低渗透储层水平井-直井联合布井极限注采井距研究

低渗透储层水平井—直井联合布井技术具有广泛的应用前景,其布井方式至关重要。首先利用劈分流场的方法直观地给出常规储层水平井—直井联合布井的产能评价方法;然后针对低渗透储层的渗流特点,在考虑启动压力梯度条件下建立新的井网渗流物理模型并求解得到产能评价公式;最后经分析计算给出启动压力梯度影响的面积井网极限注采井距关系曲线。研究结果为低渗透储层部署水平井—直井联合井网提供理论依据。

考虑启动压力梯度计算直井-水平井联合布井时注采极限井距

由于低渗透储层具有低孔、低渗特征,其孔隙结构异常复杂,表现出非达西渗流,存在启动压力梯度。水平井技术作为开发低渗透储层的有效技术之一,具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高等优点。本文采用拟三维思想,利用积分法推导了水平井在水平面上的流函数和势函数。并针对低渗透储层存在启动压力梯度,计算直井-水平井联合布井时的极限井距,结合等产量一源一汇典型解,对比联合布井与纯直井布井时极限井距的差异。并得到不同水平井段长度下,极限井距与启动压力梯度之间的关系。经实例验证,此方法对直井-水平井联合布井确定合理井距开发低渗透储层具有一定的指导意义。

水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（二）──七点法面积井网

本文在参考文献（１）研究的基础上，对水平井和直井联合面积布井做进一步研究。主要是应用复位势理论及迭加原理研究典型的另一种开发井网──水平井七点法百积井网，其中包括产量、见水时间、波及系数的计算以及流函数的导出等，在此基础上对水平井和直井的五点法联合面积布井和本文的七点法面积井网进行了对比分析。

水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（一）──一般的五点面积井网

水平井的开发理论研究是关系到能否科学、高效地应用水平井技术开发油藏的一个重要问题。本文应用复位势理论及迭加原理研究典型的开发井冈──一般的水平井五点法面积井网（水平井任意方向布井），其中包括产量、见水时间、波及系数的计算以及流函数的导出等。

水平井与直井联合面积布井水驱油的渗流阻力研究

该文考虑到水平井与直井联合面积布井水驱油的非活塞性，运用等值渗流阻力法将渗流区域分成３个阻力区，推导出了联合井网的产量计算通式及油井见水时间公式，并研究了水平井井长和井距对油井见水时间的影响。通过对安塞油田的应用，将所提出的理论计算方法与数值模拟进行比较，理论计算值与数值模拟结果基本一致，最大相差２０％ 。该文推导的公式比较简单，使用方便，能满足工程计算需要。

求解水平井和直并联合面积布井产量的等值渗流阻力法

等值渗流阻力法是经典渗流力学理论中，求解多井布井产量的简单而有效的方法。本文应用等值渗流阻力法得到了水平井和直井各种联合面积布井方式下的产量。通过比较证明，应用本方法得到的产量公式具有很高的精度，可以进行水平井开发的油藏工程计算。

四注平-直联合开发井网压裂水平井开发规律研究

为深入研究平-直联合开发井网压裂水平井的开发指标计算与开发规律,结合点源函数建立平-直联合开发压裂水平井的地层压力解公式,追踪生成流线划分流管,基于流管法实现压裂水平井的开发指标计算。给出了平-直联合开发压裂水平井的流线以及压力梯度场图,分析其流线特征以及渗流规律。结合某外围平-直联合开发区块实际情况,以四注井网为例计算了压裂水平井的开发指标,在此基础上分析其开发规律。模拟结果表明:该四注井网产量递减为指数类型,产液量主要分为低含水期下降、中含水期稳定和高含水期回升3个变化阶段,含水上升变化分为低及高含水期采出程度低、中含水期采出程度较高3个阶段。

直井-水平井组合SAGD物理模拟研究

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术是一种开发超稠油的经济有效方式，国内油藏在直井吞吐后普遍采用直井一水平井组合SAGD开发。以曙一区杜84块兴VI组油层油藏地质参数、流体性质为基础，采用高温、高压三维比例物理模拟系统模型来描述超稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽辅助重力泄油的开发过程，并对实验过程中蒸汽腔变化进行监测分析，根据蒸汽腔发育特征将蒸汽腔的形成和发育过程分为汽腔形成、汽腔扩展和汽腔下降等3个阶段，同时结合温场发育状况及产油量、含水率等实验数据，可以将直井一水平井组合SAGD生产阶段划分为吞吐预热阶段、汽腔形成（SAGD驱替阶段）阶段、汽腔扩展阶段和汽腔下降阶段。物理模拟直井一水平井平组合SAGD实验表明，最终注入倍数为2．8时．阶段采出程度可以达到58．5％，物理模型平均剩余油饱和度为19．40％。

水平井、直井联合开发压力场及流线分布研究

针对目前大庆长垣外围低产低效水平井比例较高,亟待开展水平井井组剩余油分布特征规律研究等问题,开展了水平井、直井联合开发注采井网流线和压力分布特征研究。应用源汇理论及压力叠加原理,建立直井、水平井、压裂水平井以及直井与水平井联合开发压力场模型,采用Euler方法对模型进行了求解,模拟了二注、三注和四注3种井网形式的压力场和流线分布。研究表明,不同完井方式水平井组压力场和流线分布特征主要规律一致;水井位于正对水平井的边井位置处,水井与水平井之间易形成线性推进;水井位于非正对水平井的角井位置处,不易形成线性推进,形成大面积的低压力区域;压裂水平井特别之处在于,水井非正对水平井时外侧裂缝压力梯度场大于内侧裂缝。通过与实际井组数值模拟研究的剩余油结果对比,进一步验证了研究结论的准确性,最终达到指导水平井组剩余油分布特征研究及开发调整的目的。

水平井–直井联合开发井网压裂水平井参数优化

由于水平井钻井技术的飞速发展,水平井–直井联合开发技术已经逐渐成熟,然而在设计油田开发方案和油藏工程计算时,对于压裂水平井–直井联合开发井网压裂水平井参数的优化还比较少。本文依据大庆某外围低渗透薄层水平井–直井联合开发油田的地质特征和开发特征,应用油藏数值模拟Eclipse软件并采用LGR局部加密网格技术建立了具有代表性的机理模型,从而对水平井–直井联合开发井网压裂水平井的参数进行优化,研究结果为类似水平井–直井联合开发油田压裂水平井参数优选提供了指导。

超稠油非均质油藏直井-水平井SAGD精细化调控研究

针对风城油田重32井区齐古组超稠油油藏吞吐后期开发效果变差,转直井-水平井SAGD阶段精细调控不合理等问题,建立了先导试验区非均质油藏数值模型,对转SAGD后注采参数进行了优化。模拟结果表明,直井-水平井SAGD合理开发技术参数为:注汽速度为50 t/d,井底蒸汽干度大于0.7,采注比为1.2,注汽方式为直井复合汽驱。将生产井分为见效井、见反应井、不见效井、汽窜井,对应治理措施为正常生产、调参提液、吞吐引效、控制关井。试验区转SAGD分类治理后,日产油量由69 t/d升至128 t/d,阶段油汽比由0.11升至0.21,大幅提高了开发效果。研究成果可有效指导超稠油非均质油藏开发现场精细化调控,对同类油藏直井-水平井SAGD开发具有重要的借鉴意义。

肇州油田直井—水平井联合开发区块合理注水强度

大庆长垣东部三肇凹陷肇州油田直井—水平井联合开发区已逐步进入中高含水期,为实现精细注水调整需要进行合理注水强度研究。依据数值模拟计算出的开发指标,建立了9类连通关系下4种注水强度的综合含水率与采出程度关系曲线、采油速度与综合含水率关系曲线。通过设定水平井开发效果和经济效益界限,可以从2类曲线组中求取水平井的合理注水强度范围。水平井合理注水强度与连通情况关系较大:"薄注厚采"合理注水强度为3.8~18.0 m^3/m;"注采相当"合理注水强度在3.8 m^3/m以上;"厚注薄采"无法满足开发效果和经济效益界限要求,需措施改造。将此方法应用于肇5区块的注水调整,有效改善了区块开发效果。

底水油藏水平井和直井开采对比研究

利用油藏数值模拟方法对底水油藏应用水平井及直井开采技术效果进行了对比研究，分析了采油速度、布井方式及垂直渗透率与水平渗透率比值（Ｋｖ／Ｋｈ）对开发效果的影响。结果表明，水平井开发底水油藏的效果远远优于直井。水平井在平面上的布局，在低采油速度下对开采效果影响较大，而在高采油速度下则影响不明显。地层的Ｋｖ／Ｋｈ值对水平井开采效果影响明显。

隔夹层对直井水平井蒸汽辅助重力泄油开发效果的影响

辽河油田兴VI组SGAD先导试验区储层中由于隔夹层的存在,使得直井水平井SAGD蒸汽腔扩展以及开发效果受到影响。在分析试验区地质特征的基础上,通过建立理论模型的方法,研究了SAGD过程中夹隔层对蒸汽腔的扩展规律、含水率以及开采程度的影响。研究结果表明:隔夹层仅在SAGD开发初期对蒸汽腔的扩展产生一定的影响,导致井组含水高、产量低,蒸汽腔的斜面比较粗糙,使得其泄油面增长。但总体上不会影响蒸汽腔的形成以及SAGD开发的最终采收率,只是在刚形成蒸汽腔时对其局部的扩展起到了一定的减缓作用,导致各阶段的生产时间不一样。采用在直井与水平井之间以重力泄油为主,在直井与直井之间是以蒸汽驱为主的复合开发方式,在注汽井隔夹层上下同射,直井辅助生产,实现SAGD与蒸汽驱联合驱开采的方式,可以有效地降低隔夹层在SAGD开发中的影响。

基于高精度地震反演技术的水平井、直井联合优化设计方法研究

松辽盆地致密油资源丰富,是大庆油田可持续发展的物质基础。但储层砂体规模小,横向不连续,纵向不集中,是油田高效益勘探和开发的难题之一。利用高精度地震反演技术,在准确描述单层厚度为2~5m的储层基础上,以有效控制砂体、增加可采储量为目标,灵活设计直井和水平井。首先设计先导直井,全面了解含有层系,当含有层系较多,则以直井为主。本方法2016~2020年在大庆油田198-133试验区及外扩区块开发中应用,在原先5口直井基础上,设计了2口直井和11口水平井,扶余油层砂岩平均钻遇率91.1%,与地质条件类似,使用国外主流商业地震反演软件做储层预测的水平井相比,砂岩平均钻遇率平均提高11.2%,实现了低丰度、低渗透难采储量的有效动用。

流花11-1油田直井、大角度斜井和水平井开发效果对比

对流花11－1油田直井、大角度斜井和水平井的开发效果进行了分析对比。结果表明：水平井的产量为直井的3－4倍，在减缓底水锥进速度和扩大单井控制储量等方面也显示水平井具有优越性。

水平注水井与直井联合井网见水时间研究

为了寻求一种简单、有效的计算水平注水井与直井联合井网的见水时间的方法,将水平井简化为具有等效井筒半径的直井,考虑水平井与直井联合布井水驱油的非活塞性,运用等值渗流阻力法将渗流区划分为3个阻力区,推导出了五点法、七点法和九点法水平井与直井联合井网的油井见水时间的计算公式和修正公式。计算结果表明,井网的见水时间随水平井长度的增加而缩短;相同的井距和生产条件下,五点法井网的见水时间要长于九点法和七点法井网;随水平井与水平方向夹角的增大,五点法井网的见水时间缩短,七点法井网的见水时间先增加后缩短,九点法井网的见水时间增加;油藏和流体参数对井网见水时间影响不大。

南桥尾矿库水平孔-竖直井联合自流排渗体

新余良山矿业公司尾矿库主坝区域部分沼泽化 ,92 m马道附近渗水严重 ,浸润线多处出露。采用水平孔 -竖直井联合自流排渗体降低坝体内水位 ,保证大坝安全。阐述了水平孔

水平注水井和垂直采油井联合井网产能计算

针对长庆低渗油藏,水平井从单井开发逐渐转为水平井和直井联合井网开发中直井产能研究较少的问题,从实际开发需要出发,以水平注水井和垂直采油井联合五点井网为例,运用保角变换、镜像反映法以及复势叠加原理,理论上推导出联合井网中直井的产能方程,运用数值模拟方法对联合井网的直井产能进行了模拟计算。将理论计算公式和数值模拟结果相结合,引入修正系数对计算公式进行修正,方程修正后计算值和油田实际产能基本一致。同时研究了水平井长度对井网产能的影响。对水平井联合井网开发油田有一定指导意义。

平直联合开发井区地面工程优化

大庆西部外围古龙南地区属于低渗透油藏,采用直井开发难以建立有效驱替,单井产量低,开发效果差。近年来,随着水平井开发技术的引入,在茂15-1水平井直井联合开发区块,构建以井网井型优化为基础、可控穿层压裂为关键、地面优化简化为支撑、高效组织管理为保障的水平井高效开发模式,使难采储量得以动用。其中,针对水平井直井联合开发特点,通过对地面建设方案的优化简化,实现了产能投资最省和用工配置最少的目标,为类似区块整体地面设计提供了参考。