水平井水淹机理数值模拟研究

分析了水平井开发高含水油藏的风险,开展了水平井水淹机理数值模拟研究,建立了基础模型及排式注水采油剩余油分布模型.对影响水平井开发效果和生产动态的因素共设计出66个单因素模拟方案,对各个单因素进行了敏感性分析和评价,并对这些影响因素进行了综合分析,给出了各个因素对水平井开发效果和生产动态的定量敏感性结果.     

苏丹层状边水油藏水平井开发效果评价与对策研究

针对苏丹层状边水油藏部分水平井呈现产量递减快、含水上升快等现象,综合多学科知识对油藏 进行研究,运用无因次日产油水平、无因次累积产油及月含水上升率等指标评价水平井不同含水期的开 发效果,总结含水上升和产量递减的主控因素,提出相应的开发对策。研究结果表明,水平井是苏丹层状 边水油藏高含水期实现控水稳油的重要技术,水平井位置、产液强度及储层的非均质性是影响水平井含 水上升的主要因素,水平井位置及产液强度、地层压力保持水平及储层保护情况是影响水平井产量递减 的主要因素;主要开发对策为早期加强地质优化设计和生产参数优化,中后期采取卡堵水及提液等措施 控水稳油,并适时注水补充能量和加强储层保护,提高单井产能,以改善苏丹层状边水油藏开发效果。     

薄层底水碳酸盐岩油藏水平井含水上升模式及优化注水技术

水平井含水上升问题日益突出,对油田的产能建设影响较大。通过分析中东A油田KH油藏水平井含水上升的主控因素及模式,研究薄层底水碳酸盐岩油藏水平井含水上升规律,并有针对性地提出注水开发优化技术。基于岩心描述、铸体薄片、全直径岩心CT成像测井资料以及生产动态分析,厘清了影响薄层底水碳酸盐岩油藏水平井含水上升的主控因素,高渗条带、裂缝带、高黏油的分布以及底水能量的强弱为主要地质因素,开发技术对策如注采比、注采强度以及水平井与储层的关系为主要开发因素。研究表明,以上主控因素会造成水平井各段出水不均匀,表现为含水快速上升或暴性水淹;注入水或底水主要沿高渗条带流动,水平生产段部分呈条带状水淹的特征。为此,提出井网平衡注采、周期性注水及水平井侧钻等技术对策,并在油田现场实施,目前试验井组开发调整效果较好。优化注水技术可在同类油田推广应用。     

L1 区水平井开发效果影响因素分析

长庆油田水平井进入规模开发以来,随着开发配套技术的不断成熟,水平井单井产量大幅度提高,并实现了难动用储量的有效动用,但也出现了部分水平井递减快、产量差异大等问题。以长庆油田低渗透油藏水平井规模开发典型区块——姬塬油田L 1 区为例,结合静态资料及生产动态资料分析,总结了水平井投产初期产能的影响因素、注水见效特征及见效周期影响因素;通过对水平井与直井的含水变化规律及递减规律,对水平井不同见效、见水情况下的含水及递减特征进行分类分析, 明确了影响水平井初期及后期开发效果的主要因素有压裂改造参数、注水方式等,建议应针对问题提出相应的对策。     

超深超薄油藏水平井水平段合理长度论证

哈得逊油田薄砂层油藏是一个油层超深、超薄的层状边水砂岩油藏,采用双台阶水平井注水开发,目前进入中含水采油期,层间、平面矛盾已经凸显,需要开展以水平井为主的加密调整。本文结合该油藏水平井注水前缘测试资料,基于油藏工程和数值模拟工具,开展了水平井井筒摩擦阻力对产能的影响、不同水平段长度对应的泄油面积研究以及平行交错注采井网条件下数模指标的预测分析,论证了哈得逊油田薄砂层油藏水平井开发单台阶水平段的合理长度,为该油藏下步加密调整中水平井的优化设计提供了依据。     

动态渗吸对超低渗透油藏开发的影响及应用

针对超低渗透油藏渗透率低、孔喉结构复杂、非均质性强、常规注水难以建立有效驱替、裂缝-基质间渗吸作用强等问题,运用室内渗吸实验和相似理论,在分析超低渗透油藏动态渗吸驱油机理的基础上,得到动态渗吸特征及主要影响因素,并将实验室数据应用到油田现场。实验结果表明:影响超低渗透油藏动态渗吸的主要因素包括润湿性、注入速度、裂缝密度、吞吐周期等。其中,润湿性是渗吸的主要影响因素,岩石亲水性越强,渗透率越高,裂缝越多,动态渗吸效果越好;适合超低渗透油藏开发的注水速度为0.1 mL/min;合理吞吐周期为2～3个,优化闷井时间为30 d左右。矿场试验表明,鄂尔多斯盆地A油田5口水平井进行体积压裂并利用动态渗吸采油后,平均含水下降20个百分点,5口水平井累计增油2 145 t,效果显著。研究成果对超低渗透油田生产方案的制订有指导意义。     

底水油藏水平井含水上升规律影响因素研究——以临盘油田某底水油藏水平井为例

针对底水油藏水平井见水后含水上升速度快,治理难度大的问题,本文以临盘油田某底水油藏的30口典型水平井为研究对象,基于该油藏实际地质资料,以生产动态分析与数值模拟相结合的手段,采用灰色关联度模型和理论数值模拟方法,分析底水油藏水平井见水后含水上升规律,并对含水主控因素进行分析及排序,从而为同类底水油藏的含水上升规律预测、水平井调整治理以及后期剩余油挖潜对策等提供技术指导。研究表明:(1)底水油藏水平井含水上升规律主要受避水高度、夹层类型、油层厚度以及水体厚比的影响;(2)不同因素对底水油藏水平井含水上升的影响程度不同,油田现场需根据实际情况有针对性的进行调整;(3)本文研究以典型油田丰富的实际数据为基础,现场可操作性和适用性强。     

非均质油藏换向调整注水结构研究及应用

马厂油田位于东濮凹陷中央隆起带南部，自投产以来始终保持高速开采。从1995年开始，油田含水急剧上升、产量大幅度下降，生产形势日趋严峻。针对油藏特点，对油田马12中块实施以换向注水为主，进行注水结构调整的先导试验。生产实践表明，换向注水可以使中高含水期非均质油藏降低含水、稳定生产，达到提高采收率目的，换向注水为同类非均质油藏开发提供了可借鉴的经验。     

海上砂岩油藏水平井动态水淹模式及主控因素

综合应用丰富的单井动态生产资料，结合油田地质油藏特征，开展海上砂岩油藏水平井动态水淹规律及主控因素研究。研究表明：根据含水率与投产时间的对应关系，渤海B油田120余口水平井水淹模式可划分为快速水淹类和缓慢水淹类，快速类包括迅速水淹型和暴性水淹型，缓慢类包括平缓水淹型、直线上升型和爬坡型，油田整体以快速水淹型为主。静态地质条件和动态注采因素的耦合关系共同控制了水平井动态水淹规律。快速水淹类水平井治理方向应以控水和堵水为主，后期进行间歇提液；缓慢水淹类水平井治理方向应以补充地层能量为主，辅以早期提液。研究成果揭示了油田水平井动态水淹规律，明确了影响水平井动态水淹的主控因素，为高含水期油田治理指明了方向。     

低渗透油藏注水开发影响因素及对策研究

针对低渗透油藏注水开发问题，首先对注水开发的影响因素进行分析，在此基础上，对低渗透油藏注水开发的措施进行研究，为推动我国低渗透油藏注水开发的进一步发展奠定基础。研究表明：地质因素和开发因素将会对该种类型油藏的注水开发效果产生重要影响，因此，需要引入水平井开发和合注合采两种类型的技术，并采取提高生产压差和合理规划井距两种类型的措施，进而使得低渗透油藏的开发效果得到改善。     

再述周期注水的油藏数值模拟研究

应用油藏数值模拟方法，研究了各种地质、开发因素对周期注水效果的影响。这些地质因素是：毛管力、原油粘度、垂直渗透率与水平渗透率的比值、渗透率的组合即油层的非均质程度；开发因素是：周期注水的工作制度、连续注水转为周期注水的时机。最后证明了周期注水的唯一缺点是延长了油田开采时间。     

水平井找堵水技术研究及应用

随着水平井开发技术在采油三厂的大规模应用,开发矛盾逐渐显现,由于天然裂缝、人工裂缝以及非均质性等因素,容易造成部分层段注水突进,水平井部分层段水淹,由于水平井井网局部水井密集,水平井与定向井交错分布,井网不规则、不完善,导致水平井区域油水对应关系复杂,难以判断水淹层位,影响单井产能。动态表现为高液量、高含水,日产油量较低。为提高水平井单井产量,整体提升采油三厂水平井开发效果,因此水平井找堵水技术研究实验,取得较好效果。     

鄂尔多斯盆地致密油水平井注水吞吐开发实践——以延长组长7油层组为例

针对致密油藏长水平井自然能量开发后期如何补充能量的难题,在致密油藏注水吞吐采油机理、可动油定量评价和矿场试验评价的基础上,提出了水平井注水吞吐的选井条件和技术政策：①初期产量较高、含水较低、有一定稳产期的水平井实施注水吞吐效果较好。②从经济性和储层非均质性两方面考虑,若水平井单段人工裂缝破裂压力差异小,则采用经济、操作简单的笼统注水吞吐方式;若水平井单段人工裂缝破裂压力差异较大,采用分段注水吞吐方式能够较好提高段间注水波及面积,缺点是成本较高。③鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密油自然能量开发转注水吞吐补充能量时机为地层压力保持水平降到原始地层压力的60%;注水吞吐注水后地层压力保持水平达到原始地层压力的110%;单段注水速度为10~20 m³/d;焖井时间为10~13 d （1 000 m³注水量）;开井后水平井百米日产液量为1.5 m³/d。对鄂尔多斯盆地延长组长7油层组的50多个井组开展了致密油水平井注水吞吐试验,有效井组的比例达到了约70%,平均井组增油量为610 t,取得了较好的实施效果。     

海上底水油藏水平井水驱波及系数定量表征

海上底水油藏开发中后期面临着水驱油规律认识不清及水平井井间水驱波及系数定量描述难的问题。以渤海Q油田为例，利用室内一维长岩心水驱油实验、油藏数值模拟方法，建立了底水油藏精细数值模型，研究了底水油藏长期水驱后驱油效率和水平井井间水驱波及系数变化规律。结果表明：水驱油实验中驱替倍数提高至2 000 PV，驱替速度由1 mL/min提高至5 mL/min，驱油效率较常规水驱驱替倍数为100 PV时提高了15%～20%；基于数值模拟的水平井水驱波及体积研究，通过引入高倍水驱后相渗曲线，并将模型网格精度提高至长×宽×高为10.0 m×10.0 m×0.3 m时，实现了对水驱波及体积的精细刻画，计算出的波及系数由原始模型的66.7%降低为54.6%，提高了模型计算精度；水平井布井油柱高度和井距均是影响井间水驱波及系数的主控因素，水平段油柱高度越低，井距越大，井间水驱波及系数越低。基于以上研究结果，建立了海上底水油藏井间水驱波及系数图版，明确了底水油藏水平井布井界限参数：布井井距100～150 m，油柱高度6～8 m，井控储量（15～25）万m³，水平井最大提液幅度2 000 m³/d，极限经济产油量10 m³/d，水平井累计产油量大于5万m³。该研究成果成功指导了海上Q油田底水油藏21口加密水平井的实施，可为底水油藏中后期高效挖潜提供借鉴。     

胡状集油田胡5块剩余油宏观分布研究

通过利用静动态资料,分析了小层沉积微相对注人水运动规律的影响和断层、注采井网、储层非均质性对剩余油分布的控制,从储量的水淹状况、剩余油主要分布类型、小层动用状况三方面研究了胡状集油田胡5块剩余油宏观分布形式.结果表明,影响胡状集油田胡5块剩余油分布的主要因素是受地质构造控制,水驱未控制油层型和受控而未见效的差油层型都有一定的潜力,采出程度在5%-20%间的小层是现阶段的主要潜力层.通过实施调整挖潜措施,油藏开发效果得到了明显好转,注采井数比和水驱控制程度都得到了很大提高.     

强底水稠油油藏水平井三维水驱物理模拟实验

珠江口盆地海相砂岩稠油油藏底水活跃,夹层分布复杂,开发难度较大,现有的常规实验规范无法准确地描述此类油藏的波及规律。基于南海东部X稠油油藏特征,设计了水平井三维水驱物理模拟实验,抽提出原油黏度和夹层分布范围作为影响水驱开发效果的主控因素,分析了强底水稠油油藏水驱开发中的水脊形态与波及规律。结果表明：稠油油藏水脊变化过程为局部锥进—局部见水—局部上托—围绕见水点拓展;稠油油藏水驱存在明显的油水过渡带,在开发后期波及范围增大有限,可采用大排量提液措施,重点挖潜在波及区油水过渡带中的剩余油;稠油油藏水驱应关注水平井沿程非均质性;对于含夹层稠油油藏,小范围夹层底部剩余油较少,大范围夹层易发生底水绕流形成次生边水,沿井筒方向波及范围增大幅度较大,在夹层下部残存大量剩余油,表现为“屋檐油”。该成果可为强底水稠油油藏治水防水及剩余油挖潜提供方案。     

水驱与天然气驱结合提高厚油层油井产能实践

单层厚度大的油田很可能储层岩性和物性差异也较大,平面和纵向的非均质性也较强,采取常规注水开发模式很容易造成油层中部水洗,顶部水驱效率低.文章通过常规水驱驱油、天然气驱驱油,注天然气和注水相结合、水气交替驱油4类室内实验,评价和对比不同驱动方式下的岩心驱油效果,在室内实验的基础上进行了油藏数值模拟研究,提出天然气驱与优化注水相结合提高厚油层采收率方案,并在渤海LD10-1油田进行现场试验,取得了明显的增油效果.文章的研究和实际应用为同类油田的开发提供了科学依据,对于海上油田天然气富余但储运困难的情况,有效气驱不仅保护资源且能提高油井产能和最终采收率.     

非均质线性模型水驱油试验研究

为了确定岩心组合方式、渗流方式、渗透率的大小、非均质性等对驱油效率和剩余油分布的影响,首先选取不同的天然岩心,运用岩心组合技术,建立起不同的非均质模型;然后结合物理模拟技术,用恒速法进行水驱油试验。试验发现:平面非均质模型单向渗流时,剩余油饱和度和驱油效率与岩心渗透率无关,而与岩心所处位置密切相关,从模型的入口到出口,剩余油饱和度递增,驱油效率递减;低中高模型剩余油分布较均匀,而高中低模型剩余油集中分布在低渗透岩心;模型的驱油效率与其等效渗透率、非均质性相关;纵向非均质模型驱替后,剩余油主要分布于渗透率最低的岩心。研究认为:在平面非均质性比较严重的油层,可采取高渗区注水,低渗区采油,这样可以获得较高的采收率;在纵向非均质性比较严重的油层,可采用化学调剖堵水封堵高渗透层、改善吸水驱替剖面或者分层注水开采的方式来获得较高的采收率。     

中国东部几个主要油田高含水期提高水驱采收率的方向

中国东部大庆、胜利等６个注水开发油区综合含水已达８５．５％,处于高含水期开发阶段,主河道砂体油层绝大部分水淹,但其年产油量、剩余可采储量在全国仍占举足轻重的地位。分析了影响高含水期水驱采收率的３个要素（驱油效率,平面波及系数,厚度波及系数）的现状。预计在高含水期阶段要实现预期目标相当艰巨,６个油区标定的平均采收率为３７．８％,目前实际采出程度为２７％,剩余油分布总体高度分散,但局部相对富集。在水驱开发方式下,钻加密调整井和采用再完井技术是剩余油挖潜的基本措施。目前井网已较密,井网控制不住的边角部位未淹砂层的剩余油（约占可采储量的１５％）相对富集,平面调整主要是在这些位置打些调整井,通过提高平面波及系数挖潜;目前厚度波及系数约为５６．７％,纵向挖潜的目标主要是吸水差、渗透率低的河道间及三角洲前缘薄砂层的剩余油（其可采储量约占总剩余油储量的８０％）,到含水９８％时,厚度波及系数可能达到７０％～７５％。根据剩余油分布的不同规律,提出８项挖潜措施,指出为达到高效调整的目的,可采用定向侧钻井、多底井及侧钻水平井技术,既能有效挖掘剩余油,又可节约钻井费用。参１（郭海莉摘）     

高含水后期厚油层水平井射孔层段优选设计

由于高含水后期厚油层的剩余油多数分布在油层顶部及层内变差部位,且分布形式比较零散,水平井完钻后,其水平轨迹无法保证全部处于剩余油区域内,所以为避免高水淹层段水窜、避免底部注入水过早突破,在南1-2-平25井射孔完井时,应用多种技术手段对射孔层段进行优选设计：首先应用水平井水淹综合解释技术,初步选择低水淹层段;再应用曲流河沉积油层的内部建筑结构研究技术,从初选的低水淹层段中优选避水层段;最后应用储层建模技术,依据射孔层段处于油层中的位置,优选设计射孔相位角．在该井630m的水平井段,优选射孔层段3个,长度为291m,射孔投产后,成功地控制了初期含水率,减缓了生产过程中的含水上升速度,取得了较好的开发效果。