基于无监督机器学习的流场分级方法研究——以D油田为例

目前我国大量老油田已进入特高含水期,储层在水驱过程中形成流场,流场内注入水存在大量的无效循环,驱油效率低,正确的流场评价成为高含水油藏挖潜措施之一。针对高含水油田长时间注入水冲刷导致储层物性时变这一现象,引入水相驱替通量,建立储层渗透率及相对渗透率随水相驱替通量变化的渗流模型,形成时变数值模拟技术。在考虑驱替效率及注入水冲刷程度的基础上,提出以油通比作为指标对流场进行分级评价。引入无监督机器学习算法,采用轮廓系数对分类数进行优选,确定流场分级的最佳分级类别及边界,克服人为主观影响。将建立的时变数值模拟及无监督机器学习流场分级方法应用于D油田,在确定流场分级的基础上,进一步制定产液结构调整策略,可有效提高油田采收率3.44个百分点。该方法为高含水油田流场评价及优势通道刻画提供了一种新思路。

“2+3”采油技术调驱效率的室内研究

"2+3"采油技术以既能提高水驱油藏波及系数又能提高洗油效率为出发点而被提出,该技术综合了调剖和化学驱油的优点,从机理上完善了二次采油的不足,并减小了单一化学驱带来的高投资、高风险,为油田的有效开发提供了新的思路和方法。主要运用室内岩芯流动实验的方法,对"2+3"采油技术进行了调驱实验。为了深入分析和研究该技术的驱油效率,在相同实验条件下,把"2+3"采油技术的调驱实验结果分别同调剖实验结果和化学驱油实验结果进行对比。通过对比分析认为,"2+3"采油技术的调驱效率和提高原油采收率效果非常好。

破乳剂GP的合成及配方优选

考察了不同的起始剂、催化剂、亲油头的大小、环氧乙烷与环氧丙烷配比、嵌段数对聚醚脂类非离子表面活性剂GB脱水效果的影响。结果表明:以多乙烯多胺为起始剂,醋酸钙为催化剂,将质量分数25％～30％环氧乙烷、环氧丙烷进行多嵌段聚合,可以得到性能优质多枝型的聚醚酯,将其用于大庆油田含水原油脱水率大于70％。

一种油基钻井液用支化型流型调节剂及其应用

针对油基钻井液结构力提升困难的问题,合成了一种支化型流型调节剂ASA。该流型调节剂在矿物油中能有效地提升钻井液的动切力、初切和终切值。以此为基础,研制了一套高切力、低油水比的油基钻井液,其油水比可低至70∶30,动塑比可达0.3~0.5Pa/(mPa·s),体系抗高温达到200℃,密度适用范围为1.0~2.1g/cm3。现场应用表明,高切力低油水比油基钻井液体系具有很强的抑制页岩水化和稳定井壁的性能,防塌效果显著,流变性能好,结构力强,易于携砂携岩和井眼清洁,能很好地满足超长水平段页岩气井的安全施工需求。

一种低油水比低成本油基钻井液性能研究

油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵、润滑性好、利于井壁稳定以及对油气层损害程度小等突出优点，已成为钻探高难度水平井、大斜度定向井、高温深井和复杂地层的首选体系。目前国内现场使用的油基钻井液的油水比普遍较高、处理剂加量大，成本难以有效降低。针对油田开发降低成本的迫切需求，研制了一套低油水比、低成本的油基钻井液体系。通过对乳化剂、有机土和降滤失剂进行评价，确定了其加量，并通过优化，最终确定了低油水比钻井液配方：0号柴油＋1．0％-2．5％有机土＋2．0％～3．5％乳化剂＋3．0％～4．0％降滤失剂＋CaCl2水溶液（25％的CaCl2）＋2．0％的CaO＋重晶石，油水比为70：30—60：40，乳化剂加量仅为2．0％～3．5％，抗温能力可达170℃，密度可控制在1．0-2．0g，cm3之间。该低油水比钻井液体系具有较好的抗污染能力、流变性能和极低的滤失量，不仅可满足现场钻井施工的技术要求，而且大幅度降低了油基钻井液的成本。应用前景良好。

基于液油比的特高含水期水驱开发指标预测方法

针对油田在进入特高含水期以后的开发特点,在研究了各种开发指标预测方法的基础上,从广泛运用的水驱特征曲线出发,结合特高含水期液油比变化敏感的特征,建立了基于液油比的预测模型,并在此基础上推导了液油比与含水率、含水上升速度的关系以及液油比与产量递减率的关系。研究表明:随着累积产液量的增长,含水上升速度减缓;产液量增长率等于液油比增长率时,产油量保持稳定。经验证基于液油比的预测模型预测精度较高,是对已有特高含水期开发指标预测方法系列的有效补充,具有一定的实用性。

套管外封隔器自增压式双卡高压层固井技术及应用效果

为有效地抑制大庆油田三次加密调整井高压层流体的溢出,提高固井质量,研发了套管外封隔器自增压式双卡高压层固井技术。该技术可实现井筒环空介质压力和体积增值,显著降低油井采出液含水率。该技术进行了104口井的试验,对其动态数据采集分析表明:采出液的油水比由1.00∶8.10变为1.00∶4.18,含水率降低了7.74个百分点。

特高含水期厚油层含水预测方法研究

为识别已进入特高含水开发阶段的大庆喇萨杏油田厚油层内水淹部位及准确划分其水淹级别,对油层含水预测方法进行了研究。分析了相对渗透率实验法和测井含水饱和度参数法的局限性,提出驱油效率加权计算方法。以油藏实际生产数据为基础,建立了驱油效率预测储层含水率数理模型,并对水淹级别界定标准进行重新划分。室内并联岩心模拟实验以及在大庆油田的实际开发井解释结果表明预测效果与测试结果接近,证明利用驱油效率预测储层含水率的方法是可行的。

复杂油藏开发中的能量保持研究

对于边底水驱油藏、应力敏感油藏与高油气比油藏等复杂油藏,如果地层能量保持不适当,将会改变储层的渗流特征,显著降低油藏的采收率和开发效益。在深入研究复杂油藏生产特征的基础上,根据渗流理论阐述了边底水驱油藏水侵对储层的伤害、高油气比油藏脱气对渗流的影响、应力敏感油藏在较大应力下对渗流的影响,同时分析了其影响程度与地层能量保持的相互关系。在此基础上,提出了复杂油藏能量优化控制措施:对于边底水驱油藏,可以通过控制采油速度与产量、采用合理的井型及控制地层能量,改善油藏渗流特征,促进油藏的高效开发;对于应力敏感油藏和高油气比油藏,可以通过采用合理的井型、适时注水、采用合理的开采速度、改善油藏的渗流特征,提高采收率。

川西中浅层气井排水采气技术难点与对策

排水采气是采气井稳产的重要手段,但是在气井生产过程中,由于井型、井身结构、产出流体、生产特征的不同,造成气井排水采气工艺选择难度很大。通过对川西中浅层低渗透致密气藏生产特征、排采面临的难点分析发现,目前水平井、多层合采井、高油水比井、低压低产井在排水采气工艺选择方面难度最大,针对这些难题提出了高油水比气井泡排工艺、小油管悬挂气举、速度管排水等工艺措施,且部分工艺进行了现场试验,累计开展水平井速度管排水作业34井次,实施后井筒流态稳定,降低了井筒滑脱压降,对比措施前后1年的采气情况,试验井压力递减率降低8.9%,产量递减率降低2.8%,取得了良好的稳产效果。

水平井技术在高渗透油藏高含水期挖潜中的应用

梁家楼油田梁南为厚层、高渗透、正韵律油藏,经过多年开发,目前已处于高含水、高采出程度开发阶段。为进一步提高油田采收率,应用开发测井、三维地震、动态监测等资料,采用数值模拟、油藏描述等技术,对剩余油分布规律进行了深入细致的研究,研究认为剩余油主要分布在厚油层的顶部以及水锥锥体之间。根据剩余油分布特点,结合水平井既可提液增油,又可控制底水锥进的优势,在该油田实施水平井挖掘剩余油潜力,在梁南设计实施水平井12口,通过优化设计水平井轨迹,制定并实施科学合理的开发管理模式以及区块注采调配方案,取得单井初增油60.6t,综合含水10.5%的较好效果,区块采收率提高5.0%。

一种高精度原油含水率在线测量系统的研究

原油含水率是石油生产过程中的一项重要参数指标,高精度、高准确度的原油含水率在线实时检测技术是油田智能化开采和管理的必然要求。为克服现有的原油含水率测量方法的精度低、准确度低的缺点,文中提出了一种基于高频电磁涡流原理的原油含水率在线测量的方法,详细分析了高频电磁涡流的测量原理,推导了电磁感应信号与含水率之间的关系模型;设计了基于电磁涡流原理的原油含水率测量结构和电路系统,并开展了室内实验。实验结果表明：新型的测量方法接收信号一致性好,可实现0~100%含水率的测量,精度高,测量非线性误差小于0.5%。

原油含水率在线测量仪的实验研究

原油含水率的测量在原油的开采、储运、加工等环节中起着至关重要的作用。针对我国油田高含水的现状,含水率测量仪既要有效地克服地层水矿化度的影响,又要解决常规含水率计在高含水条件下分辨率低的问题。采用在传感器的始端和终端分别激发和接收电磁波的测量方案,提出一种基于高频电磁波相移测量原油介电常数进而计算含水率的实验方法。给出了电磁波含水率测量仪的实例和实验数据,并验证了该方法可行。实验表明,该测量仪具有较高的分辨率,能够实现含水率全范围的连续测量。

阿南油田中高含水期重复压裂的研究与应用

针对二连油田阿南油藏中高含水期（５１％～７２％）重复压裂（以下简称复压）难见成效（施工泵压高、砂液比低及有效期短（尤其是多次复压时））的问题，提出了一套适用于该油藏的复压技术体系。包括选准复压井层、选好复压时机、优化复压设计、制定高砂比和强制闭合的工艺措施、严格的质量控制以及复压前后的注采匹配等内容。其核心是，使用现有常规数据，并借助油藏地质、油藏工程与压裂工程相结合的研究方法，选准井层，选好时机；应用高砂比和强制闭合的技术；以及注、采、压配套技术进步。经现场实施６口井，日产油量由压前的２７ｔ增加到８１ｔ，综合含水则由６０％降为４０％，平均１４ｄ回收了复压成本，６口井复压后累计生产６０８ｄ统计，已累积增油３２５２ｔ，累计创收２３６万元，并继续有效。实现了该油藏控水稳油，综合治理的开发要求，提高了整体复压工作水平，取得了好的经济效益。

挥发油油藏生产特征及影响采收率的因素

通过对中原油田某挥发油藏生产特征的研究，分析了该油藏弹性能量、溶解气能量，以及目前开采该油藏所存在的问题。指出该油藏的开采特征不同于黑油油藏，进而讨论了开发该油藏的合理开采方式及转注时机，并针对目前油藏注水困难这一问题进行了分析和研究，指出了油藏注水时应注意的问题。目的在于为开发同类油藏提出一些合理的建议。

水力旋流器用于高含水原油预分离试验研究

水力旋流器是一种新型、高效的油水分离装置。通过试验证明用水力旋流器对高含水原油进行油水分离是行之有效 ,处理后的溢流口中油的综合含水率可降至 50 %左右 ,能满足外输要求 ;从底流口排出水中含油可控制在 2 0 0 0 ppm以内 ,若适当放宽底流口出水的含油要求 ,控制溢流口的分流比 ,可大大降低溢流口中的含水率。

陈家庄特稠油油藏高含水期开发研究及调整

针对陈家庄特稠油油藏高含水期的开发问题,通过理论分析与计算,确定了合理的注采比和油田提液幅度,并揭示了该油藏开发存在的深层次矛盾。实施提高注采比和提高产液量工程后,加上分层注水辅以堵水调剖、完善注采井网、应用高压一次充填防砂技术,取得了预期的效果。

一种基于丙型水驱曲线含水率预测新方法

针对水驱油田在进入特高含水期产液量上升快、常规含水率预测方法精度低的实际,从丙型水驱特征曲线基本原理出发,得出液油比与产液量的二项式关系,结合含水率与产液量之间的关系,推导出基于液油比的含水率预测模型。研究表明:随着累积产液量的增长,含水上升速度减缓;通过油田实际生产动态数据验证与对比,新建立的水驱油田含水率预测模型预测精度较高,有效拓展了丙型水驱曲线的应用范围,解决了特高含水期含水率预测精度低的问题,具有较强的推广应用价值。

砂岩油藏特高含水期的水驱特征

注水开发砂岩油藏进入特高含水期后,其生产特征和水驱规律都与高含水阶段有所不同,高含水阶段的水驱规律不能用于指导特高含水期的生产实践。为了做好特高含水期的油藏开发管理工作,基于DT油藏的生产数据,从生产特征和驱油机理出发,研究了特高含水期的水驱规律,取得了以下主要认识。特高含水期油藏呈现出了“一高两低”的生产特征,即高含水、低产量、低采出程度。产量递减率和含水上升速度也都较低。地下存在大量的剩余油可以挖潜。油藏存在水驱采油和水洗采油两个基本的开采机理,水驱采油的对象为连续型剩余油,开采效果较好;水洗采油的对象为离散型剩余油,开采效果较差。油藏开发初期以水驱采油为主,然后转变为开发后期以水洗采油为主的开发过程。高含水阶段的水驱曲线和水油比曲线近似为一直线,特高含水期的水驱曲线和水油比曲线出现上翘,表明水驱采油向水洗采油过程的转变,开采效果变差。用高含水阶段水驱规律预测的油藏采收率比用特高含水期水驱规律预测的采收率高,DT油藏平均高了5.24%。提高采收率的方法都是通过提高采出程度来实现的,具体包括3个方面:扩大波及、加深水洗、提高驱油效率。长期水洗也可以提高油藏采出程度。特高含水期的油藏开发仍应以扩大波及为主,并带动驱油效率一起提高。

一种基于液油比的含水率预测方法研究与应用

注水开发油藏特高含水期产液量上升快,传统方法预测的含水率与实际偏差较大。对油藏不同含水期采油、采液指数变化规律的研究表明:液油比是影响含水率变化的敏感因素,随着累积产液量增长,含水上升速度减缓。从丙型水驱特征曲线基本原理出发,得出液油比与产液量的二项式关系;结合含水率的定义与产液量之间的关系,推导出基于液油比的含水率预测模型。通过油田实际生产动态数据验证,新建立的含水率预测模型预测精度较高,具有推广应用价值。