南堡陆地油田水平井开发底水油藏油水运动规律

随着水平井开发的不断深入,地层水沿优势通道窜流,导致水平井含水率快速上升,产量大幅递减,同时对高含水后剩余油分布认识不清,严重影响了水平井的开发效益。以南堡陆地油田底水油藏为例,综合运用物理模拟、数值模拟方法与找水资料,分析储层物性、水平井不同狗腿位置及不同开发技术政策对含水率的影响,开展了水平井开发底水油藏油水运动规律研究;引入了底水出水准数的概念,揭示了不同类型水平井在均质和非均质底水油藏中的油水运动规律。对于均质油藏,标准水平井出水部位易出现在水平井跟端,有狗腿的水平井狗腿处是底水锥进的主要部位,而无狗腿处成为剩余油富集的主要部位;对于非均质油藏,底水易在高渗透率区锥进,而低渗透区则易成为剩余油富集区。     

深水浊积岩油藏提高采收率方法研究

深水浊积岩油藏储层非均质性强,平面矛盾突出,注水开发过程中易出现油水前缘不稳定,形成窜流。气为明确气水交替驱与氮气泡沫驱在平面非均质油藏的适用性及其提高采收率机制,结合油藏地质资料,设计制作了不同渗透率级差的岩心模型,开展了气水交替驱和氮气泡沫驱试验,分析了2种提高采收率方法的驱油效果,结合数值模拟研究,探索了驱替过程中不同渗透率条带的流体波及规律。研究结果表明,当岩心模型渗透率级差较小时,气水交替驱可表现出良好的提高波及系数及降低出口端含水率的能力,但当岩心模型渗透率级差较大时,该方法控制气体流度能力降低,提高采收率效果变差。氮气泡沫驱在岩心模型渗透率级差较大时,仍可发挥泡沫堵大不堵小、堵水不堵油以及表面活性剂洗油的多重特性,有效抑制高渗条带中的流体窜逸,使氮气泡沫在低渗条带呈现活塞式驱替,从而实现深部调驱、大幅度提高采收率的目的。因此,氮气泡沫驱可有效提高深水浊积岩油藏采收率,为该类油藏的经济高效开发提供技术支持。      

底水油藏水平井水脊形态及上升规律研究

底水油藏中水平井水脊上升规律的研究对合理控制底水脊进、提高无水采油量及生产后期采取合理控水堵水措施具有积极的意义。对水平井跟趾端压降与其产量的关系进行分析,认为在油田实际产量下水平井跟趾端压降极小。采用渗流力学映射反映和势叠加原理建立了底水油藏水脊上升数学模型,并证明了在常规生产参数下的均质底水油藏中,水平井各段等流量分布时的水脊突破位置应位于水平井中段;不等流量分布模式下水脊突破位置在水平井中段左右。采用程序刻画了水脊上升形态,并用三维可视化物理模拟验证了模型的合理性。     

塔河油田底水油藏水平井见水特征

底水油藏水平井见水后,含水率上升迅速,产油量很快下降,后期堵水作业困难,措施费用高。根据水平井见水特征,利用物理模拟、理论推导和数值模拟等手段,对底水油藏水平井水淹特征进行研究,得出了均质和非均质油藏水平井的水淹模式。     

胜利油区整装油藏特高含水期水平井 提高采收率技术

由于对胜利油区整装油藏特高含水期水平井驱油机理的认识不足,原有的水平井设计技术不能满足当前油田开发需要,水平井的设计难度加大,开发效果不理想。为此,根据实际矿场动态数据,以物理模拟相似准则为基础,建立大型物理胶结模型实验,开展水平井提高采收率研究。引入驱油效率贡献率和波及系数贡献率,以揭示水平井提高采收率的机理,并利用数值模拟技术对储层纵向渗透率级差、夹层渗透率、水平井方位和水平井部署时机等参数进行了影响规律研究。结果表明,水平井投产初期以增大波及系数为主,特高含水期以提高驱油效率为主。储层纵向渗透率级差越大,夹层渗透性越低,水平井的方位越接近垂直于注水井连线方向,水平井部署时机越早,在同一含水率时,波及系数贡献率越低,驱油效率贡献率越高。     

稠油油藏聚合物驱剖面反转现象室内实验

为探讨稠油油藏聚合物驱剖面反转规律,建立了与现场实际相似的非均质物理驱替模型,并用聚合物驱替模拟岩心,研究油层渗透率级差、注入浓度、注入时机对聚合物驱剖面反转的影响。实验结果表明:渗透率级差越大,剖面反转出现越早,反转程度越大,说明对于级差较大的稠油油藏用聚合物驱油效果较差;聚合物驱油过程中聚合物浓度越大,剖面反转越早,原油采收率升高,但增长速度变缓,说明在聚合物驱油时需要对聚合物的浓度范围进行界定;聚合物驱油注入时机越早,剖面反转出现越早,应结合生产实际情况选择适当注入时机。该研究成果对聚合物驱提高稠油油藏原油采收率具有指导意义。     

稠油油藏聚合物驱剖面返转现象室内实验

为探讨稠油油藏聚合物驱剖面返转规律,建立了与现场实际相似的非均质物理驱替模型,并用聚合物驱替模拟岩心,来研究油层渗透率级差、注入浓度、注入时机对聚合物驱剖面返转的影响。实验结果表明：渗透率级差越大,剖面返转出现越早,返转程度越大,说明对于级差较大的稠油油藏用聚合物驱油效果较差;聚合物驱油过程中聚合物浓度越大,剖面返转越早,原油采收率升高,但增长速度变缓,说明在聚合物驱油时需要对聚合物的浓度范围进行界定;聚合物驱油注入时机越早,剖面返转出现越早,应结合生产实际情况选择适当注入时机。该研究成果对聚合物驱提高稠油油藏原油采收率具有指导意义。     

水平井润湿反转堵水机理

水平井技术在低渗透率油气田及海上油气田开发中的应用越来越广泛,而针对水平井特点的成熟堵水方法较少.利用数值模拟方法研究了实际油藏中水平井底水的突进规律,包括润湿性、渗透率、井底压力以及完井位置等因素对含水率上升速度与采收率的影响.利用所建立的可视水平井堵水物理模型,进行了润湿反转剂使用前后的对比实验.研究结果表明,加入...     

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。     

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。     

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。     

底水油藏水平井开发物理模拟实验研究

为了了解底水油藏水平井开发过程中水脊发展规律,根据底水油藏水平井开采机理,建立了其开采过程的渗流数学模型,采用方程分析方法推导出了底水油藏水平井采油物理模拟的相似准则数群, 根据相似准则研制底水油藏水平井开发物理模拟装置,利用该实验装置分别研究了均质地层和具有隔夹层底水油藏的水脊上升形态与水平井开发动态。结果表明:在均质条件下,水平井见水位置在中部;当水平井附近具有隔夹层时,水平井含水率上升缓慢,并且随着隔夹层展布的增大,底水受到的抑制作用愈发明显,水平井见水时间延迟;对实际底水油藏水平井生产动态进行分析表明,隔夹层对开发效果的影响与物理实验结果相同。研究表明,可以充分利用隔夹层对底水的遮挡作用,尽量使夹层靠近水平井,并且应适当增大隔夹层的展布,提高水平井开采效果。      

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。     

非均质底水油藏水平井水淹规律研究

以数值模拟技术为手段,通过建立非均质底水油藏水平井概念地质模型,研究了油藏平面及垂向非均质性（不同渗透率级差及高渗带宽度）对水平井水淹规律的影响。研究表明,油藏非均质性对水平井沿程见水点位置及高渗带、低渗带平均日产油量之比等有显著的影响,该项研究对于指导非均质底水油藏水平井的开发具有一定的意义。     

侧钻水平井在陆梁油田开发调整中的应用

准噶尔盆地陆梁油田陆9 井区下白垩统呼图壁河组油藏为典型的薄油层、边底水活跃的砂岩油藏,开发过程中受边(底)水推(锥)进及注入水突进影响,部分油井含水高、采出程度低且增产难度大。为提高油藏开发效果,利用多种手段对油层水淹状况和水驱规律进行了系统研究,确定了剩余油富集区。通过运用油藏工程和数值模拟,对侧钻水平井主要技术参数进行了优化。2008—2009 年共实施侧钻水平井14 口,平均单井增油8.1 t/d,含水下降47.2 个百分点,恢复产能2.69×10⁴ t,效果十分显著。     

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。     

数值模拟技术在塔中4油田井网调整研究中的应用

针对塔中4油田422高点CⅢ油组（TZ422CⅢ油组,以下简称CⅢ油组）的开发现状,在充分考虑地层非均质性、沉积相分布的基础上,利用Eclipse模拟软件E100主模块的精细油藏数值模拟．对研究区水驱后剩余油的分布进行了定性与定量研究,并给出CⅢ油组3种井网调整方案。结果表明,CⅢ油组采用直井和水平井相结合的井网调整方案,最佳注采井网共18口,新井4口,老井14口,并对最佳方案模拟到2025年,最终采收率为46．13％,综合含水为89．06％。     

底水油藏水平井沿程水淹识别

水平井沿程的不均匀见水主要是由地层非均质性和井筒压降所致。利用贝克莱—列维尔特方程和井筒压降方程,针对裸眼完井的水平井,建立了底水油藏水平井井筒变质量流与地层两相渗流的耦合模型,通过该模型可以求解地层中不同渗透率分布时水平井井口在不同时刻的含水率,通过对高渗透带的渗透率、宽度和位置进行敏感性分析,研究水平井见水的影响因素。根据塔河油田某井的实际资料建立地质模型,调节井筒沿程高渗透带位置,绘制了含水率随时间变化的图版,通过与实际含水率变化曲线相比,确定井筒沿程的高含水率位置。结果表明,高渗透带位置是影响水平井井口含水率变化的主要因素,通过井口含水率的变化曲线可以反求高渗透带的大致位置;封堵沿程高含水带,还可有效降低井筒跟端底水脊进程度,从而进一步降低井口含水率。