体的不同流动状态之间边界处压力及流量相等,根据质量守恒方程,建立了油藏—水平井井筒流动耦合模型。并利用油藏—水平井井筒流动耦合模型分析了井斜角、渗透率、水平段距底水的距离、原油粘度对孔密优化的影响。结果表明,井斜角小于等于90°时,从跟端到趾端需增加孔密,井斜角大于90°时,从跟端到趾端需减小孔密;渗透率大的井段,渗流阻力小,向渗透率大的方向降低孔密;距离底水越近孔密差异越大。应用油藏—水平井井筒流动耦合模型对11口水平井进行变密度射孔优化,优化后平均单井初期产液量为32.9m3/d,产油量为29t/d,平均单井累积增油量为5246t,与2008—2009年投产的同类型相邻油藏水平井相比,平均含水率上升速度减缓,开发效果有所改善。

变密度射孔技术在新庄浅层水平井中的应用

针对新庄油田南三块条带状、边水活跃、高深透率稠油油藏水平井固井完井的特点,开展了水平井变密度射孔模型、孔密优化设计等项研究,并将研究成果成功地应用于现场实际。该技术可大幅度地延缓边水锥进,它的试验成功为国内同类油田的开发提供了经验。

水平井变密度射孔控水技术在渤海C油田的应用

渤海部分油田开发进入中后期,因长期注水开发导致储层水淹的高含水井越来越多,稳油控水刻不容缓。基于径向有限单元油水两相产能模型,建立了一套分段表皮系数组合的最优解方法,对目标区块XH1水平井开展了表皮系数组合优化、射孔参数设计以及不同射孔方式下控水效果对比分析,完成水淹层变密度射孔完井方案设计。经过现场试验,投产半年来生产含水率一直维持在5.4%左右,达到了明显的控水增油效果,为渤海油田控水增油开辟了一条新途径,具有广阔的应用前景,可在类似的水淹储层及高含水油田推广应用。

基于分段、变密度技术的水平井射孔完井方案优化

随着水平井技术的不断进步,水平井作为一种高效的油气藏开发方式已得到广泛的应用,目前射孔完井仍然是水平井完井的主要方式。但在水平井射孔完井过程中,存在着射孔成本高、易引发底水脊进等问题。本文以减少射孔成本、降低射孔对套管损坏程度、防止底水脊进、提高射孔完井水平井产能为目标,应用分段、变密度射孔技术对切16H2-24井进行射孔完井方案优化设计,对比了不同射孔方案下的产率比,为该油田水平井完井方案的优选提供了新途径。

排水采气水平井射孔密度优化方法

本文的研究目的为针对气藏水平井排液采气来对水平井射孔密度进行优化设计。笔者首先假设气藏内为单相渗流,建立了水平气井的产能公式,并在此基础上建立了气、水同产时产能方程。研究中根据气井携液临界流量、气藏—井筒耦合模型,建立了满足气井携液的水平井变密度射孔的设计流程。

射孔完井水平井产能敏感性分析与完井参数设计

针对射孔完井水平井产能预测误差大和完井参数设计考虑因素不全面的问题,建立了三相油藏渗流、井壁入流和井筒管流耦合模型,基于河南油田张店南79-平2井区相关资料进行了计算分析。研究表明:地层原油粘度等储层参数和孔密等完井参数对水平井产能有较大影响,根据参数敏感性分析拟合回归的产能计算公式具有较高精度(平均相对误差4.53%);通过完井参数优化设计可以使水平井产能大幅提高(约1倍);综合考虑井筒压降、储层厚度、渗透率、含水饱和度、边(底)水界面位置等因素的变密度射孔可以使水平井各段入流量基本相同,得到均匀的入流剖面,达到延缓见水时间的目的。研究成果对水平井产能预测和完井参数设计有一定指导意义。

一种水平井射孔入流剖面优化方法

非均质油藏水平井沿水平段入流剖面不均匀,容易导致注入水局部突进。考虑储层物性、污染状况和完井参数等因素影响,建立水平井射孔流体流动过程中油藏渗流、径向渗流、近井地带汇流和井筒管流模型,以相邻区域边界处流量和压力一致为原则进行耦合,完成水平井产能敏感性和入流剖面计算分析。实例计算结果表明,由于不同位置处渗透率和污染程度的差异,等密度射孔时水平井各段入流量不同,高渗条带附近入流量明显偏高。采用界限约束下模型试算得到最佳射孔密度分布,可使水平井沿水平段入流量波动幅度减小,实现保障产能前提下的入流剖面优化,达到延缓见水时间、提高生产效果的目的。该研究成果对油田实际水平井产能预测和完井参数设计具有指导作用。

东海西湖底水薄油气藏开发策略研究及实践

实现均衡水侵是减缓底水薄油气藏水侵速度、延长无水采气期、提高开发效果的关键。该文利用机理模型对底水薄油气藏开发策略进行研究,主要包括井型、水平井长度、完井方式、避水高度及采速等因素,并对东海西湖开发实践进行总结。研究表明:水平井+变密度定向射孔是开发底水薄油气藏的关键技术;控制采油气速度至关重要;水平井长度及避水高度对开发效果具有显著影响。合理的开发策略可延长无水期3年,提高采收率5%。东海西湖成功的开发实践可为该类油气藏高效开发提供一定的借鉴。

水平井分段控水完井试油技术

水平井可以增大井筒和油气层之间的接触面积,提供远大于直井的渗流通道,获得更高的产能。底水油藏开发面临的最大问题就是底水的锥进,塔河油田水平井开发已经进入中、高含水阶段,含水上升速度快,严重影响了水平井的开发效益。采用射孔优化技术改变水平井近井筒的流入特性,从而实现流入剖面均一的目的。重点阐述了射孔优化参数优选的原则,结合塔河油田水平井完井现场应用的情况分析,考虑水平井实钻轨迹、测井解释数据、钻井污染等,提出优化射孔方案。调流控水筛管完井主要依靠在高渗带或者井筒的跟端增加附加完井压差以减小生产压差,来平衡整个井筒的实际生产压差,达到控水和治水的目的。揭示了调流控水完井设计的关键技术,分析调流控水各种影响因素,总结塔河油田调流控水完井的应用情况。

带形地层水平井开采流入分布实验研究

水平井的流入分布问题,关系到完井优化中的变密度射孔,值得深入研究。为此,深入研究了齐成伟导出的带形地层内横向裂缝和纵向双裂缝的流入分布公式,发现纵向单裂缝的流入分布公式与横向裂缝的流入分布公式在形式上呈现出惊人的对称性。通过齐成伟提出和设计的喷泉实验测得了带形地层内横向和纵向水平井的流入分布,并得出重要结论:裂缝流入分布公式仅在"‘生产段长度’/‘地层厚度’>>1"且"‘生产段长度’/‘地层宽度’→1(横向井)或大于1(纵向井)"情况下才可以作为带形地层内横向或纵向水平井流入分布的有效近似计算;偏心率对流入分布的影响不大。该结论为完井优化中的变密度射孔研究提供了依据。

碎屑岩水平井水平段长度影响因素及优选

通过对塔河油田碎屑岩水平井水平段长度对产能和油藏开发影响的分析,建立了综合考虑油藏渗流、井筒内变质量流和孔眼入流的水平井分段变密度射孔模型。从变密度射孔的孔密与水平井长度对产能影响关系的角度,研究了碎屑岩水平井水平段长度对不同生产条件下产量和防控底水的影响。研究表明：完井设计时,应把沿水平井筒不同位置的非均质性变化作为主要考虑因素;考虑产能、经济性的影响,建议塔河油田碎屑岩水平井水平段长度增长至350～400 m。该研究对延长塔河油田碎屑岩水平井无水采油期和提高最终采收率具有一定的指导意义。

分支水平井入流剖面实验研究

分支水平井的入流剖面问题,关系到变密度射孔的完井优化,值得深入研究。根据齐成伟提供的实验思路,测得了分支水平井的入流剖面,并得出重要结论:齐成伟的环形裂缝群入流剖面公式可作为分支水平井入流剖面的有效近似,入流剖面与压差无关。观察三分支水平井入流剖面实验结果可以发现,其规律与水平井入流剖面实验一致。

塔河油田低幅大底水油藏油水混存带成因及开采对策研究

根据塔河油田1区三叠系下油组的构造及油藏类型,分析了其油水混存带形成的地质原因及测井特征,通过实际单井生产分析,提出了根据水平井段所处构造位置、水平段钻井轨迹、测井解释渗透率、含油饱和度及可动水饱和度情况开展老井高含水后实施封堵高渗段开采低渗段措施。新部署的水平井根据完钻情况各项解释参数实施分段变密度射孔生产的开采对策,取得了较好的控水增油效果。

随钻测井技术在水平井射孔中的应用

在开发底水油气藏时,为了延长无水采油期,通常采用提高避水高度的方式进行完井作业,同时为了避免底水沿高渗通道快速锥进影响波及效率及采收率的提高,近年来越来越重视在水平段进行变密度射孔优化设计。变孔密射孔主要是根据水平段渗透率的高低,同时考虑"跟趾端"效应,采用非均匀孔密射孔以达到控制底水均匀上升的目的,其中水平段的渗透率曲线是进行变密度优化设计的最重要依据。本文阐述了水平井中如何利用常规的随钻测量项目获取渗透率信息的方法,并指导变孔密射孔优化作业。最后以东海区域实际井应用效果为例,说明了该方法的可行性。