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。     

一种新的聚合物驱窜聚动态预测与识别方法

海上油田聚驱开发过程中,聚合物沿优势渗流通道窜流,导致驱油效率降低,影响开发效果。利用注采数据建立了一种新的可模拟聚驱动态的井间连通性计算模型,实现对窜聚动态进行预测与识别。该模型将油藏注采系统划分成一系列由井间传导率和连通体积等参数表征的井间连通单元,以连通单元为对象,利用物质平衡原理进行压力求解,采用前缘推进理论进行饱和度追踪,同时考虑聚合物驱黏度变化、渗透率下降及吸附等机理进行浓度计算,最终得出井点处聚合物动态指标。结合随机扰动近似梯度算法和投影梯度算法,通过拟合实际动态,建立了模型参数自动反演求解方法。油田实际应用表明,该模型能够快速拟合及预测聚合物产出动态,反演后模型参数可有效表征井间地层特征,识别聚合物窜流通道方向及大小,实时获得井间注入聚合物分配系数、单井产聚合物劈分系数等信息,从而实现窜聚预警,为聚合物驱优化控制提供指导。     

一种新的聚合物驱窜聚动态预测与识别方法

海上油田聚驱开发过程中,聚合物沿优势渗流通道窜流,导致驱油效率降低,影响开发效果。利用注采数据建立了一种新的可模拟聚驱动态的井间连通性计算模型,实现对窜聚动态进行预测与识别。该模型将油藏注采系统划分成一系列由井间传导率和连通体积等参数表征的井间连通单元,以连通单元为对象,利用物质平衡原理进行压力求解,采用前缘推进理论进行饱和度追踪,同时考虑聚合物驱黏度变化、渗透率下降及吸附等机理进行浓度计算,最终得出井点处聚合物动态指标。结合随机扰动近似梯度算法和投影梯度算法,通过拟合实际动态,建立了模型参数自动反演求解方法。油田实际应用表明,该模型能够快速拟合及预测聚合物产出动态,反演后模型参数可有效表征井间地层特征,识别聚合物窜流通道方向及大小,实时获得井间注入聚合物分配系数、单井产聚合物劈分系数等信息,从而实现窜聚预警,为聚合物驱优化控制提供指导。     

低渗透油藏注采动态连通性评价方法

井间动态连通性是油藏动态分析的重要内容之一。以多元线性回归法建立的井间动态连通性模型适用对象主要为中高渗透油藏,目前对低渗透油藏井间动态连通性的研究甚少。低渗透油藏孔喉细微,孔隙结构和流体分布复杂,渗流存在启动压力梯度,渗流规律与中高渗透油藏有很大差异。文中以油藏地质参数和油水井生产动态数据为基础,将启动压力梯度引入低渗透油藏油井产量计算,同时利用非线性扩散系数对注水信号在低渗透油藏传播存在的时滞性和衰减性作了降噪处理,从而使模型反演的连通系数更符合于低渗透油藏特征。实例计算所得连通系数反映的井间动态连通性与生产动态特征吻合较好。     

基于井间连通性的油藏注采调整优化方法

针对单模型系统的不确定性,运用井间连通性模型与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发注采调整优化设计方法。所建连通性模型可模拟计算出井点产出的油水动态。而后运用多模型集合平滑数据同化方法(ES-MDA),得到反演模型特征参数,以拟合后的多个连通性模型集合为动态预测基础,结合鲁棒优化理论,建立了油藏开发鲁棒生产优化模型,并通过模型自动求解得到油水井注采参数。研究结果表明,该模型能得到实时注水劈分和井间连通关系,将研究成果应用于新疆B80实际区块,该区块日增油46.8m3/d,累计产油0.655×104 m3,含水率降低4.56%,研究成果对同类油藏减小开发生产的风险、提高经济效益有重要意义。     

油藏井问动态连通性反演方法研究

随着油藏的不断开发,油藏参数发生了很大变化,静态连通性已经不能准确反映油层性质.基于注采井的生产动态数据,应用系统分析思想提出了对油藏井问动态连通性进行定量反演的研究方法,分别介绍了基于注采数据的多元线性回归模型和改进的多元线性回归模型.通过模型求解得到了表征油藏井问动态连通程度的权重系数.结合油藏数值模拟技术,验证了模型的有效性.应用2种不同模型分别反演了概念模型的井间动态连通性,并进行了对比分析.结果表明,在油藏岩石和流体耗散严重的情况下,改进的多元线性回归模型引入非线性扩散滤波系数能有效地消除注入信号时滞性和衰减性的影响,能够获得较好的井间动态连通性反演效果.     

油藏井间连通性反演软件的研制与应用

油藏井间连通性研究对于油田开发方案的制定意义重大,基于实际生产动态数据反演油藏井间连通性是目前一类非常重要的研究方法。针对当前该类方法存在的问题,利用油水井注采动态数据建立了井间动态连通性模型及反演方法,并研制了相应的井间连通性反演软件。应用实例表明该软件操作灵活,能够较好的考虑关停井等复杂油田生产情况,对油水井间的连通关系进行定量表征和预测,为优势渗流通道的识别和措施方案的调整提供指导。     

考虑关停井情况的井间动态连通性反演方法

针对当前油田井间连通性模型难以考虑关停井问题且反演方法可靠性差的局限性,建立综合考虑压缩性和关停井情况的井间动态连通性模型。利用理论分析和数值模拟研究方法,对模型连通系数和时滞系数与油藏静态参数之间的关系进行了定量研究,明确其实际地质意义,快速地为油田井间连通性反演计算提供较好的初始估计。为进一步降低求解不适定性,基于贝叶斯反问题理论和投影梯度法,建立连通性模型整体约束优化方法,并给出详细计算步骤。对概念模型和实际油藏的连通性计算测试表明,所提出的模型及求解方法,能够快捷、较精确地进行油水井间动态连通性定量计算,具有较好的实际应用效果。     

基于井间连通性的油藏注采调整优化方法

针对单模型系统的不确定性,运用井间连通性模型与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发注采调整优化设计方法。所建连通性模型可模拟计算出井点产出的油水动态。而后运用多模型集合平滑数据同化方法(ES-MDA),得到反演模型特征参数,以拟合后的多个连通性模型集合为动态预测基础,结合鲁棒优化理论,建立了油藏开发鲁棒生产优化模型,并通过模型自动求解得到油水井注采参数。研究结果表明,该模型能得到实时注水劈分和井间连通关系,将研究成果应用于新疆B80实际区块,该区块日增油46.8m³/d,累计产油0.655×10⁴ m³,含水率降低4.56%,研究成果对同类油藏减小开发生产的风险、提高经济效益有重要意义。     

基于系统分析方法的油藏井间动态连通性研究

注采系统具有一阶线性时滞系统的特征,应用系统分析方法,建立了油藏井间动态连通性反演模型,模型参数意义明确,可以考虑注入信号的衰减和时滞特性,同时基于拟牛顿算法给出反演模型特征参数的求解方法。应用所建模型,对冀东油田高13断块进行了井间动态连通性反演。根据井间动态连通图,可将各井组划分为各向连通型、单向连通型、线状连通型。对区块内各油井目前的动液面进行统计表明,应用本文方法进行井间连通性反演符合油藏的实际情形,可为该区后期开发方案的实施提供依据。     

基于井间连通性的油藏开发生产优化方法

基于连通性思想与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发生产优化设计方法。在现有井间连通性模型基础上,通过改进饱和度追踪方法,得到可预测油水动态的连通性模型,使其在处理油田常见液量剧变、关停井、转注等措施带来的流体转向时计算更为精确。在对油藏历史动态进行自动拟合反演后,建立了油藏生产最优控制模型,结合优化算法进行快速求解,最大化经济效益的同时,自动获取最优开发注采方案。概念算例表明,改进后饱和度追踪方法更为精确;实际算例显示,该方法能自动优化油井转注时机,且优化后注采方案能有效控水增油,提高经济开发效益,为现场开发方案设计提供指导。     

基于油藏井间动态连通性评价化学驱油效果

应用信号处理方法建立了油藏井间动态连通性反演模型,并基于遗传算法和最小二乘法给出了反演模型的自动求解方法.利用该模型对化学驱油前后单元井组内井间连通系数进行求解,同时基于变异系数法对连通系数离散程度的变化进行分析,建立了一种新的化学驱油效果评价方法.该方法仅需注采量动态数据,易于操作,简便直观.对典型概念模型和孤东油田二元复合驱矿场实例对比分析表明,该方法可有效预测化学驱后注入井的水流方向改变情况,直观有效地反映化学驱油效果,从而验证了新方法的适用性和有效性.     

基于高速非达西渗流的断溶体油藏连通性预测模型

针对断溶体油藏地质特征复杂、准确快速模拟难以实现的问题，以储层静态物性参数和动态注采数据为基础，将复杂的断溶体结构离散为井—缝—洞间的一维连通单元。提出了能够表征井间连通特性及物质基础的两个特征参数：传导率和控制体积。同时，引入流体高速非达西渗流项来描述断溶体内真实渗流特征，建立了断溶体油藏井—缝—洞间的连通单元物质平衡方程，实现了断溶体油藏油水动态模拟。研究结果表明：定液制度下，非达西渗流系数β=0，传导率值不变；β>0，随β值增大，连通单元内传导率下降程度增大，水相受非达西作用影响更明显，导致油井见水时间滞后，地层压力及井底流压下降，所需生产压差增加。针对Z断裂带，在达西渗流条件下，各计算指标与实际值难以拟合；当β取值在10³~10⁴时，单井流压及区块产油拟合效果理想，更符合实际流动。高速非达西作用明显的单元内连通性更好，对井间连通性准确预测具有指导意义。     

基于井间连通性的产聚浓度预测方法

为了准确预测产聚时间、产聚浓度等含聚采出液关键指标,提出了基于井间连通性的产聚浓度预测方法,通过与数值模拟软件计算结果的对比进行了验证,并进行了实例分析。在水驱井间连通性模型的基础上,考虑聚合物的黏度、浓度、吸附量和水相渗透率下降系数等关键参数,建立了聚合物驱生产动态预测模型。与传统数值模拟方法相比,该模型需要求解的压力方程组维数较低,且通过自动历史拟合反演井间传导率和连通体积,提高了计算速度和精度。采用1注4采均质油藏模型,通过与数值模拟软件计算结果的对比验证了模型的可靠性和准确性,并对主要模型参数进行了敏感性分析,发现随着注聚后水相渗透率下降系数、注聚浓度和注入孔隙体积倍数的增加以及注聚时机的提前,驱油效果变好。应用实例分析结果表明,建立的模型能有效预测不同开发方案的产聚浓度变化规律。     

井间动态连通性评价新方法研究

中国主力油田目前均已进入开发中后期,存在水驱效率低、油井含水率高等问题,为更加快速、高效地研究油藏井间的动态连通性,降低开发成本,对基于注采数据的传统连通性评价方法进行了改进。通过研究油水井的动态注采数据,以井间连通单元为对象,建立考虑生产井间相互干扰的物质平衡方程,并以此为基础,采用线性化求解方法,拟合实际动态注采参数,反演得到井间连通参数。研究表明,改进后的方法计算速度极大提高,连通性评价结果与示踪剂测试吻合度更高。评价结果可很好地指导油田下一步的措施方案,具有一定的现场推广价值。     

彩南油田彩9井区西山窑组油藏井间动态连通性研究

彩南油田彩9井区西山窑组属于低渗-特低渗油藏,非均质性强,注采井网适应性差,储量动用程度低,水驱开发效果极差。准确的判断注采井间动态连通性,是改善油田开发效果的关键。针对彩南油田彩9井区西山窑组油藏,建立井间动态连通性模型。利用油田注采动态数据反演得到井间动态连通系数,绘制全区注采井间连通图。对比分析示踪剂和微地震解释结果,验证方法的准确性,并且分析表明该油田西部连通性存在明显的方向性,呈西北-东南方向。     

基于井间连通性的碳酸盐岩油藏注采关系优化

碳酸盐岩油藏储集层非均质性强,注水开发时注入水易沿高渗通道窜进,导致生产井发生水窜或水淹、含水率上升速度加快、开发效率低。基于井间连通性原理,根据缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特征、开发动态等,可定量表征井间的连通性参数传导率和连通体积,构建碳酸盐岩纵向多层油藏井间连通性模型,进而获取油藏各层注水井平面注水劈分系数、注水利用率等。结合自动历史拟合方法和生产优化算法,实现对油水井生产动态的实时优化和预测。现场应用表明,该方法年增油1.1×10⁴ m³,具有较好的增油效果,对同类型油藏的高效开发有重要指导意义。     

BZ油田井间动态连通性研究

BZ油田油藏是渤海典型的中高孔渗稠油油藏,目前处于高含水阶段,开展油藏井间动态连通性的研究对后期剩余油挖潜有重要指导意义。稠油油藏原油粘度较高,存在启动压力梯度,传统的井间动态连通性研究方法不适用于稠油油藏。为此,基于系统分析思想,将注水井、生产井及其井间介质看作一个系统,根据物质平衡原理和稠油油藏的产量描述模型,考虑启动压力梯度影响,利用油田的注采生产资料,建立稠油油藏注采井间动态连通性评价的新模型,并利用最小二乘原理反演得到注采关联系数,进而分析BZ油田的井间动态连通状况。研究结果为渤海BZ油田及其他相似油藏的井间动态连通性分析提供了科学依据。     

利用卡尔曼滤波和人工神经网络相结合的油藏井间连通性研究

油藏连通性的认识对于制定合理的开发调整方案和提高水驱油藏采收率具有重要意义。基于注采井的生产动态数据,建立一种卡尔曼滤波和人工神经网络相结合的分析方法,对油藏井间动态连通性进行定量表征研究。考虑到注入数据的噪声污染和注入信号在地层传播过程中的时滞影响,分别利用卡尔曼滤波算法和非线性扩散滤波器对注采数据进行预处理,从而减少注采数据对机器学习模型的干扰,提高连通性分析的准确性。基于预处理后的历史注采数据,对以生产井产液量为响应,注水井的注水量为输入的人工神经网络进行训练和参数优化,模拟和挖掘注采系统中的井间连通关系。通过对训练好的模型进行参数敏感性分析,量化油藏井间连通程度。应用所建模型和方法分析了均质、各向异性、包含封闭断层、具有高渗透带的4种典型特征油藏和实际非均质油藏的井间连通性。计算结果与油藏地质特征高度吻合,验证了该方法的实用性,可作为量化注采系统连通状况的有效方法。     

水驱油藏井间动态连通性反演研究进展及展望

水驱油藏开发过程中认识井间连通性是分析剩余油特征、优化技术措施的重要基础,其中的关键是建立识别井间动态连通性的反演方法。目前关于水驱油藏井间动态连通性反演方法已开展了较多的研究,从井间动态连通性研究目的意义出发,综合分析了现有的水驱油藏动态连通性反演方法研究现状及存在的问题,并进行了研究方向展望。