A novel method for predicting breakthrough time of horizontal wells in bottom water reservoirs

Dimensional analysis and numerical simulations were carried out to research prediction method of breakthrough time of horizontal wells in bottom water reservoir. Four dimensionless independent variables and dimensionless time were derived from 10 influencing factors of the problem by using dimensional analysis. Simulations of horizontal well in reservoir with bottom water were run to find the prediction correlation. A general and concise functional relationship for predicting breakthrough time was established based on simulation results and theoretical analysis. The breakthrough time of one conceptual model predicted by the correlation is very close to the result by Eclipse with less than 2% error. The practical breakthrough time of one well in Helder oilfield is 10 d, and the predicted results by the method is 11.2 d, which is more accurate than the analytical result. Case study indicates that the method could predict breakthrough time of horizontal well under different reservoir conditions accurately. For its university and ease of use, the method is suitable for quick prediction of breakthrough time.

基于水体重力影响的底水气藏见水时间预测

底水气藏产水情况复杂,气井见水时间对底水气藏开发具有重大意义,以往对底水气藏见水时间的预测均未考虑水体重力的影响,导致对见水时间的预测不够准确。为进一步提高底水气藏见水时间预测的精度,基于渗流力学理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立了考虑水体重力影响的底水气藏见水时间预测公式,运用单因素分析法研究了水体流度、水体密度、储层孔隙度、井底距底水距离及生产压差对见水时间的影响。研究表明:底水气藏见水时间与储层孔隙度、井底距底水距离呈正相关关系,与水体流度、水体密度及生产压差呈负相关关系。由于该方法引入水体密度来分析水体重力对气藏见水时间的影响,与忽略了水体重力影响的气藏见水时间预测方法相比,预测时间更符合气藏实际情况,对现场生产管理具有重要的指导意义。

海上边水稠油油藏见水时间预测新方法:以海上LD油田为例

边水油藏见水时间的准确预测有助于油田精准施策,实现控水稳油、提高采收率。以海上LD油田为研究对象,利用数值模拟技术研究了平均渗透率、级差、距边水距离、水体倍数、采油速度、原油粘度等因素对见水时间的影响规律,并利用相对极差法确定主控因素。在此基础上,利用正交设计法设计模拟方案,根据模拟结果回归边水油藏见水时间预测的经验公式。研究表明:距边水距离、采油速度、级差、原油粘度是影响LD油田见水时间的主控因素;经验公式的预测结果拟合精度达到0.93,现场计算结果与油田实际情况一致;研究成果指导高含水井确定出水层位,卡水作业后,X19井日增油10 m^(3)/d,对于提高边水油藏的开发效果具有一定指导意义。

多层系边底水气藏生产动态特征及见水时间预测方法

针对多层系气田不同层之间压力系统、水体能量、储层物性不同而导致的气藏生产动态规律差异明显的现象,以Z气田为例,分析了气井生产过程中凝析油含量变化规律,明确了影响凝析油含量变化的主控因素。研制了气井出水类型判别图版,通过计算井底与井口2种条件下天然气饱和水量的差值,能够判别气井出水类型。采用现代产量递减分析方法确定地层压力变化规律,基于气藏物质平衡方法,计算不同时刻气井的水侵量和水侵替换系数,明确了气井3种见水模式。建立了考虑储层倾角的边水气藏见水时间解析预测方法,研制了不同储层倾角、日产气量情况下的见水时间预测图版,为Z气田未投产气藏以及同类型气藏的高效开发提供了技术支撑。

缝洞型碳酸盐岩底水气藏水侵规律预测新方法

国内缝洞型碳酸盐岩底水气藏资源潜力巨大,但该类气藏储层的孔隙、溶洞、裂缝普遍发育,非均质性强且气水关系复杂,开采过程中底水容易沿高渗透率缝洞区窜流,导致气井产出地层水,大幅降低气井产能及气藏采收率。因此,正确认识气藏水侵规律是该类气藏高效开发的关键。为此,以四川盆地中部地区缝洞型碳酸盐岩底水气藏为例,针对气藏储层非均质性强的特点,将其抽象为不同渗透率分布的复合储层模型,进而基于稳态渗流理论,建立了一种计算缝洞型底水气藏的气井临界产量、水侵速度和底水突破时间的新方法,应用于典型气井,并利用数值模拟技术验证了该预测方法的可靠性。研究结果表明:(1)气井临界产量随射孔段储层厚度的增加呈先增大后减小的变化规律,且存在一个最优值;(2)底水优先突破位置受生产压差和高渗带分布位置双重作用影响;(3)为延缓气井见水时间、提高气藏采收率,气井配产应不高于临界产量。该研究成果可为缝洞型碳酸盐岩底水气藏水侵动态分析以及整体治水提供技术支撑。

底水油藏水平井变密度射孔设计及应用

利用水平井开发底水油藏过程中,底水快速突破、油井提早见水是影响水平井开发效益的关键因素。针对采用射孔完井的水平井,通过在水平段不同部位采用不同的射孔密度,实现均衡各部位见水时间、延长无水采油期的目标。建立了考虑射孔密度、井眼轨迹、井筒流动压降、渗透率各向异性等影响因素的水平井分段产量和见水时间计算方法,基于此计算方法对东海海域XH井进行了变密度射孔方案设计。实际应用表明,建立的计算方法预测见水时间的准确性较高,变密度射孔能够提升无水采油期产油量,在一定程度上节约完井费用,提升水平井综合开发效益。

膨胀土边坡毛细覆盖层防渗特性试验研究

毛细覆盖层可借助粗-细层间毛细阻滞作用实现下覆地质体的防渗保湿,应用于膨胀土边坡时,可有效阻滞水分向坡体内部入渗,抑制膨胀土的胀缩变形和裂隙发育,维护坡体稳定性。为量化分析膨胀土边坡毛细覆盖层防渗特性,本文借助物理模型试验,对比分析了传统覆盖层与毛细覆盖层两种土质覆盖系统在降雨条件下的水分运移规律、导排渗漏量、突破时间以及储水量,在此基础上获取了毛细覆盖层较传统覆盖层的防渗效能增幅。结果表明:传统覆盖层储水量占降雨量的47%,底部入渗量占降雨量的46%,侧向导排量占降雨量的7%;毛细覆盖层储水量占降雨量的29%,底部入渗量占降雨量的9%,侧向导排量占降雨量的62%。较之传统覆盖层,毛细覆盖层侧向导排量提高16倍,底部入渗量降低67%,突破时间提高3.3倍,防渗效果显著提升。

边水油藏水平井见水规律及控水措施研究

边水油藏水平井开采时,水平井见水是一个比较复杂的问题。它不仅受到井身轨迹如:水平段长度,避水距离等的影响,还与油藏的自身条件如:油水黏度比,各向异性有关。采用无因次水平段长度、无因次避水距离综合分析水平井的井身轨迹及油藏的自身条件对边水油藏水平井见水时间的影响,并给出各个影响因素与水平井见水时间的数学关系式。同时,通过正交试验的方法确定了见水时间影响因素的主次顺序。用注聚合物的方式控制边水突进,提高采收率的效果比较明显。本研究对边水油藏水平井的应用、合理井身轨迹的确定,以及水平井的控水增油有一定的指导意义。

底水气藏见水时间预测方法

基于多孔介质中流体质点的渗流规律,对底水气藏双重不完善井的水锥突破时间进行了研究,通过数学推导,得到了水锥突破时间计算公式,该公式考虑了气藏打开程度、气水流度比、原始束缚水饱和度、残余气饱和度等影响因素。实例分析表明,底水气藏的一口生产井以定产量生产,在其它条件不变的情况下,其见水时间与气藏打开程度呈不对称凸型曲线关系。

水平井与直井联合井网见水时间的确定方法

将水平井简化为具有等效井筒半径的直井,考虑了水平井与直井联合布井水驱油的非活塞特性,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5种典型的水平井与直井联合井网的油井见水时间计算公式。并研究了水平井长度对不同井网见水时间的影响。引入见水系数对计算公式进行了修正,理论计算值与模拟值基本一致,能够满足油藏工程计算的需要。

渗流启动压力梯度对低渗透油田四点井网面积波及效率影响

根据低渗透油藏面积注水开发的特点,在四点井网注水单元的基础上建立流管模型,推导出考虑启动压力梯度的四点井网面积波及效率及油井见水时间的计算公式.提出低渗透储层四点井网面积注水的未动用因数的概念,用来表征四点井网不同井距和注采压差条件下的最终未驱替到的程度;利用油田实例进行计算分析,解决低速非达西渗流不同于达西渗流的面积波及效率理论计算问题,为低渗透油藏开发设计和评价提供理论依据.

确定底水油藏水平井无水期合理产能的简单方法

塔里木油田底水油藏水平井生产的最大优势在于无水采油期,水平井一旦见水后含水上升快。由于缺乏必要的稳油控水配套技术,因此水平井无水期合理的产能将直接影响水平井开发效果。根据水平井油藏工程理论,推导并建立了综合评价水平井无水期合理产能的2个目标函数,提出了底水油藏水平井无水期合理产能的计算模型,并以塔中4油田水平井为例进行了分析验证,结果表明该方法简单实用。

渗流启动压力梯度对低渗透油田五点井网面积波及效率影响

根据低渗透油藏五点井网注水开发的特点,在流管模型和Beckley-Leverett方程的基础上,推导出考虑启动压力梯度的五点井网面积波及效率计算公式和油井见水时间的计算公式.利用油田实际生产数据进行计算分析,解决了低速非达西渗流不同于达西渗流的面积波及效率理论计算问题和生产井见水时间的确定问题.该方法可用于定量表征五点井网条件下储层的动用程度,为低渗透油藏开发设计和评价提供理论依据.

一种预测底水油藏水锥动态及见水时间的新方法

底水油藏开发面临的核心问题是底水的锥进,准确预测底水油藏油井的见水时间,并采取相应的措施,可以延长油井的无水采油期,提高油井的累计产油量和采出程度。文中基于流体在多孔介质中的渗流规律,对底水油藏双重不完善井的水锥突破时间进行了研究。通过数学推导,得到了底水油藏油井水锥突破时间的计算公式,该公式考虑了油水流度比,原始束缚水饱和度,残余油饱和度等影响因素,并与其他底水油藏见水时间的公式进行了对比。实例分析表明,新的底水油藏油井见水时间公式的预测值较准确,并且与李传亮公式的结果较为接近,为预测底水油藏油井的见水时间提供了借鉴和指导。

带隔板底水油藏水平井见水时间预测方法

底水脊进是底水油藏水平井开发过程中经常遇到的重要问题,准确地预测底水脊进的时间对于底水油藏合理开发至关重要。针对带隔板底水油藏水平井,基于油水两相渗流理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立物理模型,并利用镜像反映和势叠加原理得到底水油藏水平井势分布,推导了带隔板底水油藏水平井见水时间公式。实例计算结果表明,该公式计算结果与实际见水时间相对误差为5.39%,隔板的存在大大延缓了水平井底水脊进的时间,且随着隔板半径增大和避水高度的增加,见水时间越长;水平井见水时间随着水平井段长度的减小和产油量的增大而缩短。该研究对于带隔板底水油藏中水平井段长度和避水高度的设计以及油藏合理开发具有一定指导意义。

底水油藏水平井水脊脊进规律

利用油气藏数值模拟软件,研究了水平井底水突破的位置。根据水平井的产量公式,推导出与垂面径向流的渗流阻力相应的生产压差。假设垂面上的生产压降满足对数分布,可得到考虑重力影响的底水脊进速度公式,并推导出油井的见水时间方程。最后,用实例验证了该方法的可靠性。研究表明,底水首先从水平井中部突破,并且随着生产时间的延长,底水脊进的速度会加快。合理增大水平井的水平段长度和避水高度,可以推迟油井的见水时间。

水平井开发研究——底水油藏的水脊变化及见水时间预测

研究了用水平井开发底水油藏时出现的问题 ,结果表明 :当井位一定时 ,水脊高度明显受无因次流量影响 ,在水平井的正下方水脊上升得最高 ;当无因次井位为 0 .7时 ,无因次流量为最大值 ,说明该井位为最佳井位 .给出了见水时间预测公式 ,实例应用结果表明 。

单一裂隙优势渗流对黏土层防渗性能的影响分析

垃圾填埋体不均匀沉降等容易引起压实黏土防渗层开裂,显著降低其防渗性能。将裂隙作为高渗透性的多孔介质材料,建立了含单一裂隙压实黏土层的饱和/非饱和渗流模型,数值研究了含裂隙黏土层中的优势渗流过程,对比分析了裂隙位置、深度、宽度和渗透系数对压实黏土层水分击穿时间和稳定渗漏量的影响。结果表明,含裂隙压实黏土层的渗流过程可分为3个阶段:初始阶段、击穿阶段和稳定阶段;底部裂隙对压实黏土层防渗性能的影响较小,而顶部裂隙和贯通裂隙的影响较大;水分击穿时间随裂隙深度增大而迅速缩短,为保证黏土层防渗性能,宜将裂隙深度控制在0.1倍土层厚度以内;水分击穿时间和稳定渗漏量随裂隙宽度、渗透系数的增大而分别缩短和增加,且当其达到一定值后逐渐趋于稳定;裂隙贯通后将显著降低压实黏土层的防渗性能,其稳定渗漏量随裂隙宽度和渗透系数的增大而呈线性增长。

边水气藏气井见水时间预测方法

基于多孔介质流体质点的渗流规律,对具有近似直线供给边界的边水气藏见水时间的预测方法进行研究。通过数学推导,得到了边水气藏水舌突破时间的计算公式。该公式考虑了气水流度比、原始束缚水饱和度、残余气饱和度、气井距边水的距离等影响因素,并进行了实例分析。结果表明,利用该公式进行边水气藏气井见水时间预测是可行的,具有一定的实用性。

潜山油藏水平井立体井网井距调整方法

均衡驱替是注水开发井网设计的基本原则。对于以中高角度裂缝发育为主、纵向油层厚度大的潜山油藏,流体重力作用对立体井网均衡驱替有显著的影响。基于渗流理论,以水平井立体五点井网为例,建立了考虑重力作用时生产井见水时间的公式,给出了均衡驱替时注采井距公式,并选取油藏参数计算了均衡驱替时中心水平井的位置;同时,利用数值模拟方法对水平井立体五点井网中心注水井所在的位置进行了优化。结果表明:计算结果与数值模拟优化结果误差为4.73%,在实验允许的范围内,验证了计算公式的可靠性;随着中心注水井逐层上移,纵向上各生产井见水时间差先减小后增大;当注水井S2位于第6层时,生产井S1和S3见水时间差达到最小,实现了均衡驱替,此时采出程度最高,达到42.52%,比S2井位于11层时提高3.84%;均衡驱替时注水井S2到生产井S1和S3的距离之比为2.95。通过调整注水井的位置,减弱了重力作用造成的非均衡驱替,改善了开发效果。