稠油油藏反九点井网非活塞水驱平面波及系数计算方法

为更准确迅速地计算稠油油藏反九点井网水驱波及系数,更有效地进行井网评价,根据正方形反九点井网的对称性,将其划分为2个对称的渗流单元,从非达西渗流出发,运用流线积分法推导了既考虑启动压力梯度又考虑油水黏度比的普通稠油油藏正方形反九点井网非活塞式水驱平面波及系数计算公式。利用该公式分析了启动压力梯度和注采参数等因素对普通稠油油藏正方形反九点井网水驱平面波及系数的影响,进而对哈萨克斯坦NB常规稠油油藏现有井网进行了评价,并提出井网调整方法。研究结果表明:减小井距或增大注采压差能有效增大常规稠油油藏平面波及系数,油藏的启动压力梯度越大,注采压差和井距大小对平面波及系数影响就越明显。     

基于流管法的普通稠油水驱波及系数计算方法

根据普通稠油油田面积注水开发的特点,为了解决注水平面矛盾的问题,基于流管法得到了注采单元面积波及系数、时间和含水率的计算公式,并成功运用到反九点井网,从数学理论上初步解决了两相驱替条件下面积波及系数的计算问题。研究结果表明,稠油油藏油井见水后,含水率迅速升高,面积波及系数增速减小;反九点井网边井和角井的见水时间和面积波及系数不同,需要采用不同的工作制度使水驱更加均匀;理论计算结果与数值模型计算结果一致。该方法为后续面积波及系数理论研究的开展提供理论基础。     

含裂缝的菱形反九点井网面积波及效率研究

根据低渗透油藏面积注水开发特点,在流管模型和Beckley-Leverett方程的基础上,从理论上推导了考虑启动压力梯度的含裂缝菱形反九点井网面积波及效率和油井见水时间的计算公式,解决了低速非达西渗流不同于达西渗流的面积波及效率理论计算问题和生产井见水时间的确定问题。研究表明,裂缝与注采方向夹角的大小对菱形反九点井网的面积波及效率有较大的影响,因此要综合考虑各个因素,从而为低渗透油藏菱形反九点井网的开发设计和评价提供了理论依据。     

特低渗透各向异性油藏平面波及系数计算方法

特低渗透油藏常表现出非达西渗流和渗透率各向异性的特征,为了解决特低渗透各向异性油藏水驱平面波及系数的理论计算问题,通过构建考虑启动压力梯度的非达西流管模型,利用坐标变化将渗透率各向异性油藏转化为等效各向同性油藏,推导了特低渗透各向异性油藏五点井网油井见水时间和平面波及系数的计算公式。该方法可用于定量表征特低渗透各向异性油藏水驱平面动用程度,为特低渗透各向异性油藏开发设计和评价提供理论依据。以鄂尔多斯盆地某特低渗透各向异性油藏为例,利用该方法分析了启动压力梯度、渗透率各向异性系数和注采参数对特低渗透各向异性油藏平面波及系数的影响,结果表明,当油藏渗透率各向异性较强时,注入水沿主渗透率方向快速突进,导致平面波及程度低,可通过优化井排距、增大注采压差或者井网加密的方式,减小死油区,以提高注入水的波及程度。     

考虑二次梯度的低渗透油藏面积井网产量以及见水时间研究

基于低速非达西渗流基本公式和油水两相流的Beckley-Leverett方程,利用流线积分方法和单元分析方法,推导出考虑启动压力梯度和二次梯度的四点法和五点法面积井网的产量公式、井底见水时间公式以及未动用系数公式。计算表明:生产压差、注采井距、启动压力梯度以及二次梯度项对面积井网油井产量、井底见水时间以及油层未动用系数都有不同程度的影响。所推导的公式可为低渗透油藏四点和五点面积井网的评价以及开发规划和设计提供理论基础。     

窄条带状普通稠油油藏平面波及系数计算方法

为解决窄条带状普通稠油油藏的油藏工程设计和评价问题,基于流管法和油水两相非活塞式水驱油理论,建立了一套平面波及系数的计算方法。以渤海某窄条带状普通稠油油藏为例,利用该方法分析了稠油启动压力梯度、注采压差和采液强度对平面波及系数的影响。结果表明,原油黏度较大时,窄条带油藏边部存在无法动用的死油区,导致平面波及程度低,可通过提液、增大注采压差等方式提高注入水的波及程度。同时考虑到海上平台液处理能力的限制,计算得到了不同河道宽度油藏的采液强度界限,优化了生产井的合理产液量,指导油田生产井提液,平均单井日增油达15m³/d,取得了较好的开发效果。研究成果对同类油藏的开发有借鉴意义。     

依据见水速度优化注采压差研究——以鄂尔多斯盆地某砂岩油藏为例

为了实现面积注采井网在平面上的均衡水驱,提高扫油面积系数,依据反九点井网油井见水时间公式,在假设各采油井见水时间相同的条件下,建立了注采压差优化模型。研究表明,合理的注边压差(注水井与边采油井之间的压差Δps)与注角压差(注水井与角采油井之间的压差Δpc)之比,与几何因子和储层渗流因子的乘积成反比。对鄂尔多斯盆地某砂岩油藏正方形反九点井网实际资料分析和计算表明:接近合理的注边压差与注角压差之比的注采关系更有利于均衡水驱。     

正方形反九点井网压力梯度及水驱储量动用程度研究

根据达西渗流理论及势的叠加原理,推导出正方形反九点井网正常生产时的压力梯度平面分布规 律,并将其应用于正方形反九点井网有效注采系统的形成条件及水驱储量动用程度的研究中。以实际油 田为例,研究了正方形反九点井网可动油范围及水驱储量动用程度随注采压差变化的规律,为正方形反 九点井网调整井的部署提供了理论依据。     

胜利油区水驱普通稠油油藏注蒸汽提高采收率研究与实践

胜利油区地层条件下原油黏度大于100mPa.s的普通稠油油藏水驱采收率一般低于18%,普通稠油油藏采收率低于25%的储量达到3.75亿t。稠油为非牛顿流体,渗流所需剪切应力大;压力梯度相同,油越稠渗流速度越低;常温驱油效率低,水驱波及系数小,且水驱后原油黏度增加。稠油加热后渗流速度大幅度增加,启动压力梯度减小,油水相对渗透率得到改善,驱油效率大幅增长。因此,注蒸汽热采可以改善稠油渗流特性,降低残余油饱和度,提高驱油效率、波及系数及采收率。为进一步提高水驱后普通稠油油藏的采收率,在优化注蒸汽开发技术政策的基础上,在孤岛油田开展了先导试验,明显提高了采收率。图10表3参23     

蒸汽驱注采井网对比优化设计

针对锦45试验区生产井突破后,难以调整蒸汽波及、采注比偏低的问题,在试验区现有反九点井网的基础上构建反九点抽稀、小回字形、大回字形井网,有效提高采注比。应用Petrel软件进行地质建模,CMG历史拟合,在注采参数优化的基础上进行汽驱过程中注汽速度和适时封堵相结合的调整,综合评价4种井网。结果表明：反九点及小回字形井网有较高经济效益,此项优化设计为稠油油藏气驱开发的井网设计提供理论支持。     

压裂投产低—特低渗透油藏井排距设计

为了模拟压裂投产低—特低渗透油藏中的非达西渗流特征,在原有黑油模拟器的基础上,建立并求解了考虑两相启动压力梯度、渗透率敏感性以及裂缝导流能力失效性的三维两相数值模拟模型,基于模型分析了压裂井波及椭圆的计算方法及影响因素,并推导了矩形井网和菱形反九点井网的井排距公式。压裂井波及椭圆影响因素分析结果表明:渗透率对压裂水井初期的波及椭圆大小具有显著影响,随着时间的增加注入压差和启动压力影响增大;各因素对波及椭圆的形状没有显著影响。通过遗传算法改进的GA-BP神经网络模型可准确求取压裂井波及椭圆参数。为实现井网系统和裂缝系统的最优匹配,以压裂井对油藏波及系数最大为目标,推导了矩形井网和菱形反九点井网的井排距公式。现场应用表明,压裂后平均日产油量可提高1.25倍,且长期增产效果显著。     

基于势函数的井网流线演变特征

在油田开发过程中,经常遇到井网调整问题,x油藏初期采用反九点井网开发,生产过程中高含水油井转注、同时采油井排排间加密,井网变为排状注采井网。而井网调整后注采井间的流场会发生改变,流体流动规律变得更加复杂。为了研究反九点井网至排状注采井网的流线演变特征,考虑储层非均质性和压实作用对势函数方程进行求解,得到反九点井网流线;进而结合实际井网的调整模式,得到了反九点井网转排状注采井网的流线模型,获得井网调整后的流线。研究结果表明,反九点井网的流线分割区位于排状注采井网的主要流动区,加密后,注入水与加密井之间的流线穿越了该部分区域,井网水驱控制程度得到改善,原先驱替效果差的区域受到注入水的波及。排状注采井网的不可动区域位于反九点井网的主流线区域,在反九点井网的开发过程中已经受到注入水的驱替。流线分布特征显示反九点井网边角井之间的流线分割区、排状注采井网原采油井排采油井与加密井之间的流线分割区以及加密前后流线分割区的叠合区水驱效果较差。研究揭示了反九点井网至排状注采井网的流线演变特征,为井网的二次加密调整提供了理论基础。     

龙虎泡低渗透油田井网适应性研究

在油田实际开发中实施了反九点法和五点法两种井网开发,解剖对比了两个区块的开发特点。在采出程度相同的情况下,五点法井网油井含水高,两个区块的单井产液量接近。反九点法井网开发中后期采取加密结合注采系统调整方式,能够提高差油层的动用程度和好油层的注水波及体积进而提高采收率。同时,应用水驱特曲线和Weibull模型等油藏工程分析方法对其最终采收率和水驱波及体积系数进行了评价,认为龙虎泡油田应采用反九点法注采井网开发。     

低渗透各向异性油藏菱形井网储量动用评价及设计优化

确定菱形注采井网的合理注采井距和井排比,是低渗透各向异性油藏实现储量有效动用和注采均衡驱替开发部署设计的关键。基于一般低渗透油藏特点,建立了考虑启动压力梯度和渗透率各向异性影响的渗流方程,利用经典渗流力学理论,得到了菱形反九点井网注采单元中渗流场分布的解析解;基于注采单元中平面渗流速度变化的分析,提出了评价储量有效动用状况的方法,得到了不同条件下低渗透各向异性油藏储量动用变化规律及主要影响因素;以满足注采单元中“有效动用范围要求和均衡驱替系数最大”为优化目标,建立了低渗透各向异性油藏菱形反九点井网优化的计算模型,实现了菱形井网合理井距和最佳井排比的联立优化求解。实例分析表明,根据建立的低渗透各向异性油藏菱形井网优化设计方法,可以得到适合油藏实际条件和满足开发要求的合理井距和最佳井排比,为此类油藏的有效开发和注采井网的优化部署提供了科学依据。     

低渗透油藏混合井网系统合理注采井距确定

从渗流理论出发,首次推导了直井注-水平井采混合井网系统井间沿程压力与压力梯度分布公式,并对其分布规律进行了分析。结合物理模拟实验得到的启动压力梯度数学表达式,提出了计算低渗透油藏混合井网注采井距的方法,分析了注采压差、渗透率和水平段长度对注采井距的影响。研究表明,混合井网系统所需要的生产压差远小于直井井网,因此混合井网更容易形成有效驱替,可以采取更大的注采井距。     

复杂断块油藏见水后面积波及系数的修正

由于复杂边界、平面非均质性和井网完善程度对复杂断块面积波及系数的影响,因此在常规注采井网均质油藏水驱面积波及系数的基础上,引入复杂边界校正系数、地层非均质性与注采井网关系校正系数、井网完善校正系数来修正复杂断块见水后的面积波及系数,得到其计算表达式。应用此法计算江苏油田庄2断块2009年7月底的面积波及系数,其计算结果与数值模拟结果相差仅3.6%,证实了该理论修正方法的合理性。     

薄差层极限注采井距求解新方法探讨

针对薄差层注采井距不合理与储层动用程度低的问题,根据低渗透油藏五点井网注水开发特点,利用面积波及效率公式计算薄差层二次加密井网２ 套开发层系面积波及效率;运用多元线性回归,拟合面积波及效率数学模型,计算不同注采压差下极限注采井距;利用有效动用系数计算极限注采井距。对比２ 种方法计算结果,误差在５％以内,证明利用面积波及效率数学模型对极限注采井距求解的正确性,该结果可用于调整薄差层注采井距,改善薄差层开采效果。     

克拉玛依油田八区下乌尔禾组油藏小井距试验开发效果技术研究

克拉玛依油田八区下乌尔禾组油藏是特低渗透、微裂缝发育的巨厚层块状砾岩油藏。1979年采用反九点法面积井网试验开发,,井距从550m加密到275m,实现了全面注水开发。"九五"后仍存在采油速度低、见效程度低、压力保持程度低等问题,于2004年在油藏中部4+5两套加密井网的叠加区开展了小井距试验,由275m×388m反九点加密为138m×195m反九点,后期转为五点井网平行裂缝方向注水。同时,控制单井注水量,采用点弱面强的注采政策,试验五年以来通过井网加密调整改善水驱控制程度,缩小井距、提高压力梯度使低渗透率油层充分动用起来,小井距开发在油田生产中后期取得了较好的成效。     

考虑启动压力的菱形井网整体压裂优化设计

从整体压裂改造的角度分析了正方形反九点面积井网和菱形反九点面积井网的特点,结果表明菱形反九点面积井网更适合低渗透、特低渗透油藏压裂改造。应用数值模拟的方法研究了启动压力梯度对菱形井网压裂井日产油量、累积产油量、含水率、采出程度、地层压力等参数的影响。结果表明,启动压力梯度对低渗、特低渗透油藏各项生产动态指标的影响很大,在生产过程中不能忽略。从整体压裂的角度出发,研究了受启动压力梯度影响的非均质油藏菱形井网最佳井排距,分别以采收率和采油速度为优化目标,得到了不同的优化结果,绘制了相应的理论图版,这些图版可以用来指导低渗透油藏菱形井网的优化设计。在进行井网设计时,应充分考虑到将来进行压裂改造时裂缝走向对油水井的影响,从而避免井网与裂缝不匹配的问题,实现开发压裂一体化设计。     

低渗透油藏非达西渗流面积井网产油量计算方法

根据低渗透油藏注水开发的特点,应用室内实验得到的低速非达西渗流基本公式以及流线积分方法和单元分析方法,推导出了四点法、五点法和反九点法面积井网的产量计算公式,称为ND-Ⅰ法。利用大庆低渗透油田生产数据,建立了启动压力梯度和渗透率的关系式,证实了非达西渗流存在的普遍性。提出了启动角和启动系数的概念,用于定量表征不同井网条件下储层的动用程度,为低渗透储层的油藏评价和开发设计提供了理论依据。