基于仿人智能的油田地层注水系统控制策略探讨

针对油田开发中地层能量失恒导致的油田难以维持长期高产、稳产的问题,探讨了一种基于仿人智能的油田地面注水系统控制策略。剖析了注水驱油开采方式的优势及存在的问题,总结了油田地层能量系统的控制论特性,研究了节能策略和基于仿人智能融合的控制策略,构造了基于仿人智能的控制模型和控制算法。为了方便比较控制效果,以1阶惯性加延时的系统模型为例,采用两种控制策略分别进行数字仿真实验。仿真结果验证了基于智能融合策略的控制具有精度高、运行平稳、鲁棒性好的特点,在控制品质方面有明显的优势。系统仿真结果表明:智能融合策略对油田地层复杂对象的控制是一种优秀的控制策略。

利用地应力测量技术探查油井地层注水分布特征

对油层所在层段进行压裂注水驱油可以提高油田采收率,而确定注水的流向是合理部署注采井网的重要依据。利用电磁波地应力测量新技术对周庄G1井地层注水空间分布特征进行探查,并将探测得到的电压值换算成地应力值,研究表明,地应力值的大小与富水程度具有一定的相关性,低地应力值对应于强富水,高地应力为弱富水或不富水。从注水层段地应力纵向和平面分布及含水层厚度3个方面分析注水影响范围及富水性平面分布特征。探测结果显示:在G1井东部40 m及SW50 m处存在2个近南北向地应力低值条带,为注水后富水的区域,其后的采油实际资料证实了探测结果的可靠性,为油井旧井挖潜的有效技术手段。

特低渗透油田注水地层结垢矿物特征及其影响

通过注入水和地层水的配伍实验、检查井岩心矿物鉴定、孔隙度与渗透率恢复实验,研究了安塞特低渗透油田注水地层结垢对地层孔隙度和渗透率的影响。结果表明,注入水为Na2SO4型,地层水为CaCl2型且含Ba2+,由于注入水和地层水不配伍,储层长期注水后形成了较为丰富的结垢矿物即方解石、重晶石。结垢矿物的生成量与孔隙度、渗透率的下降幅度具有很好的相关性。注水开发20年后,孔隙度平均下降幅度为15%,渗透率平均下降幅度为31.73%,就储层伤害而言,碳酸钙垢大于硫酸钡垢。

注水地层的变形对套管损坏的影响

油田在注水驱油过程中,高压注水改变了原有的地层压力的平衡,导致地层(或储层)应力场的改变和重新分布。本文首先建立了高压注水时地层渗流的流固耦合模型,然后针对某一特定注水地层进行变形分析。计算的结果表明,在高压注水时,地层在水平方向产生挤压变形,在竖向方向出现明显的张拉,整个地层会发生向上隆起的变形。而地层的这种变形恰恰是导致置于其中的油水井套管出现剪切和拉伸损坏的直接原因。

基于THM注水地层数学模型建立及仿真

利用应力-应变理论、达西定律和热传导理论,从岩体变形、流体压力以及温度改变三个方面研究入手,研究注水地层的应力变化。利用温度场、渗流场和应力场三者之间耦合关系,建立了注水地层相应的控制方程。通过有限元分析软件对注水地层进行有限元仿真模拟,并为后续套管损坏研究提供了可靠的理论依据。

河南油田注水地层异常压力理论研究

为了解决河南油田经过常年注水开发,使得地层压力发生变化,加上地层非均质性和复杂断层等方面的影响,地层压力变得更加错综复杂的问题。通过以渗流解析公式和油藏数值模拟两种手段为基础,研究了注水井泄压半径和地层异常压力分布规律,分别建立出注水井泄压半径理论图版。两图版相互验证,虽有一些差异,但趋势和结论均一致。结果表明:当地下注采比大于1时,无因次泄压半径均大于0.5,而且随着无因次波及面积的增大,无因次泄压半径逐渐增大。该图版不仅对河南油田高压区块的现场钻关井方案的合理制定提供了理论依据,对解决其他油田的类似问题也具有指导意义。

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏沥青质稠油综合防治技术

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏开采过程中有24口井出现沥青质堵塞井筒现象,油井无法生产。为此,结合沥青质堵塞物形成机理研究结果,通过分析生产动态特征、产出原油族组分监测分析、活性水乳化试验等,总结了堵塞物形成前后的生产动态变化规律,提出以掺改性稠油为核心的油井解堵、以环空注活性水及地层注水预防沥青质堵塞物形成的综合防治技术,对已出现沥青质堵塞严重的生产井进行了成功的治理,恢复了油井正常生产。

荆一联含油污水处理工艺技术

为满足荆一联污水处理需要,针对现场的生产实际情况,对荆一联污水处理系统及工艺流程进行了改造,设计出一套以DL-型油田污水过滤器为核心并辅以物理法水处理工艺的高效污水处理流程,投产后提高了污水处理后的水质,满足了地层注水的要求,同时节省了大量的运行费。

海上薄散弱油藏精细描述与有效开发

海上"薄散弱"油藏由于其油层薄、砂体小、分布零散、天然能量弱,大多难以经济有效开发。通过井震结合韵律层细分对比技术建立等时地层格架,储层沉积学研究确定砂体成因类型,并利用叠前纵横波联合反演、定量地质知识库、地质统计学等方法对储层的空间展布进行了精细刻画并运用相约束下三维地质建模技术对其进行定量表征。在储层精细描述的基础上,提出并实践了地层自流注水开发和多底多分支水平井开发技术。实践表明,相对于定向井衰竭式开发,单井日产量可提高11倍,采收率约可提高20%,开发效果得到明显改善,这为海上"薄散弱"油藏及类似难动用储量的经济有效开发提供了一条新的途径。

海上“薄散弱”油藏有效开发方式研究

海上"薄散弱"油藏由于其油层薄、砂体小、分布零散、天然能量弱,大多难以经济有效开发。该文通过井震结合韵律层细分对比技术建立等时地层格架,储层沉积学研究确定砂体成因类型,并利用叠前纵横波联合反演、定量地质知识库、地质统计学等方法对储层的空间展布进行了精细刻画并运用相约束下三维地质建模技术对其进行定量表征。在储层精细描述的基础上,提出并实践了地层自流注水开发和多底多分支水平井开发技术。实践表明,相对于定向井衰竭式开发,单井日产量可提高11倍,采收率约可提高20个百分点,开发效果得到明显改善,这为海上"薄散弱"油藏及类似难动用储量的经济有效开发提供了一条新的途径。

海上“薄散弱”油藏有效开发实践

"薄散弱"油藏由于其油层薄、砂体小、分布零散、天然能量弱,采用定向井难以经济有效开发;采用水平井开发虽可提高单井初期产量,但由于地层能量不足,产量递减快,无法从根本上解决采收率低的问题;注水开发虽能解决地层能量不足问题,但海上注水要增加设备、平台空间及平台重量,相应地增加开发成本,加上其储量规模小,经济效益难以保证。以X油田H4油藏为例,在储层精细描述的基础上,提出并实践了多底多分支水平井技术与地层自流注水技术,实现了"薄散弱"油藏的经济有效开发,并取得了较好的开发效果。其实践成果对类似难动用储量的经济有效开发具有借鉴和参考意义。

伊拉克S油田沥青质沉积堵塞特征及防治对策

伊拉克S油田主力层系M层为中高孔、低-中渗储层灰岩油藏,油井普遍存在油嘴、井筒及近井地带堵塞现象。本文根据实验特征得出堵塞物以沥青质沉积为主,根据动静态数据总结了不同堵塞程度在生产动态上的响应特征。结合大量施工措施经验总结表明,有机溶剂浸泡+酸化的复合解堵技术能在短期内有效解除沥青质沉积污染,恢复油井产能,通过注水保持合理地层压力的方式能从根本上有效的抑制沥青质沉积,是解决沥青质沉积堵塞的长久之计。

提液技术在单井调剖井组的应用

沈阳油田主力注水开发沈84-安12块、沈67块,储层物性差异较大,大井段合注合采,井网不完善,注水地层常常出现局部的特高渗透条带,使得注水地层的吸水剖面更不均匀,使水更易沿高渗透层突入油井,通道宽度及渗透率逐步增加,水流优势通道加剧了储层非均质性,造成注入水大量无效循环,导致水驱动用程度降低,分注工艺无法解决层内循及平面矛盾,必须封堵高渗透层,调整注水地层的吸水剖面。