水平井技术在临2块馆二段底水油藏开发调整中的应用

随着油田开发技术的进步 ,水平井开采技术日臻完善 ,在生产中获得了明显的经济效益 ,特别是对底水油藏、垂直裂缝油藏、稠油和低渗透油藏。临盘油田临 2块馆二段是典型底水油藏 ,直井开发 2 0多年后已进入高含水开发后期 ,开发调整效果较差 ,底水锥进严重 ,含水上升快。在充分研究该油藏开发特征和剩余油分布规律的基础上 ,共设计了 8口水平井 ,投产后效果很好 ,初产高 ,含水低 ,大大提高了断块的采油速率 ,采收率也由 34.7%提高到 45 .4% ,平均每口井增加可采储量 3.5× 10 4 t ,相当于直井的 3倍多。图 1参 2 (熊敏摘 )     

塔河油田底水砂岩油藏水平井堵水提高采收率技术

塔河油田三叠系油藏为中孔、中—高渗底水块状断背斜型砂岩油藏,水油体积比达到100倍以上,底水能量充足。油田主要以水平井开发,由于受油藏非均质性影响,水平井在开发中表现为底水沿高渗段点状锥进水淹,导致大量剩余油无法采出。在水平段非均质特性和出水规律研究基础上,提出了提高采收率的技术思路：多次堵水,使油水界面均匀抬升到水平段,从而提高采收率。该技术在现场实践中取得较好的应用效果。     

水平井技术在小构造油藏挖潜中的应用

安丰油田安丰1断块K2t31是典型底水油藏,在直井开发16年后已进入高含水开发后期,针对开发调整难度大,含水上升快的开发特征,研究了剩余油分布规律、挖潜技术以及水平井优化设计技术界限,提出了水平井技术在小构造油藏挖潜中的应用并现场实施.投产后效果很好,初产高,含水低,大大提高了断块的采油速率,采收率由25%提高到38%,单井增加可采储量3.5×104 t,相当于直井的3倍多.     

水平井技术在新海27块稠油底水油藏开发中的应用

随着油气田开发技术的进步，水平井开采技术日臻完善，并在底水油藏、高角度裂缝性油藏、稠油和低渗透油藏开发中广泛应用，并取得了明显的效果。新海27块东一段是典型的稠油底水油藏，经过10多年的直井开发已进入高含水开发后期，开发调整效果较差，底水锥进严重，含水上升快。在搞清油藏地质特征和剩余油分布规律的基础上，共实施3口水平井，投产后效果很好，初期产能高，含水率低，大大提高了采油速率，取得了良好的经济效益和社会效益。     

水平井技术在边底水油藏中的应用

广华油田广一区潜33油组油藏为典型的边底水油藏,地层能量充足,在利用直井井网开采了30多年后,主力层已基本水淹。由于直井开发水锥现象严重,开发状况不断恶化,导致采收率低,大量剩余油滞留地下无法采出。针对该油藏地质特点和开发状况,利用水平井技术进行剩余油挖潜,不但明显提高了采油速度,改善了开发状况,而且采收率由52.3%提高到55.4%,提高了3.1个百分点,取得了较好的开发效果,为同类型油藏的高效开发提供了经验和借鉴。     

底水油藏水平井底水锥进理论研究

分析了底水油藏开发过程中底水锥进的机理和水锥稳定条件,推导出了底水油藏水平井产量公式和见水时间的公式,公式表明影响水平井产量和见水时间的主要因素为水平段长度、油层厚度,避水高度、油层渗透率等。     

欢2-7-13块边底水油藏二次开发技术

为了改善欢东油田边底水油藏高含水率、高采出程度阶段开发效果，进一步提高油藏采收率，在欢2—7—13块进行了边底水油藏二次开发试验和二次开发技术研究，并取得较好效果，初步形成了边底水油藏荆奈油分布规律研究、水平井技术、侧钻挖潜技术、注采井网调整等二次开发技术，对欢东边底水油藏及同类油藏的开发具有较好的借鉴和指导意义。     

底水油藏水平井临界产量计算新方法

临界产量的确定是利用水平井开发底水油藏的关键。在分析水平井开采过程中底水锥进机理的基础上,将水平井三维渗流场近似分解为内、外两个渗流场。分别分析两个渗流场的流线分布,利用Dupuit公式得到外部渗流场临界产量计算公式;利用平面径向流原理,将水平段长度视为“油层厚度”,井眼与油层顶部距离视为“泄油半径”得到内部渗流场临界产量计算公式;结合等值渗流阻力原理得出底水油藏水平井临界产量计算新方法。据新方法进行实例分析,对比前人推导的不同方法的计算结果,分析各向异性、水平段长度以及水平段距油层顶界的垂向距离与油层厚度之比对临界产量的影响规律。     

利用特殊结构井提高小断块边底水油藏采收率

江苏油田安丰、宋家垛等复杂小断块边底水砂岩油藏的油藏规模小、含油带窄、含水上升快、停关井多、吨油操作成本高,使用常规井进行调整经济效益差。主控断层断面附近井网难以控制的构造高部位、井间地带及隔夹层遮挡下水驱难以波及到的地带,是小断块边底水砂岩油藏开发后期剩余油富集的主要区域。在精细油藏描述的基础上进行剩余油分布研究,根据剩余油分布部位与规模的不同,有针对性地采取侧钻井、水平井、多目标高精度定向井等特殊结构井,充分挖掘各类剩余油潜力,大大改善了油藏开发效果。利用特殊结构井进行调整挖潜,仅以19口常规井的投资达到了34口井的效果,实现了边际油藏的高效开发。图4表1参11     

水平井与直井结合提高大底水疏松含砾砂岩油藏采收率

大芦家临2块新近系馆陶组二段油藏是一典型的大底水疏松砂岩油藏,底水能量异常充足,水锥严重,含水上升快。为了抑制该类油藏的底水锥进,控制含水上升,提高油产量和采收率,采用水平井与直井相结合的井网,取得了显著效果,采出程度超过了35.4%,计算采收率超过了44.1%,实现了40年的长期高效开发,所取得的经验对于同类油藏的开发具有较强的借鉴意义。     

底水油藏水平井开发优化设计

针对辽河油田近几年水平井应用范围迅速扩大而部署界限不明确的现状,运用数值模拟方法,对底水油藏水平井部署时应注意的几个关键问题进行了较深入的研究。结果表明,不同油品性质油藏的部署设计结果有明显差异,对于粘度低于500mPa.s的底水油藏可采用底水托浮式开采,而对于相对较稠的油藏则应采用热采方式开发;另外,随着原油粘度的增加,其部署下限厚度逐步增加,对于粘度低于50mPa.s的稀油油藏,其水平井部署下限厚度可降至8m左右,同时水平井应尽量部署在油层的顶部;过大的生产压差同样可导致油井快速水淹,在水平井的生产过程中应适当控制其排液速度,其最大排液量建议不宜超过30t/d。     

底水油藏水平井开发水脊规律研究

针对局部底水脊进造成的水平井出水问题,建立了底水油藏水平井开采三维物理模拟系统,研究了底水脊进位置和发展特征,考虑了井筒压降、井眼轨迹和储层非均质性等因素的影响。结果表明,井筒压降使底水在水平井跟端脊进,导致见水时间明显提前,对水脊形成与发展有重要影响;井眼轨迹变化与储层非均质性是底水脊进的敏感因素,与井筒压降共同作用决定了底水脊进位置,存在下凹型井段时,底水易在下凹型井段处脊进;下凹型井段靠近水平井跟端,底水在跟端处脊进,波及范围小;下凹型井段远离跟端促使形成多处水脊,扩大底水波及范围。在非均质性模型中,高渗透区底水易形成水脊,而跟端位于低渗透区时,能促使水脊沿水平方向发展;水脊发展速度影响见水后开发动态,下凹型井段位于跟端会加快水脊发展,见水时间最早,含水率上升速度最快;下凹型井段远离跟端能减缓水脊发展速度;非均质性会加快水脊发展速度,而将跟端布置在低渗透区能在一定程度推迟见水时间,降低含水率上升速度。     

非均质底水油藏水平井水淹规律研究

应用洛伦兹曲线评价储层的非均质性,通过反解洛伦兹曲线的方法得到具有统一地层传导系数均值的不同非均质程度油藏的渗透率分布,建立了典型底水油藏地质模型。采用数值模拟方法研究了非均质底水油藏水淹规律。结果表明,当变异系数 V _k≤0.2时,油藏可被视为均质的;底水沿高渗透条带突进,渗透率剖面与含水剖面、产液剖面具有一致性;无水采收率与变异系数之间呈修正的逻辑斯蒂函数关系;半对数坐标系下含水率随采出程度的变化关系曲线呈S型,且含水率与可采储量采出程度呈函数关系;V _k＜0.3时,油藏见水模式为线状见水整体水淹,0.3≤V _k＜0.7时,油藏见水模式为点状见水整体水淹,V _k≥0.7时, 油藏见水模式为点状见水局部水淹。     

Q油田底水油藏水平井递减规律研究

为了确定底水油藏水平井自然递减规律,建立了Q油田西区稠油底水油藏开采机理模型,并给出影响因素与水平井自然递减率之间的理论图版。研究认为,底水油藏水平井开发,在低采液速度条件下,当含水率达到80%后,递减率才可能降低至20%,且当水平井控制储量采出程度达到10%后,递减率能保持为10%～20%。将理论图版与实际水平井进行比较,符合实际生产规律,这对判断油井是否正常生产及对后期产量预测有重要意义。     

薄层底水油藏水平井采水抑锥方法研究

针对陆9井区已开发薄层底水油藏水平井产量递减、含水上升快等问题,为寻求有效的控水措施,采用数值模拟方法,研究薄层底水油藏水平井实施油水同采对水锥影响效果。研究表明：水平井采水抑锥效果明显好于直井;在不考虑井筒压力损失时,采水井长度接近生产井长度时采水效果最好;在不同的采水时机下,采水都可有效抑制水锥,降低含水;采水量越大,抑锥效果越好,但采水量存在最优值;随着原油粘度增大或底水厚度变厚,采水效果明显变差;采水层位对抑锥效果影响不大。     

非均质底水油藏水平井三维物理模拟实验

采用先进的三维可视化物理模拟实验设备,全程跟踪了水平井开采非均质底水油藏时底水的脊进过程,研究了平面非均质底水油藏中水脊的形成与发展机理。研究结果表明,当水平井相邻井段的渗透率级差大于4时,处于低渗透区的水平井段对产能无贡献,渗透率级差对水平井的影响只是相邻井段间的影响,不存在非相邻井段之间的交叉影响,确定了非均质性严重的底水油藏中水平井产能低的真正原因。针对平面非均质油藏,提出了“先高后低、封高补低”的开发策略,并为挖潜剩余油指明方向。非均质底水油藏中底水脊进的过程为倾斜推进-高渗突破-油井见水-沿井扩展-次高突破-分段水淹。平面非均质性沿水平井三段式分布时,水平井的含水率为台阶式上升模式,且台阶数与连续分布的高渗透层段的个数一致。     

A novel steady-state productivity equation for horizontal wells in bottom water drive gas reservoirs

It is known that there is a discrepancy between field data and the results predicted from the previous equations derived by simplifying three-dimensional(3-D) flow into two-dimensions(2-D).This paper presents a new steady-state productivity equation for horizontal wells in bottom water drive gas reservoirs.Firstly,the fundamental solution to the 3-D steady-state Laplace equation is derived with the philosophy of source and the Green function for a horizontal well located at the center of the laterally infinite gas reservoir.Then,using the fundamental solution and the Simpson integral formula,the average pseudo-pressure equation and the steady-state productivity equation are achieved for the horizontal section.Two case-studies are given in the paper,the results calculated from the newly-derived formula are very close to the numerical simulation performed with the Canadian software CMG and the real production data,indicating that the new formula can be used to predict the steady-state productivity of such horizontal gas wells.     

A new mathematical model for horizontal wells with variable density perforation completion in bottom water reservoirs

Horizontal wells are commonly used in bottom water reservoirs, which can increase contact area between wellbores and reservoirs. There are many completion methods used to control cresting, among which variable density perforation is an effective one. It is difficult to evaluate well productivity and to analyze inflow profiles of horizontal wells with quantities of unevenly distributed perforations, which are characterized by different parameters. In this paper, fluid flow in each wellbore perforation, as well as the reservoir, was analyzed. A comprehensive model, coupling the fluid flow in the reservoir and the wellbore pressure drawdown, was developed based on potential functions and solved using the numerical discrete method. Then, a bottom water cresting model was established on the basis of the piston-like displacement principle. Finally, bottom water cresting parameters and factors influencing inflow profile were analyzed. A more systematic optimization method was proposed by introducing the concept of cumulative free-water production, which could maintain a balance (or then a balance is achieved) between stabilizing oil production and controlling bottom water cresting. Results show that the inflow profile is affected by the perforation distribution. Wells with denser perforation density at the toe end and thinner density at the heel end may obtain low production, but the water breakthrough time is delayed. Taking cumulative free-water production as a parameter to evaluate perforation strategies is advisable in bottom water reservoirs.     

利用曲面反应法研究底水油藏水平井含水率变化规律

为揭示底水油藏水平井含水率变化规律,有效降低底水锥进对油藏开发的影响,在建立底水油藏数值模型基础上,运用Box-Behnken实验设计法,对水平井见水特征参数b的6个影响因素(水平井无因次位置、油水黏度比、水平段与主渗透率方向的夹角、垂向与水平渗透率比值、水平段长度、油藏厚度)进行了详细研究。实验后期通过运用曲面反应法得出各影响因素对水平井含水变化的影响顺序和影响交互性。该研究成果对底水油藏的水平井开发具有理论及现场指导意义。