超低渗油藏水平井井间干扰影响因素分析及井距优化

鄂尔多斯盆地超低渗油藏开发已进入中期,新井加密和老井重复压裂已成为区域采收率提高的重要手段,体现出井间距持续变小,压裂规模持续增长的趋势,导致出现井间干扰程度高以及单井产量快速递减等问题。为解决井间干扰程度评价及预防控制等问题,利用油藏数值模拟方法,建立了水平井组数值模拟模型,评价单井及井组压裂改造后动用范围,开展井间干扰程度影响因素分析。结果表明:基质渗透率及天然裂缝渗透率越高,单井压裂规模越大,井间距越小,井间干扰程度越明显。单井EUR和区块整体采收率存在最佳匹配关系,需要优化合理井距来平衡区块采收率和单井累积产量的关系。以上研究结果可为井距优化及重复压裂技术应用提供有效指导。

超低渗油藏整体宽带压裂技术研究与应用

针对超低渗油藏储层改造难度大、油井低产低效的问题,近年来在老井初次改造的基础上,开展井组整体重复压裂技术试验,通过“控制缝长、增加带宽”思路对储层进行大规模改造,建立有效驱替,动用侧向剩余油。现场结果表明,实施井组宽带压裂显著提高了油井的增油效果,单井日增油较常规压裂增加0.77t,措施有效率达到98%。

鄂尔多斯盆地超低渗油藏注采调整技术

超低渗油藏储层物性差、非均质性强、注采比高、地层压力保持水平低,部分油藏驱替方案构建难度大、注入水易于沿裂缝窜留,因而水驱波及体积小且采收率低。为了解决该难题,开展了长8段超低渗油藏注采调整政策综合研究。首先对单砂体的测井识别标志、叠置样式、侧向接触模式和见水见效特征进行精细刻画,裂缝、高渗带对水驱有双重作用。通过微观可视化仿真模型对不同孔隙结构下剩余油赋存模式进行研究,超低渗油藏剩余油分布模式主要有分散状及连片状形式,其分布受孔喉尺寸、并联结构、驱替压差、毛管力等因素影响。最终将研究结果应用于地质建模,指导油藏小层精细注采调整,确定了周期注水方式和周期,形成了超低渗油藏全生命周期精细注采技术。将该技术指导华庆、环江油田超低渗油藏注采调整1.5万次左右,采油速度平均增加0.2%、缓解油藏递减1.2%、年均累计增油5万t以上。

超低渗油藏面积波及系数计算新方法

针对流管法无法应用于超低渗油藏井网调整后的平面波及系数计算问题,在考虑超低渗油藏渗流特征的基础上,结合B-L方程,通过引入虚拟流量,使用坐标变换,将井网调整前的流管数据转化到井网调整后的新流管数据中,建立了考虑井网调整的新流管模型,实现了超低渗油藏注水开发全周期的平面波及系数快速评价。利用建立的新流管模型,探究了影响超低渗油藏井网调整面积波及系数的主控因素,厘清了超低渗油藏井网调整的技术界限,现场应用取得了良好的增产效果。当井距>200 m、各向异性系数<5时,井网调整可以取得较好的效果;启动压力梯度越大,井网调整效果越好。典型井组井网调整后5 a产能提升了47.6%。超低渗透油藏面积波及系数计算新方法对超低渗透油藏开发效果评价具有一定指导意义,同时对同类油藏的开发调整具有一定的理论指导价值。

超低渗油藏低含水阶段氮气泡沫驱注入参数设计

针对延长油田SJH区块大部分低含水井地层压力低、能量供给不足等特点,针对性提出了氮气泡沫驱注入参数设计方法。当水源充足时,设计每个注入周期注水段塞0.05HCPV、注气段塞0.01PV,充分发挥注入水对补充地层能量的作用,注入气段塞对水窜具有抑制作用;当水源不足时,每个注入周期推荐注气段塞0.05HCPV、注水段塞0.01HCPV,充分发挥注入气对补充地层能量的作用,注入水段塞对气窜具有抑制作用;当水源不足、且注入井注入压力较高时,每个注入周期推荐注气段塞0.05HCPV、注泡沫液段塞0.01HCPV。根据上述方法及油藏实际参数,对SJH区块低含水区进行了泡沫驱方案设计,预测实施泡沫驱效果良好。

超低渗油藏氮气泡沫驱合理交替周期研究

通过开展岩心驱替实验,对超低渗油藏氮气泡沫驱合理气液比和段塞尺寸进行了优选研究,以确定合理交替周期。结果表明,气液比1∶5和5∶1时提采幅度最高,在现场应用中,根据流体资源情况,可以选择注入较长的水段塞、较短的注气段塞或者较长的注气段塞、较短的注液段塞;优选了最佳段塞尺寸为0.2 PV,即井间注入量达到1PV时的合理交替周期数为5个。

超低渗油藏多级喷砂射孔压裂技术研究与应用

目前国内厚油层普遍采用分层压裂技术改造储层,多数获得了较好改造效果。但常规分层压裂存在滑套级数有限无法实现多级多层分层压裂问题;或采用双封单卡上提管柱分层压裂,应用这种分层压裂不足之处是施工效率低下并易发生卡钻等井下故障。为此分析了常规分层压裂技术存在的不足,在连续油管多级喷砂射孔及压裂工具优选基础上,进行了压裂管柱设计与改进、压裂工艺技术设计与改进。通过研究与优化,最终形成多级喷砂射孔压裂工艺技术。该工艺技术在H油田现场应用已超过100口,最多实现了一趟管柱分15层压裂,大大缩短了压裂施工周期,提高了分层压裂级数与能力,提高了分层压裂施工成功率并且提升了施工安全性,具有较好应用前景。

超低渗油藏井网适应性定量评价方法——以鄂尔多斯盆地三叠系长6、长8油藏为例

基于前人的研究并结合超低渗油藏10年的开发实践,应用聚类分析法和灰色关联法,建立了包括优选评价参数、确定评价参数权重、划分油藏开发阶段、确定分类系数4个方面10项评价参数的超低渗油藏井网适应性定量评价方法。应用该方法对鄂尔多斯盆地三叠系长6、长8共13个主力典型超低渗油藏开展了井网适应性评价,得到3点基本认识:(1)超低渗I类油藏井网适应性整体较好,井网形式及井网参数都较为合理;(2)裂缝不发育油藏适合正方形反九点井网,裂缝较发育油藏适合菱形反九点井网,裂缝发育油藏适合矩形井网;(3)超低渗Ⅱ类、Ⅲ类油藏需要在坚持井网形式确定原则的基础上,进一步优化排距,提高该类油藏开发水平。

鄂尔多斯盆地长7超低渗油藏渗流规律研究

超低渗油藏由于岩性致密,导致渗流阻力大、压力传导能力差,直接影响到油井的产能。文中在岩心流动实验的基础上,利用统计分析方法,对长7超低渗油藏的启动压力梯度、储层的应力敏感性和油水两相渗流规律进行了分析讨论,得出流体在该油藏中流动时普遍具有启动压力梯度,储层的应力敏感性较为明显,原始含油饱和度较低且可动油体积较小。结合低渗油田开发理论,对油井的产水规律及无因次采油/采液指数变化规律进行了深入分析,提出在注水开发过程中,长7超低渗油藏应尽早注水以保持合理的地层压力,应预先采取措施以防止油井过早水淹。研究方法及结果对合理开发超低渗油藏具有一定的指导意义。

超低渗油藏CO_2驱正交试验设计与数值模拟优化

低渗油藏是中国当前油气勘探开发的主体,其中超低渗油藏分布范围较广,占比例较大,但超低渗油藏物性差,利用传统的水驱方法难以大幅度提高单井产量。CO_2驱可以膨胀原油体积,降低原油黏度、油水界面张力和油藏毛细管阻力,从而提高驱油效率。为了合理开发超低渗油藏,基于油藏数值模拟与正交试验设计方法,建立超低渗油藏CO_2驱开发模型,对CO_2驱影响因素进行了技术经济评价,分析结果表明,开发效果影响参数从大到小依次为油藏类型、井网密度、注入CO_2体积。综合单井日产量和内部收益率等因素,优选出了适宜超低渗油藏的开发方式,即水平井CO_2驱开发技术以及相应的参数组合。

超低渗油藏超前注水区油井压裂时机探讨

针对部分超低渗油藏超前注水后,油井压裂缝高度控制难度大的问题,通过声发射测试及有限元模拟方法分别对超前注水前、后的地应力特征进行了研究,认为超前注水后,储、隔层应力差更低,不利于控制压裂缝高.在对该类岩石物理性质研究的基础上,通过物理模拟实验方法对该类油藏油井压裂时机进行了研究,认为油井在未注水前压裂,有利于控制缝高,压裂试油结束后注水,待地层压力达到超前注水设计压力水平后投产,可提高开发效果.

超低渗油藏体积压裂与渗吸采油开发新模式

由于低产油量低产液量、无效注水井比例高,经济效益差,常规注水开发已经难以建立有效驱替系统,不能适应超低渗油藏经济有效开发的需要。渗吸采油开采机理研究表明,体积改造在油藏中产生了复杂的裂缝网络系统,大幅增加了渗吸采油速度。因此,超低渗油藏的渗吸采油已经由开发中的从属和辅助作用上升为主导作用。文中提出了体积改造油藏的注水吞吐、异步注采等渗吸采油开发方式,进而建立了超低渗油藏“直井缝网压裂+有效驱替+渗吸采油”和“水平井/直井多轮次体积压裂+注水吞吐渗吸采油”开发新模式。该模式实现了超低渗油藏开发由孔隙驱替向缝网有效驱替、由连续强化注水向灵活渗吸采油方式的转变。新开发模式在超低渗油藏的现场实践中已经初见成效,具有重要的推广价值。

有限元法超低渗油藏体积压裂裂缝参数优化

应用体积压裂技术开发超低渗油藏效果良好,加强体积压裂裂缝参数优化具有重要意义。基于有限元理论,建立油水两相渗流数学模型,应用混合单元有限元法,采用任意三角形单元和线单元描述地层和裂缝,在自然能量开采方式下,以单井为研究对象,对压裂段数及裂缝长度进行优化。结果表明:水平段长度800 m时,2,3,4簇最优压裂段数分别为10,8和7;增加半缝长,可扩大改造体积,增大泄油面积,显著提高措施累计产油量。

超低渗油藏分段多簇压裂水平井裂缝参数优化

为了得到分段多簇压裂水平井最合理的布缝方式,利用数值模拟方法及微地震监测结果,在水平井分段多簇压裂裂缝参数单因素分析的基础上,对不同布缝方式进行了优化研究,并通过油田生产实际进行了验证。结果表明:水平井分段多簇压裂裂缝应不等长度、不等间距分布,优选的纺锤型布缝方式由于具有中缝长、边缝短的优点,避免了边部裂缝过早见水引起的产量下降,不仅可以提高水平井单井产量,还能延缓见水时间,有利于油田稳产增产。

姬塬地区长8超低渗油藏注水井欠注规律研究

注水开发作为超低渗油藏主要开发方式,而注水井欠注对油藏开发影响显著。姬塬地区长8油层组为典型超低渗油藏,针对其注水井欠注问题,在分析油藏注水井欠注现状的基础上,通过建立超低渗油藏有效驱动渗透率以及地层结垢量计算模型,系统地总结姬塬地区长8超低渗油藏的储层物性、地层结垢和注入水水质等因素对注水井欠注的影响,并提出对应的解决方案。研究结果表明:地层渗透率小于0.3×10^-3μm^2时注水井开始欠注,且表现为长期欠注、欠注程度高的特征;当地层结垢量大于2000 mg/L或注入水中悬浮物及含油量大于70 mg/L时,引起注水井欠注且表现为后期欠注特征。针对不同影响因素下欠注井的特征,提出5种增注工艺体系,在姬塬地区长8超低渗油藏实施后有效率高达88.2%,可有效治理该地区的注水井欠注问题,同时为同类型油藏的注水井欠注提供理论支持和治理依据。

考虑应力敏感超低渗油藏油水相对渗透率的计算

相对渗透率是描述孔隙介质多相渗流的重要参数。用JBN方法计算忽略了毛管压力。且研究表明,低渗介质中的流体流动并不遵循达西定律,在渗流过程中存在启动压力梯度,随着油藏的开采,储层应力敏感增强,启动压力梯度和应力敏感对油藏的影响都不容忽视。因此,传统JBN方法获得相对渗透率曲线的方法与实际有一定差异。在传统方法基础上,导出了超低渗油藏考虑应力敏感效应、启动压力梯度、毛管力及重力影响的相对渗透率公式,并进行了分析简化。对比2种方法获得的相渗曲线表明,对超低渗油藏,同时考虑应力敏感和启动压力梯度的JBN法更能准确地预测相对渗透率,应力敏感越强相对渗透率下降的越快,且计算出的含水率比JBN法更符合油田生产数据。

红河油田长8超低渗油藏水平井注水开发试验效果评价

红河油田长8超低渗油藏先期利用水平井分段压裂技术进行天然能量开发,存在递减快、采收率低的突出问题。为明确合理的开发技术政策,对注水开发试验区的井网井距、注采参数等进行跟踪评价,采用理论计算、相似油藏类比和矿场试验相结合的方法,重点就避免快速水窜、确保有效注水开展研究,明确了现有井网井距及油藏工程参数进一步优化的原则：1平注平采优于直注平采;2注采井距一般应大于700 m;3宜采用温和注水,单井注水压力应小于15 MPa,单井日注水量应控制在15-20 m3。基于研究成果,在红河油田长8油藏采用抽稀井网、适当扩大现有井距的方式,对其它的6个井组提出了油藏工程参数优化建议。

应用灰色模型的超低渗油藏产能评价

灰色模型是一种有较高预测精度、所需要的原始数据少、并且计算过程简单的方法,这种方法是对现有的数据进行生成、开发、并找出有价值的信息,达到对所研究系统的生产动态、规律等的正确评价和有效监控。超低渗油藏的渗流过程与一般油藏有很大的不同之处,低渗油藏在实际生产时的压差只有大于某一个数值的时候,流体在储层中才能流动,这说明低渗油层具有启动压力,其渗流过程是属于低速非线性渗流。通过对岩芯分析表明,这种现象与储层岩石的物性有关系。收集华庆地区元284井区长6储层基础数据进行初步分析,在全面认识储层的基础上,建立产能评价灰色模型。再应用Matlab和灰色模型相结合对特低渗储层进行产能评价计算,并对计算结果进行分析。

超低渗油藏注气采油可行性实验

超低渗油藏由于孔喉极细,即使高压注水,也难以保持注采平衡,应考虑注气的可行性。文中进行了水驱油和氮气驱油试验,以比较驱替效果,探究超低渗油藏的驱替机理。结果表明,对于小于1×10-3μm2的超低渗岩心,气驱比水驱效果好,气驱平均采收率为27.9%,水驱平均采收率为24.1%。说明注气具有一定的优越性。

鄂尔多斯盆地南泥湾超低渗油藏物性及孔隙结构特征

在岩心观察基础上,根据铸体薄片、扫描电镜、压汞等资料,对鄂尔多斯盆地南泥湾超低渗油藏的物性和孔隙结构特征进行了深入研究,并分析了其影响因素。研究结果表明,该区块属于典型的低孔、超低渗油藏,储层以粒间溶孔和残余粒间孔为主,孔隙组合为粒间孔-溶孔和溶孔-粒间孔。孔隙直径小,面孔率低,分布不均匀,平均配位数小于1.5。喉道类型以片状和弯片状为主,多为细孔喉,孔隙间连通性差,存在比较多的无效孔隙。储层岩性细、压实程度高以及重结晶作用是造成孔隙度小,喉道狭窄,渗透率低的主要原因。灰质含量对渗透率的影响也十分明显。研究成果为开发措施的实施提供了依据。