Remaining Oil Distribution Law and Potential Tapping Strategy of Horizontal Well Pattern in Narrow Oil Rim Reservoir with Gas Cap and Edge Water

For thin oil rim reservoir with gas cap and edge water, it is helpful to improve the development effect to find out the distribution law of remaining oil in this kind of reservoirs. For this reason, taking the narrow oil rim reservoir with gas cap and edge water of Oilfield A in Bohai Sea as a case, the main controlling factors, including reservoir structure, fault, gas cap energy, edge water energy and well pattern, affecting the distribution of residual oil in this kind of reservoir were analyzed by using the data of core, logging, paleogeomorphology and production. Then, the distribution law of remaining oil was summarized. Generally, the remaining oil distribution is mainly potato-shaped or strip-shaped in plane. Vertically, it depends on the energy of gas cap and edge water. For the reservoir with big gas gap and weak edge water, the remaining oil mainly lies in the bottom of oil column. And for the reservoir with small gas gap and strong edge water, the remaining oil mainly locates at the top of oil column. Aiming at different distribution modes of remaining oil, the corresponding potential tapping strategies of horizontal wells are put forward: in the late stage of development, for the reservoir with big gas gap and weak edge water, the remaining oil concentrates at the bottom of the oil column, and the position of horizontal well should be placed at the lower 1/3 to the lower 1/5 of the oil column;for the reservoir with small gas cap and strong edge water, the remaining oil locates at the top of the oil column, and the position of horizontal well should be put at the upper 1/5 to the upper 1/3 of the oil column height, vertically. Based on the study on remaining oil of Oilfield A, a potential tapping strategy of well pattern thickening and vertical position optimization of horizontal well was proposed. This strategy guided the efficient implementation of the comprehensive adjustment plan of the oilfield. Moreover, 18 infill development wells were implemented in Oilfield A, and the average production of the infill wells is 2.1 times that of the surrounding old wells. It is estimated that the ultimate recovery factor of the oilfield will reach 33.9%, which is 2.3% higher than that before infilling wells. This study can be used for reference in the development of similar reservoirs.

胜利油田稠油油藏开发技术进展

针对胜利油田不同类型稠油油藏的地质特点及开发矛盾,形成了一套较为完善的稠油油藏开发技术系列,并取得了显著的开发效果。从各项技术的理论基础和矿场应用2个方面,总结了不同类型稠油油藏开发技术进展。对于高轮次吞吐后的稠油油藏,基于非达西渗流理论,形成了井网加密技术;对于敏感性稠油油藏,形成了近热远防理论,降低了水敏对开发的不利影响;对于特超稠油油藏,通过HDCS技术的协同降黏、膨胀增能作用,解决了“注不进、采不出”的开发难题;对于低效水驱稠油油藏,通过转蒸汽驱,达到加密角井流线、水井流线逆向的目的,从而提高该类油藏的采收率;对于深层稠油油藏,以气热协同保热强热、热剂协同接替助驱、气剂协同均衡热前缘的协同增效作用机理认识为基础,形成了多元热复合驱油理论,实现了深层稠油的有效动用;对于薄层稠油油藏,通过热+水平井复合开发模式,提高了油藏的吸汽能力和动用范围;对于浅薄层超稠油油藏,通过HDNS技术增能降黏扩波及,实现了该类油藏的高效开发。胜利油田稠油油藏开发技术系列的应用,为胜利油田稠油效益开发、绿色开发提供了技术支撑。

窄条带状背斜油藏边部注水开发产能影响因素

JY油田Y油藏为典型窄条带状背斜油藏,其储集层注入水极易沿河道中心方向突进,导致油井快速水淹,产量递减快;由于对水体大小、构造幅度、储集层物性等产能影响因素认识不清,此类油藏开发难度较大。针对上述问题,建立了窄条带状背斜油藏精细数值模型,通过对比论证提出了“边部注水+逐步转注”开发,并在此基础上开展了水体大小、构造幅度、储集层物性等参数对产能的影响研究。结果表明:“边部注水+逐步转注”开发不仅可以增大边水能量,使得井网双向受效,还可以有效延缓构造高部位油井的见水时间,大幅度降低油井含水率。另一方面,在考虑油藏构造特征的前提下,量化了不同影响因素下的产能特征,明确了水体大小、构造幅度、垂向渗透率与水平渗透率之比等参数的合理界限,论证了不同储集层物性下油藏面积的适应性。可为同类型油藏改善注水开发效果提供借鉴。

薄层砂岩边底水油藏空气辅助内源微生物驱油技术

针对边底水油藏“双高阶段”零散分布剩余油如何有效动用、低成本高效微生物驱油体系如何研发、微生物驱效果评价及配套技术攻关等难题,建立微生物驱筛选图版并评价了油藏微生物驱的适应性;利用微生物分子生态学技术全面解析了油藏微生物群落结构,筛选了乳化效果好的采油功能菌株H3;通过对主要营养成分碳源、氮源、磷源的筛选,开展单因素实验和正交实验,确定了可实现原油乳化分散和抑制硫酸盐还原菌生长的复合粉激活体系;研究了底水油层“船底形”剩余油富集特征,形成了“微生物乳化+空气提效+稠化剂封堵”提高采收率驱油模式,明确了提高采收率幅度与注入菌体浓度、注入孔隙体积倍数正相关。将研究成果应用于准噶尔盆地陆梁油田薄层砂岩边底水油藏,实施“4注20采”微生物驱提高采收率矿场先导试验,注入微生物激活剂0.13倍孔隙体积,2017至2023年阶段增油5.6×104 t,采收率提高4.0个百分点,增油效果好的井主要分布在总菌浓度高、石油地质储量大、构造高部位、油层厚度大、底水薄、采出程度较高的区域。研究成果对丰富微生物驱提高采收率技术序列具有借鉴作用。

准噶尔盆地东部北10井区中深层稠油CO_(2)非混相驱油技术

准噶尔盆地东部北10井区头屯河组油藏具有埋藏深、原油黏度大、储层强水敏的特点,自探明以来一直未获得有效动用。为了解决油藏难动用的难题进行了CO_(2)-稠油实验,在实验结果的基础上,根据试验区生产现状提出“非混相驱+吞吐”措施,利用数值模拟手段优化生产参数得到最优方案并预测出生产指标。结果表明:地层稠油注入CO_(2)后原油体积膨胀和黏度降低的能力大幅增强,是提高采收率的主要机理;井区稠油CO_(2)驱替方式为非混相驱,驱替过程中CO_(2)先以溶解和扩散作用为主,待建立驱替通道后才开始产出原油,采收率为29.60%;试验区非混相驱初期见效慢,为加快受效提出“油井吞吐”措施,数值模拟预测非混相驱配合3轮油井吞吐生产,最终采收率可达21.0%,解决了研究区油藏难动用的难题。研究成果对中深层强水敏稠油油藏的动用具有一定的借鉴意义。

次生水体对火驱开发效果影响的实验

针对注蒸汽开发产生的次生水体对火驱开采效果影响尚不明确的问题,利用燃烧管实验装置,将不同含水量的油砂填充到燃烧管的中间部分,以模拟储层中的次生水体,研究次生水体对火线的传播特征和火驱开发效果的影响。结果表明:次生水体有利于提高火线的推进速度,但会降低火线的燃烧稳定性。当次生水体的含水饱和度高于75.4%时,火线穿过次生水体后难以稳定地推进至生产井,导致开发效果较差;含水饱和度低于50.0%且有一定含油量的次生水体对火驱的开发效果影响不大,火线可以穿过次生水体并稳定推进。研究结果对认识储层中次生水体对火线的稳定推进、火驱开发效果的影响具有重要意义,可为注蒸汽开发油藏火驱技术提供理论参考。

气顶边水油藏油气协同开发下流体界面运移特征

气顶边水油藏的开发,存在明显的油气水互侵现象,导致产量快速递减,开发难度增大。为了防止生产井过早停产,需明确流体界面运移特征,制定油气协同开发生产制度。通过油藏数值模拟方法,建立了月东油田气顶边水油藏实际模型与机理模型,根据气顶与边水作用能量强弱,将油气协同开发区域划分为边水控制区、气顶控制区和气顶边水联合控制区三类进行研究,综合评估气窜、水淹、油侵风险,明确油气、油水界面运移特征并形成运移速度图版。结果表明:随着开发的进行,气顶膨胀导致油气界面从油藏顶部向油井方向运移,边水侵入导致油水界面从油藏底部向油井与气井方向运移,油井存在气窜与水淹的风险,气井存在水淹与油侵的风险,剩余油主要分布在气顶下部和井间高部位,确定月东油田气顶边水油藏合理采气速度为6%~8%。基于实际与理论研究形成的成果认识为气顶边水油藏油气协同高效开发提供理论指导。

春风油田沙湾组稠油油藏倾斜油水界面成因

春风油田新近系沙湾组一段稠油油藏油水关系复杂,运用传统油水界面观点难以解释,影响该油田勘探开发进程。以油水关系矛盾突出的P601-20区块为例,开展地震-地质综合研究及成藏动力学研究,结合油藏开发动态资料,分析春风油田沙湾组一段稠油油藏油水关系及其成因。研究认为:该油田油水关系复杂是由于油藏存在倾斜油水界面,其油藏类型仍然为构造-岩性油藏,并且存在边底水;储集层物性、断层、地层压力、构造运动等方面,形成倾斜油水界面的主要原因是构造运动导致油藏调整,原油稠化和地层构造平缓加剧了油水界面调整滞后,该油藏属于非稳态油气藏。

渤海曹妃甸低幅底水稠油油田特高含水期开发模式研究与实践

曹妃甸油田群为渤海规模最大的底水稠油油田,构造幅度低、油柱高度低、地层原油黏度大,经过十多年开发进入了特高含水期,目前采油速度低、水驱采收率低,亟需综合调整。通过室内实验与水驱模型推导,研究了底水稠油油藏水平井水脊特征与水驱波及系数变化规律。结果表明,水平井开采过程中单区脊进严重、沿程驱替不均衡;水平井水驱波及系数“早期缓慢上升、后期持续增大”,这说明提高产液量可以提高水驱波及系数。在此基础上,提出了基于水脊演化规律的水平井网加密调整技术、融合构造与储层描述的水平井精准布井技术、基于孔隙有效动用的水平井大排量提液技术等关键技术,进而建立了特高含水期老区与新区并举、老井与新井交错、纵向分带、平面分区的水平井整体加密调整模式。按照本文模式调整后,油田储量动用程度提高了21.3个百分点,采油速度提高了1.3倍,水驱采收率提高了10.9个百分点,实现了特高含水期快速上产并持续稳产,为海上油田中长期持续稳产和高效开发提供借鉴。

边底水稠油油藏微生物氮气复合吞吐工艺

由于原油黏度高,边底水稠油油藏油水流度比大,单井含水上升快,导致该类油藏采出程度低。探索边底水油藏微生物复合氮气吞吐工艺,扩大微生物的作用半径,提高微生物与剩余油接触和动用效率,从而实现单井产量提高。首先建立乳化降黏和润湿洗油的微生物复合吞吐体系,0.3%复合体系表面张力为27.5 mN/m,洗油效率为91.3%,原油降黏率达83.7%;该体系与氮气复合后具有一定的泡沫性能。利用一维物理模拟实验优化微生物体系与氮气复合注入工艺,气液比为2,注入浓度为0.3%,焖井周期为10 d;采用微生物氮气复合吞吐工艺在弱边底水油藏现场试验了6口井,平均含水降低10%以上,增油达8494 t,取得了良好的矿场试验效果。

底水油藏开发中超高清随钻油藏描绘技术分析

底水油藏开发过程中地质导向效率主要受到储层非均质性、油水分布的复杂性以及构造预测的不确定性的影响。因此,需要准确的定量刻画井眼附近的储层特征,才能有效的控制轨迹贴顶钻进和抑制底水锥进。由此,引入了超高清随选油藏描绘仪(PeriScope Edge)工具提供的超高清随钻油藏描绘技术,通过反演井眼周围一定范围内的储层特征,来指导地质导向施工。综合分析验证了PeriScope Edge技术在底水油藏精细开发中的有效性。

单家寺油田采出液沉积物调堵运用与效果

针对不同油藏特点,选择开展边部堵水调剖和蒸汽流场调整两项工作实验,并在单家寺油田稠油区块进行了10口井采出液沉积物边部堵水与蒸汽流场调整试验,现场应用效果好,为消化石油采出过程中伴生的废弃物提供了一条绿色之路。

特高含水油藏剩余油分布特征与提高采收率新技术

渤海湾盆地胜利油区经过60多年开发,整装、断块油藏已处于特高含水开发阶段,含水率超过90%,稠油油藏进入高轮次吞吐开发阶段,整体采出程度不到40%,仍有大幅度提高采收率的潜力,需要攻关进一步提高采收率技术。针对整装油藏特高含水后期高耗水层带发育、低效水循环严重,断块油藏剩余油分布差异大、有效动用难度大,深层、薄层超稠油注汽难、热损失大,有碱复合驱油体系结垢严重,聚合物驱后油藏动态非均质性更强、剩余油更加分散以及特高含水后期套损井多、出砂加剧、精细分层注采要求高等难题,明确地质及剩余油分布特征,深化驱油机制认识,围绕整装油藏经济有效开发、断块油藏高效均衡开发、稠油油藏转方式开发、高温高盐油藏化学驱开发开展技术攻关,形成整装油藏精细流场调控技术、复杂断块油藏立体开发技术、稠油油藏热复合驱提高采收率技术、高温高盐油藏化学驱技术、特高含水期主导采油工程技术等特高含水油田提高采收率技术系列,开辟先导试验区,取得显著开发效果,实现工业化应用,支撑胜利油区持续稳产。

基于CFD-PBM模型的井下油水旋流分离器结构优选

针对高含水低产量稠油井井下油水分离和同井回注技术,设计了小直径井下油水旋流分离器。基于CFD-PBM耦合模型,对旋流器内液液两相流动规律和油滴破碎机理进行了数值模拟,采用正交试验方法,对旋流器关键结构参数进行了优选,并对优选后的结构进行了处理量变化和油相黏度变化对旋流器分离性能影响的研究。研究结果表明:对旋流分离器溢流口质量效率影响的主要因素由大到小依次为小锥段锥角、溢流管直径、大锥段锥角和尾管长度。处理量变化对旋流器分离性能影响较大,随着处理量增大,油滴破碎概率增加,油水分离效率呈先增大后减小的趋势;油相黏度在40~160 mPa·s范围内,黏度变化对分离性能影响不大,但黏度超过160 mPa·s后,旋流器分离效率快速下降。研究成果可为碳酸盐岩缝洞型油藏开展稠油井井下同井注采工艺提供技术支撑。

重力泄水辅助蒸汽驱开采机理及油藏工程设计

针对辽河油田稠油区块蒸汽吞吐后期产量低、转换开发方式难度大的问题,按照“垂向泄水提高热效率、直平采液提高采注比、水平井注汽提干度、注采泄稳定控制扩波及”的技术思路,开展重力泄水辅助蒸汽驱油藏工程研究,进一步明确开采机理并明确了各阶段开发特征,并对油藏工程关键参数进行优化设计。研究表明:采用上下叠置水平井与直井组合的立体井网,实现了平面蒸汽驱替、垂向重力泄水的渗流模式;重力泄水辅助蒸汽驱立体井网可为蒸汽腔的形成创造良好的条件,有效缓解了深层、特-超稠油埋藏深、沿程热损失大造成的井底蒸汽干度低、注采不同平衡等系列矛盾;重力泄水辅助蒸汽驱可划分为直井、水平井井间热连通,重力泄水辅助蒸汽驱驱替阶段和蒸汽驱调整3个阶段;重力泄水辅助蒸汽驱现场试验取得较好的开发效果,预计汽驱结束采收率可达到58.6%,为深层-特深层稠油开发方式转换提供了新途径。研究成果为同类油藏进一步提高采收率提供了借鉴。

高孔高渗高含水稠油油藏剩余油分布特征及动用的主控因素

针对CFD11-1油田943砂体大量剩余油无法动用的问题,结合动态数据和生产数据,将注入流体、地层倾角、渗透率韵律和级差4种因素进行数值模拟,对油藏剩余油分布类型以及影响海上高孔高渗油藏剩余油动用的主控因素进行分析。结果表明:1)高孔高渗高含水稠油油藏的剩余油分布类型可分为油藏边缘井网未控制、井间未控制、相对低渗绕流和构造高部位4种;2)注入流体是影响不同类型剩余油动用的首要因素,说明注入流体优选和有效波及仍是未来提高海上油藏采收率的主要方向之一。注入流体与不同剩余油类型的结合应兼具经济性和环保性,例如构造高部位的气驱与活性水相比仅降低1.59个百分点;3)相比于气驱,活性水驱扩大平面波及效率,有效减弱指进效应,边部剩余油井组采出程度提高了12.88个百分点;4)剩余油动用敏感性因素分析显示,注入流体和地层倾角是影响采出程度的主控因素,受油藏高孔高渗影响,渗透率韵律和级差已经不是限制流体流动的主要因素,其对采出程度的影响不超过1%。该研究成果对海上高孔高渗稠油油藏的高效开发有一定的指导作用。

边水稠油油藏蒸汽吞吐泡沫堵水研究与应用

蒸汽吞吐是开发稠油油藏一项重要的热采技术,然而由于边水侵入导致吞吐井含水率急剧增加,边水稠油油藏蒸汽吞吐井的开发效果受到严重影响。本文在蒸汽驱装置的基础上,设计了模拟边水稠油油藏进行蒸汽吞吐的实验装置,对氮气泡沫堵水技术进行了研究。通过一维双填砂管实验研究了该技术的影响因素和应用条件,实验结果表明:储层水侵程度、边水能量大小和原油黏度对该技术的效果有显著影响。注入时机越晚,堵水效果越明显;堵水效果会随着边水能量增强呈现先增加后减小的趋势;原油黏度越大水侵时间越早,堵水效果越差。通过一维双填砂管实验研究了该技术的注入方式,实验结果表明:最佳注入方式为氮气段塞+氮气泡沫段塞+蒸汽段塞。通过实验研究表明该技术更适用于蒸汽吞吐井周期吞吐含水率不小于80%的边水水侵油藏、储层边水能量中等和油藏条件下稠油黏度小于10000 mPa·s。目标稠油油藏的水体倍数为5~10倍,油藏条件下原油黏度小于5000 mPa·s,满足矿场试验的条件。根据研究结果在海上W油田P8H和P9H井进行了矿场试验,作业成功率100%,油井周期吞吐含水率平均降低22.5%,周期增油量平均提高4914 m^(3)。试验结果表明,该技术能够有效地封堵边水水侵、提高蒸汽吞吐井的采收率。该项技术对海上类似稠油油田提高采收率具有很好的指导作用。

无夹层底水稠油油藏水平井波及系数主控因素研究

在水平井开发底水稠油油藏过程中,受多种因素影响,底水呈现非活塞式推进、流线形态不断变化,导致波及系数难以预测。基于典型油藏实际生产动态分析,结合灰色系统关联分析法和数值模拟技术,确定了波及系数的主控因素及变化规律。研究表明,水平井开发的无夹层底水稠油油藏波及系数主要受产液能力、避水高度、水平段长度、井距和平均渗透率等因素的影响;可根据各主控因素对底水稠油油藏波及系数的影响,对水平井的设计进行优化。

海上稠油X油田热水复合增效机理及注采参数优化

海上X油田属于普通Ⅰ类稠油油藏,采用常规水驱开发,造成水窜严重,综合含水接近90%,但采出程度仍较低。热水驱能够降低原油黏度、改善流度比、降低残余油饱和度、减缓含水上升,提高水驱油效率;但单纯的热水驱携带热量有限,驱替过程中热量损失快,增产效果相对较差;热水复合驱油技术即在热水驱的基础上,辅助化学剂和气体,通过充分利用化学剂、气体对原油或油藏理化性能的改变,提高驱油效率和波及体积,增强热采开发效果。通过使用油藏数值模拟软件对X油田开展热水复合驱油的增效机理分析、注采参数优化及效果预测,研究表明,凝胶+108℃热水+多元气体+泡沫为最佳介质组合,比常规水驱提高采收率10.2%;比纯热水驱提高采收率5.2%,对稠油油藏热水复合驱的推广具有指导意义。

渤海稠油油藏水驱后转热水驱物模实验及应用

针对普通稠油常规水驱开发面临的注采流度大、含水上升快、最终采收率低的问题,通过一维及二维物模实验研究了常规水驱后转热水驱时,不同热水温度、不同注入倍数、不同转注时机及高渗条带对驱油效率、波及规律的影响,探讨了海上稠油热水驱的可行性。研究结果表明:随着温度的升高,油水黏度比变小,岩石润湿性向亲水方向转变,导致束缚水饱和度增大,残余油饱和度变低,相对渗透率曲线整体上向右偏移。注热水温度由52℃升至110℃时驱油效率提高约30.9个百分点,从110℃升高至250℃,最终驱油效率仅提升4.3个百分点,注水温度110℃是重要温度拐点,注入倍数的拐点为2 PV。在常规水驱到不同时期(含水率)后转热水驱,均能提高驱油效率,最终驱油效率随转注时机(含水率)的推迟逐渐降低,产出井见水前或见水初期转注热水,可实现注热水充分利用,有效提高驱油效率;注入凝胶能够对高渗条带起到有效的封堵作用,热水的波及面积由7.2%提高到37.7%,调剖后驱油效率提高9.8个百分点。对于油藏中存在水窜通道的情况,在注热水之前需进行调剖处理,处理后可提高后续热水驱的波及效率,从而提高采收率。研究成果可为海上稠油进行热采方案设计提供技术支持。