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。     

油藏及油井参数对水平井产能的影响

本引用D.K.Babu等人在稳定状态流动和拟稳定状态流动情况下计算水平井产能方法，在具有相同泄油体积情况下，对水平井和垂直井产能进行比较。使用该方法研究了油层非均质性、水平井射开程度、水平井垂向位置及油层厚度对水平井产能的影响。经研究表明：这些参数对水平井产能有明显的影响；在薄油层和垂渗透率较高的油层中，水平井可获得较好的开发效果。     

特低渗油藏水平井布井方式研究

本文以西峰油田董志区长8油藏为例，运用数值模拟技术，研究了水平井组合方式及其井网形式。研究结果表明，水平井是提高特低渗油藏开发效果的有效途径。结合长庆特低渗储层吸水性能好的特点，认为采用直井注水，水平段走向垂直于储层最大主应力方位的水平井采油的井网组合开发效果最佳。     

底水油藏水平井水淹规律影响因素

底水油藏往往表现为水体能量大,流体补给充足,开采原油所消耗的地层能量可由底水及时补充,在其开发过程中,水平井一旦见水,将严重影响产量。以油藏数值模拟为手段,研究了水平段长度、无因次水平段避水高度、生产压差与见水时间、无水期累积采油量及含水率的关系,并优化出合理的水平段长度、无因次水平段避水高度和生产压差,其值分别为375m,0.9和1.0MPa。应用正交设计试验极差分析法,研究了水平段长度、无因次水平段避水高度和生产压差对水淹规律的综合影响,结果表明,水平井参数对见水时间的影响程度由大到小依次为: 生产压差、无因次水平段避水高度、水平段长度; 对无水期累积采油量的影响程度由大到小依次为: 无因次水平段避水高度、水平段长度、生产压差; 较大的无因次水平段避水高度、较小的生产压差和较长的水平段长度可以延长水平井的见水时间,提高无水期累积采油量,更有利于底水油藏水平井开发。     

互层状超稠油油藏水平井优化设计

为提高D84块XLT超稠油油藏动用程度,筛选出直井动用程度较差的Ⅻ组、Ⅷ组油层,西部整体部署加密水平井,应用STARTS数值模拟软件,对部署水平井进行了参数优化设计.研究结果表明,开发D84块中厚互层状油藏,水平井部署区单层有效厚度大于5m、水平段长300～400 m、井底蒸汽干度50%、注汽速度350 t·d-1、注汽强度15～20 t·m-1、合理采液量为40～50t·d-1时,具有一定的经济效益.本次研究为中厚互层状超稠油油藏的水平井开采和采用直井与水平井组合的开发方式提供了科学依据.     

水驱砂岩油藏水平井开发技术研究

根据渗流阻力原理，采用保角变换和镜面反映方法，得到水驱砂岩油藏中水平井的产能公式，据此公式计算出在水平段长度为５０～６００ｍ之间时，水平井与直井的产量倍数关系在１．４～９．８之间，对不同断块的两口水平井开发指标进行了计算，计算结果与实际数据相符，可以应用于水平井的动态分析，研究表明在水平段长度相同的情况下，低渗油藏的增产倍数高渗油藏，还讨论了储层物性，注采方式，注采压差对水平井生产效果的影响，指出     

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。     

滨南油田火成岩底水稠油油藏水平井开发技术

针对滨南油田滨674块火成岩底水稠油油藏直井开发含水上升快、产量递减幅度大的问题,2010年实施了水平井开发技术,为了改善开发效果,依据该块剩余油分布规律,运用数值模拟方法,对水平井的平面位置、垂向位置、水平段长度、开发方式等进行了优化,并配套应用随钻地质导向技术、泡沫泥浆钻井技术、裸眼筛管完井顶部注水泥技术、井筒配套...     

冀东油田复杂断块油藏水平井开发技术与实践

冀东油田属渤海湾断陷盆地典型的复杂小断块油田，近两年，在大力加强油藏精细描述的基础上，积极推广应用水平井开发新技术，使水平井技术在冀东复杂断块油田开发中的应用规模迅速扩大并取得良好的效果。在水平井开发技术应用过程中，通过不断探索和总结完善，逐步形成了一套适合冀东油田复杂断块油藏特点的水平井应用技术方法，主要包括水平井适应性评价、方案部署、设计、钻井、测井和录井、采油以及生产管理等6个方面14个环节，该技术方法的配套应用既有效地保证了冀东复杂小断块油藏水平井开发技术的应用效果，又为进一步推动水平井技术进步奠定了良好的基础。高尚堡油田浅层南区高63断块多油层小断块层状边底水驱油葳、高尚堡油田浅层北区油藏Ng8小层难采储量的高效开发以及利用小井眼侧钻水平井高效挖潜技术改善老区开发效果的实践验证了该方法的有效性。图2参8     

特低渗透油藏压裂水平井开发效果评价

通过物理模拟研究了特低渗透油藏压裂水平井产能与裂缝产能之间的关系、裂缝产能分布规律以及裂缝数量与水平井产能的关系。利用数值模拟方法,研究了压裂水平井开发特低渗透油藏技术,对压裂水平井的水平段长度、裂缝数量、裂缝间距进行了优化设计。研究表明,特低渗透油藏压裂水平井的水平段长度越短,阶段采出程度越高,含水率上升越慢,即水平段长度不宜过长;建立了固定裂缝间距和井排距时不同裂缝数量压裂水平井相对累产油和相对采出程度对比图版。重新认识了特低渗透油藏压裂水平井渗流机理。     

低渗透油藏压裂水平井井网优化方法研究

采用压裂水平井井网是开发低渗透油藏的有效手段,但此类井网的缝网参数较多,注水开发使得渗流规律与油水分布更为复杂,诸多参数存在交互作用,井网优化难度增大。针对压裂水平井缝网参数优化过程中面临的问题,按照从局部到整体,从主要到次要的研究思路,分析裂缝半长与裂缝密度对压裂水平井单井产能的影响规律;然后根据裂缝参数技术界限,以最大采出程度和净现值为目标,研究了注采井距、水平段长度、水平井裂缝半长、注水井裂缝半长、排距等缝网参数对目标值的影响规律及相应机理,得出了缝网参数的最优组合,为低渗透油藏压裂水平井网优化提供了方法和借鉴。     

低渗透油藏仿水平井压裂参数优化研究

为提高低渗透油藏储层动用程度,可采用仿水平井(直井大型压裂)注水开发技术,但地层参数与压裂参数对仿水平井注水开发的影响有多大尚不清楚,为此,以胜利油田某区块地质数据及生产动态为基础,建立随机模型,对影响仿水平井的主要因素进行研究。主要运用单变量法和正交试验设计方法设定不同的注采参数方案,利用数值模拟技术预测各方案对应的开发指标;通过极差、方差分析,研究了地层渗透率、原油黏度、裂缝角度、裂缝半缝长、裂缝与地层渗透率倍数等对开发效果的影响。研究表明应用仿水平井注水开发效果理想。     

非均质底水油藏水平井ICD完井优化设计

流入控制阀(ICD)完井动态模拟预测和完井参数优化设计是ICD完井实现水平井生产优化的生命基础。结合半解析耦合模型和Eclipse 2011,建立稳态模拟和瞬态模拟相结合的ICD完井动态模拟方法。该方法不仅是以某一时刻的完井动态为设计依据,而是同时从整个生产周期内井筒与油藏流动动态最佳的角度来优化设计完井参数。针对非均质底水油藏,利用建立的模拟方法进行了ICD完井实例计算与参数敏感性分析,并分别提出了不同布置方式下的ICD完井优化设计方法。结果表明:ICD完井相对于常规完井能显著改善水平井的生产动态;ICD限流强度的确定需综合考虑产液剖面均匀程度和水平井采油指数,ICD完井存在一个最优ICD限流强度;对于非均质底水油藏,水平井ICD完井存在一个最优封隔器个数,其与具体储层的渗透率非均质程度密切相关;变化布置ICD完井设计相对于统一布置ICD完井设计不仅能使产液剖面更均匀,而且还能提高水平井的采油指数。     

各向异性油藏水平井开发井网设计方法

为解决水平井井网开发各向异性油藏的布井问题,对各向异性油藏水平井开发井网特征进行分析研究。各向异性渗透率对水平井网具有非常显著的破坏性作用。理论分析认为：各向异性油藏布井时,应该使主渗透率方向、井排方向和水平井段方向三者呈两两平行或垂直关系,其中水平井段垂直于最大主渗透率方向,井网几何参数由各向异性强度计算确定。油藏数值模拟实例计算结果与理论分析一致。各向异性油藏和等价各向同性油藏具有相同的开发指标,优化井网的油藏开发指标明显好于非优化井网。通过等价各向同性油藏水平井网分析对各向异性油藏水平井网进行优化;选取井网单元的面积、横向井距和水平井段长度作为独立参数,形成了84种模板方案,为实际油藏工程设计提供依据。图6表2参10     

低渗透气藏水平井产能分析

近年来随着低渗透油气田的开发,有关启动压力梯度渗流问题逐渐得到广泛的关注。水平井作为提高油气井产能的一项开发技术,以其在技术和经济效益方面具有常规直井无法比拟的优越性已成为高效开发油气的重要技术支撑。通过大量调研发现,低渗透气藏中水平井的产能预测均没有考虑启动压力梯度的影响,导致预测的产能与实际产能存在一定差异。为此,通过对低渗透气藏气体渗流速度运动方程的变形,得到气体渗流产生的压降等于达西流动产生的压降、考虑启动压力梯度影响产生的压降及高速非达西效应影响产生的压降三项之和的结论。鉴于此,基于椭圆柱模型提出了描述含启动压力梯度及高速非达西效应的产能公式,并分析了启动压力梯度对低渗透气藏水平井产能的影响。研究表明:启动压力梯度影响水平气井的整个渗流过程,且它对气井产量的影响较大;随着启动压力梯度增加,导致地层中的压力损失增大,同时水平气井产量也呈直线下降。     

特低渗透油藏压裂水平井流入动态研究

研究了特低渗透油藏油井的流入动态,认为储层应力敏感性和溶解气是导致特低渗透油藏压裂水平井流入动态曲线存在"拐点"的主要原因。在此基础上,利用油藏数值模拟软件,建立了考虑应力敏感性和溶解气影响的特低渗透油藏压裂水平井模型,计算了不同裂缝条数、裂缝半长的压裂水平井流入动态,分析了不同裂缝参数对压裂水平井合理井底流压的影响,为特低渗透油藏压裂水平井合理工作制度的确定提供了理论基础。     

非均质油藏水平井分段变密度射孔优化模型

基于油藏数值模拟技术,耦合油藏渗流、井壁流体入流、井筒流体管流,建立三维三相水平井分段变密度射孔优化设计模型。分析了水平井跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质、油层厚度非均质、孔隙度非均质、井筒压降、最大射孔密度、射孔优化原则等8个因素对水平井分段变密度射孔孔密与入流剖面的影响及流体黏度、套管直径、管壁粗糙度对井筒压降的影响。结果表明,跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质性、油层厚度非均质性对分段变密度射孔有显著影响;考虑与不考虑水平井跟(趾)端与中部渗流差异可能会得出相反的孔密优化结果;避射段的存在会影响流体入流剖面;国内陆上大多数水平井分段变密度射孔不必考虑井筒压降的影响。塔河油田AT9-7H井预测与实际生产指标对比表明,该模型具有较高的精度。     

水平井地质导向技术在周清庄油田薄油层中的应用

周清庄油田存在地层产状陡、砂体厚度薄、油层埋藏深等特征,导致水平井在油层钻进过程中,极易造成井眼轨迹出层,为了解决这一难题,开展了水平井地质导向技术研究。通过分析该地区邻井钻遇储集层的实际情况,结合录井曲线中的钻时、气测以及测井曲线中的自然伽马、电阻率等参数对周清庄地区沙三3储集层的标志层以及储集层内部进行精细划分,在纵向上建立储集层与标志层在岩性、电性上的响应特征模型,并以该模型指导水平井钻进,即首先把钻遇的标志层与模型中的标志层进行分析对比确保着陆于油层,其次运用“蛙泳法”计算地层动态倾角,为确保水平段始终处于目的层内及时调整井眼轨迹,最终达到提高储集层钻遇率的目的。