中国碳酸盐岩油气藏开发理论与实践

针对中国碳酸盐岩油气田成藏模式多样、构造复杂、储集层差异大的特点,跟踪分析了中国20世纪50年代以来的开发技术攻关实践,系统总结了所形成的碳酸盐岩油气藏开发理论与技术,分析了其适应性与存在问题,在此基础上提出了未来的发展方向及思路。中国碳酸盐岩油气藏开发主要形成了:(1)碳酸盐岩储集层的成因机制、复杂介质复合流动机理理论;(2)以地球物理描述、离散缝洞建模方法为核心的储集体识别和描述技术;(3)自由流-渗流耦合的数值模拟方法及试井分析技术;(4)空间结构井网设计、变强度注水和堵水封窜为核心的注水开发和氮气单井吞吐提高采收率技术;(5)钻完井、酸化压裂增产技术。进一步实现碳酸盐岩油气藏高效开发,需要开展4个方面的攻关:(1)发展更高精度的复杂储集层描述技术;(2)研发多途径的油气藏提高采收率技术;(3)完善和发展超深层碳酸盐岩钻井、酸化压裂改造方法,大幅降低工程成本;(4)加强信息技术、大数据技术、云计算、人工智能与油气藏开发的融合,实现油田开发的智能化。     

缝洞型碳酸盐岩油藏注水开发效果评价方法

缝洞型碳酸盐岩油藏与砂岩油藏不同,井与井之间注水效果差异大,注水后有的井效果显著,有的井因注水而暴性水淹,如何科学评价缝洞型油藏注水效果至今没有适合的方法.针对新疆塔河油田缝洞单元开展了注水效果评价研究,首次提出了注水效果评价方法,针对不同类型单井缝洞体,揭示了注水受效规律,提出了同层注采、缝注洞采、低注高采的开发模式...     

基于井温的超深断溶体油藏油井动用深度计算

超深断溶体油藏纵向连通性好,油井生产时井底下方油气易沿断裂高导流通道向井底流动。为明确油井油藏动用深度,以Z油田W9井为例,对比分析超深断溶体油藏流温、静温特征,并基于温度特征建立不同温度-深度关系下油井动用深度计算方法。研究表明:同一深度下流温大于静温,与油嘴直径无关;当深度一定时,油嘴直径越大,流温越高;随深度增大,流温与静温差整体呈降低趋势,靠近井底处流温梯度较低;超深断溶体油藏温度特征受热损失、油井动用深度和传热方式影响;W9井在目前4.5 mm油嘴生产条件下动用深度约为52～62 m。该研究可为超深断溶体油藏油柱高度判断、储量计算、合理生产制度的制订提供依据。     

新疆西达里亚油气藏精细描述研究

从构造、沉积、储层及流体4方面对新疆西达里亚T—Ⅱ油藏进行了精细描述研究。在构造研究中结合地震及测井对比成果进行了重新解释，分析了圈闭特征；在三维地质模型研究中，首先进行沉积微相研究，利用测井解释成果，采用先建砂岩格架后建属性模型的方法，应用地质统计学方法确立了精细的储层参数三维模型，实现油藏三维可视化。     

缝洞型碳酸盐岩油藏三维三相数值模拟新方法

针对缝洞型碳酸盐岩油藏的储层空间特征,提出新的数值模拟方法,溶穴、裂缝、孔洞分别建立各自的离散空间,离散空间之间由流动方程控制流量,扩展了多重介质的理论模型。数值计算上用基于控制体积分的有限差分方法来离散处理,各种介质的非线性方程组通过牛顿拉夫松方法全隐式求解。计算结果与解析解对比,验证了其正确性。该模型更加适用于缝洞型油藏的数值模拟研究。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏沥青质稠油综合防治技术

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏开采过程中有24口井出现沥青质堵塞井筒现象,油井无法生产。为此,结合沥青质堵塞物形成机理研究结果,通过分析生产动态特征、产出原油族组分监测分析、活性水乳化试验等,总结了堵塞物形成前后的生产动态变化规律,提出以掺改性稠油为核心的油井解堵、以环空注活性水及地层注水预防沥青质堵塞物形成的综合防治技术,对已出现沥青质堵塞严重的生产井进行了成功的治理,恢复了油井正常生产。     

表征井间地层参数及油水动态的连通性计算方法

为研究井间连通性,利用注采数据建立了可模拟井间油水动态的新连通性计算模型。该模型对油藏注采系统进行了简化表征,将其离散成井与井之间的连通单元,每个单元由传导率和控制体积两个特征参数表征;基于连通单元通过物质平衡和水驱前缘推进方程进行井点压力计算和饱和度追踪,最终得出井点处的油水产出动态;在此基础上结合投影梯度算法通过拟合实际动态建立了模型参数自动反演方法。该模型相比传统连通性模型可以进行油水动态指标的预测、实时反映井间相互作用和连通状况、有效表征油藏井间地层参数。应用实例表明,其反演结果可靠,并与示踪剂测试结果吻合,进一步验证了该方法的有效性。     

缝洞型碳酸盐岩油藏耦合数值模拟新方法

首次提出洞穴内两相流体动力学计算方法,并建立了洞穴与溶孔间的界面处理方法,创建了缝洞型油藏洞穴-溶孔耦合型两相流数学模型,研究了有限体积数值解法,编写了计算机应用程序,成功地应用于塔河缝洞型油藏注水驱油机理研究,首次提出了多井缝洞单元的注水开发模式,现场实施后增油效果显著。     

缝洞型碳酸盐岩油藏油井产量及压力变化模型

建立了缝洞型碳酸盐岩油藏多缝多洞串联型油藏流体流动的数学模型,得出了产量和压力的变化规律。单缝单洞油藏的压力和产量均呈指数递减,多缝多洞油藏靠近生产井的溶洞产量的递减规律为几个指数递减函数的代数和,压力的递减规律为几个指数递减函数与井底流压的代数和。以同等大小的三缝三洞油藏为例,远离生产井的溶洞压力下降速度远远慢于靠近生产井的溶洞;生产初期产量主要是靠近生产井的溶洞在作贡献,远离生产井的溶洞逐渐开始补充。这对于缝洞型碳酸盐岩油藏油井的动态分析和预测,认识缝洞连通模式和缝洞参数,以及储量计算有一定的理论意义。     

基于物质平衡的超深断溶体油藏弹性驱产能主控因素分析

以塔里木盆地Q单元为例,基于物质平衡原理,从储量、能量、流度3大方面分析超深断溶体油藏弹性驱产能主控因素,解释不同断裂级次弹性驱产能差异。结果表明:超深断溶体油藏弹性驱产能主控因素包括缝洞储集体规模、地层弹性能量和流体流动能力,这3个因素整体均呈主干断裂大于分支断裂、分支断裂大于次级断裂的特征;弹性驱单井累积产油量、日产油量、阶段累积产油量均与单井控制储量呈强线性关系;单井累积产油量和单井控制储量与初始地层压力乘积在对数坐标上是一条斜率近似为1的直线;综合弹性压缩系数、缝洞储集体规模对累积产油量影响大于初始地层压力影响;流体流动能力越强,平均单井日产油量越高;要提高超深断溶体油藏弹性驱产能,早期井位部署应优选规模大、地层破碎程度高的缝洞储集体,开发中后期要尽量提高单井控制储量。