油藏管网一体化在气田群联合开发中的应用

P-L气田群的长期稳定开发关系着中海油深圳分公司的天然气发展长远规划。基于整个生产系统的油藏管网一体化综合研究模式可靠的衔接油藏、井筒和地面集输等生产环节,贴近生产实际,其在开发生产中重要性日渐突出。结合P-L气田群现状,依托IAM软件平台,建立基于生产系统一体化模式的油藏管网一体化模型,模拟预测气田群的开发动态,进行联合开发研究,突破了气田群常规研究方法,协调气田开发延长气田群稳产期,最大化气田群的产能。     

缝洞型碳酸盐岩油藏开发技术的认识与思考

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏是油田开发面临的新的油藏类型,存在产量递减快、采收率低和储量动用率低等问题。剖析了中国石化塔河油田和顺北油气田缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征及开发面临的挑战,系统总结了中国石化在缝洞型油藏描述、开发建产和提高采收率等方面的技术进展,针对塔河油田和顺北油气田的不同开发阶段,提出了下一步技术攻关建议。缝洞型碳酸盐岩油藏经过多期构造运动、岩溶作用和油气充注,储集体非均质性极强,油、气、水分布复杂,给油藏描述、地质建模、储量评价、效益建产、注水-注气、钻井工程、酸压改造、井筒举升等带来一系列挑战。经过20年的开发实践,中国石化西北油田形成了基于地球物理的体积雕刻、断裂精细解析和岩溶系统表征技术,以及基于岩溶相控的地质建模、靶向酸压和注水-注气提高采收率等技术。为实现顺北油气田高效开发,需进一步开展基于断裂解析的成藏特征研究以及基于地球物理雕刻的储集体相控地质建模、流体相态特征及高压物性、油藏组分数值模拟、油藏地质力学与数值模拟耦合、油气藏与举升一体化模拟、井位优选和钻井轨迹优化等工作。为实现塔河油田大幅提高采收率目标,需进一步开展缝洞结构描述、岩溶成因系统研究、储量动用评价、注水-注气机理及规律研究、缝洞井节点网络模拟和动态监测系统研究等工作。     

气藏生产一体化模拟技术在气田开发中的应用

气田生产系统一般由气藏、采气井、地面集输等子系统构成,目前相关研究基本上都是将各个子系统单独分开研究,没有考虑它们是一个连续流动封闭系统,IPM软件为其提供了一个生产系统一体化模拟分析平台,以整个油气开发生产系统为研究对象,将气藏、井筒、管网连接起来形成生产系统一体化模型,为气井优化配产提供依据。该模拟技术在PG气田得到了成功应用,把气藏划分为4个分区,建立了37口单井模型,将其与16座集气站、1座集气总站等地面管网流程进行连接,通过历史数据拟合,建立了普光气田生产系统一体化模型,按照生产需求进行单井优化配产,为气田合理高效开发提供了依据,提高了气田开发管理水平。     

变形介质油藏-井筒耦合流动研究

针对油气生产的实际过程，不仅考虑了储层介质变形对储层渗透率的影响，而且考虑了油藏与井筒的耦合流动，将油藏渗流与井筒管流作为整体来进行研究。建立了变形介质油藏-井筒耦合流动模型。采用无条件稳定的全隐式方法对模型进行离散，应用Newton迭代方法求解，得到井口定产量生产时，定压外边界情况下．变形介质油藏-井筒耦合流动模型一个计算示例的数值解，并绘制了压力图版。     

海上油井的气举-电泵组合举升耦合模型研究

为了充分利用海上平台的气源进行海上深井的开发,引入了气举与电潜泵组合举升系统(GL-ESP系统)。以油藏流入动态和多相流动模型为基础,建立油藏、井筒、GL-ESP系统耦合数学模型,并针对GL-ESP组合举升管柱结构,以压力节点分析为基础,提出潜油电泵工作参数和气举工作参数协调工作的一体化设计方法。利用该设计方法进行实例模拟分析,计算并比较了GL-ESP组合举升与单气举、单电泵举升时的注气量、电泵级数、电泵功率及电泵下深等参数。计算结果表明:GL-ESP组合举升可以大幅度减少电泵级数、降低电泵功率并增加油井产量。GLESP系统通过改善电泵工作状况进而充分发挥设备举升能力,可以充分挖掘油井潜能,对于海上深井的开发具有重要意义。     

水平井ICD控水完井一体化耦合数值模拟研究

ICD控水完井技术在底水油藏水平井中应用广泛,但目前缺少有效模拟底水油藏水平井安装ICD后的生产动态手段。从油藏、ICD、水平井筒等3个空间尺度的流动模型出发,以各个空间尺度的接触面为链接节点构建雅克比矩阵,并利用全隐式方法进行求解,建立了水平井ICD控水完井一体化耦合模型。实例计算结果表明,本文建立的水平井ICD控水完井一体化耦合模型数值模拟预测结果与实际生产数据吻合较好,能够充分体现油藏、ICD、水平井筒间的相互影响,可为底水油藏水平井ICD完井的动态模拟及ICD的优化设计提供参考。     

低渗透分形油藏-井筒耦合流动分析

针对油水生产的实际过程,综合考虑了启动压力梯度、储层介质的分形及油藏和井筒的耦合流动,将油藏渗流与井筒管流作为整体来研究,建立了分形低渗透油藏-井筒耦合流动模型。采用IMPES方法对模型进行离散,应用追赶法求解,得到井口定产量生产、定压外边界情况下,分形低渗透油藏-井筒耦合的一个计算示例的数值解,分析和讨论了参数对压力动态的影响。     

水驱砂岩油藏水平井多段流描述及数值模拟研究

合理设计水平井及正确计算其产能,已经成为水平井开发油田能否达到预期效果的重要问题。在水平井渗流规律、产能预测、多段流描述技术、多相流理论以及变质量流理论的基础上,综合采用渗流力学、油藏工程、现代数学和现代计算技术等多学科交叉的方法进行研究,建立水平井井筒-油藏耦合数值模拟的数学模型。采用数值模拟的方法对水平井渗流机理进行了研究,同时,进行水平井油藏数值模拟软件的编制。研究成果的检验与应用表明,提出的基于水平井多段流描述方法的油藏数值模拟模型,可以准确预测水平井的产能,优化水平井参数,指导水平井开发方案制定。     

压裂水平井一体化耦合数值模拟方法

随着特低渗透油藏的开发,压裂水平井得到了广泛的应用,并取得了良好的经济效益。但到目前为止,对于人工压裂裂缝、压裂过程中产生的诱导微裂缝尚缺乏有效的手段对其进行模拟,因此也难以准确预测压裂水平井的生产动态。分别从油藏基质、人工压裂裂缝、诱导微裂缝与水平井筒等四个维度的流动模型出发,以各个维度的接触面为链接节点,提出了油藏基质、人工压裂裂缝、诱导微裂缝与水平井筒的相互匹配方法,构建雅克比矩阵,并利用全隐式方法进行求解,实现了对压裂水平井的一体化耦合模拟。实例计算表明:压裂水平井的一体化耦合数值模拟模型能够充分体现油藏基质、人工压裂裂缝、诱导微裂缝与水平井筒多尺度的流动特点,可以更加有效地应用于压裂水平井的动态模拟。     

油田流体管网系统稳态通用仿真模型

油田流体管网系统包括原油集输系统、注水系统、供水系统和天然气集输系统,建立仿真模型是对系统进行仿真模拟的关键.在油田生产许可范围内,应用流体力学和热力学的理论,对油田流体管网系统中的各种管线建立单元模型;根据节点流量平衡原理,应用有限元的思想,将单元矩阵方程拼装成管网系统总体方程组,从而建立油田流体管网系统稳态通用仿真模型,实现仿真模型的统一解算.