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。     

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。     

水驱开发多层油藏井间连通性反演模型

针对当前井间连通性模型只能预测产液动态变化、无法计算油水两相动态且不能分层进行连通性分析等局限性,建立了新的可模拟油水动态的多层油藏井间连通性模型。模型将油藏系统分层离散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,并以连通单元为模拟对象进行物质平衡方程计算,通过考虑定液、定压两种生产模式实现压力求解和井间流量计算,结合前缘推进理论建立了井间饱和度追踪计算方法,最终得出井点处各层的油水产出动态;以此为基础利用随机扰动近似法和投影梯度法等通过动态拟合建立了模型参数反演方法。实例应用显示,所建模型取得了较好的动态拟合和预测效果,反演后的连通模型参数与实际油藏地质特征相吻合,验证了方法的正确性;相比当前连通性方法,模型能实时获得分层井间流量分配系数、单井产液和产油劈分系数等信息,可以更准确地反映油藏平面及纵向的油水流动关系和生产措施变化,指导油田实际生产。     

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。     

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。     

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。     

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.     

数值模拟在砂体油田聚合物驱调整中的应用

葡北油田的单井连通关系比较复杂,聚驱开发难度较大,采用相控建模技术,进行聚合物驱全过程跟踪拟合工作,成效显著。葡北油田属于窄小砂体油田,油层发育规模小、物性差、连通差。与大庆长垣北部油田相比,单井连通关系更加复杂,注采完善程度低,聚驱开发难度     

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。     

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。     

油藏井间动态连通性定量评价新方法

传统的油藏井间动态连通性研究方法存在各种弊端。为了更加准确快捷定量评价油藏注采井间的动态连通情况,由物质平衡方程出发,仅利用油田的注采数据建立了能够定量评价注采井间动态连通性的计算模型。利用最小二乘原理将模型转化为带有约束的优化函数,并采用基于模拟退火机制的遗传算法进行求解,得到注采连通系数,可定量表征注采井间的动态连通情况。新方法在渤海BZ油田进行了应用,计算结果与油田干扰试井分析和示踪剂分析结果非常一致,验证了方法的可行性。利用新方法指导油田调驱作业,调驱后井组含水率下降6. 8个百分点,日增油量为70 m~3/d,增油降水效果明显。该研究对同类油田的开发具有一定的借鉴指导意义。     

聚合物驱注采参数无梯度优化新算法

无梯度优化算法对最优化算法理论研究具有重要意义,已经被应用于许多实际问题的解决,也可以用来求解聚合物驱注采参数最优控制模型问题。针对有限差分随机逼近（FDSA）算法和同时扰动随机逼近（SPSA）算法的优缺点,提出了一种有限差分梯度引导的同时扰动随机逼近（SPSA-FDG）算法,建立了油藏数值模拟模型,开展了聚合物驱注采参数最优控制研究,并将3种算法的结果进行了对比和分析。结果表明：SPSA-FDG算法收敛性要好于FDSA算法和SPSA算法,且易于和任何油藏数值模拟器相结合,能够用来求解聚合物驱最优控制问题;与均匀注聚方案对比发现,采用由SPSA-FDG算法计算得到的优化方案,聚合物驱见效时间提前,含水下降漏斗加深,累积采出程度提高,油藏总体开发效果更好。SPSA-FDG算法可应用于其他化学驱油田以改善化学驱效果。     

聚驱油藏后续水驱阶段低效循环判定方法

油田进行聚驱开发时,注入的聚合物会对油水井间已经形成的窜流通道起一定的改善作用,但是转后续水驱开发后,油水井间会再次形成窜流通道,在油水井间形成注入水的低效循环场。根据聚驱后续水驱阶段油水井的动态特征,结合实际油田的井史数据,选取注水井注入压力的下降程度,生产井见聚浓度的增长速率,采注比增长速率以及生产井采液突进强度作为判断后续水驱阶段形成低效循环的动态指标,采用层次分析法求取各指标权重,并利用模糊综合判定方法建立判定后续水驱阶段低效循环形成时机的模型。应用该模型对胜利GD油田后续水驱生产井组进行判定,结果表明,所建模型科学合理,计算结果可靠。     

注采连通性计算及渗流通道的定量识别

针对阻容模型求解结果仅为注水贡献率的问题,运用因素敏感性分析方法,消除注采结构变化对注采连通性计算值的影响,推导出能够真实反映注采井间连通性的数学模型。在此基础上,提出一种新的物理表征参数——无因次连通系数,实现井间渗流通道的定量识别。研究结果表明:无因次连通系数大于1. 2时,注采井间已形成优势渗流通道;无因次连通系数介于0. 8～1. 2时,为正常渗流;无因次连通系数小于0. 8时,注采井间储层存在堵塞。将研究成果应用在渤海南部油田,成功指导水井调剖5井次,油井酸化解堵4井次,合计日增油为214m~3/d。研究成果对注采连通性认识、优势渗流通道和储层堵塞的识别及治理具有指导意义。     

胜利油田不同类型油藏聚合物驱生产动态的定量表征

建立了生产动态定量表征模型,其中包括初始时刻累积注入量、峰值时刻累积注入量、结束时刻累积注入量以及峰值4个具有明确物理意义的特征参数.利用该模型定量表征了胜利油田不同类型油藏聚合物驱增油和含水变化趋势,同时,提出了利用基于实数编码的遗传算法自动求解该模型的方法.该模型数学形式简洁,便于确定特征参数,且具有较好的外推性,也可用于工程问题中类似增长曲线的拟合和预测.考虑到注聚合物前的物质基础、油藏静态参数及注采强度等因素,将胜利油田已实施的23个聚合物驱单元分为5种油藏类型,不同类型聚合物驱单元在生产动态上表现出不同的定量规律.     

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。     

利用动态监测技术提高孤岛油田注聚开发效果

孤岛油田经历了30多年的勘探开发历程,油田进入了高含水高采出阶段,为了提高采收率,孤岛油田自1992年9月在中一区Ng3单元进行了注聚合物驱先导试验,目前已有8个开发单元投入注聚开发,注聚区地质储量9773×10~4t,占孤岛油田的25.3％。在注聚开发中,动态监测技术是认识油气藏、进行油气藏评价、生产动态监测和评价     

基于自示踪的聚驱油藏窜流通道量化模型及应用

海上高渗砂岩油藏聚驱开发过程中因强注强采极易产生聚合物窜流现象,严重影响聚驱开发效果。为快速、准确识别聚驱油藏窜流通道量化信息,首次提出“自示踪”的概念,视注入的流体(水和聚合物)为自示踪剂。然后依据窜水通道和窜聚通道的空间分布特征,建立三维聚驱窜流通道物理模型。再利用降维方法建立基于自示踪的聚驱窜流通道渗流数学模型,求出考虑窜水通道和窜聚通道影响的产出端含水率和产聚浓度的解析解,实现了基于自示踪的聚驱窜流通道量化解释。通过分析窜水通道和窜聚通道解释参数对产出端含水率和产聚浓度的敏感性可知,等效扩散系数和窜水通道厚度比例,对见水时间和含水率最大值的影响较为明显,扩散系数和相对窜水通道的渗透率级差,对见聚时间的影响较为明显。海上油田应用实例表明,该方法可以快速获得水淹井注采井间窜水通道和窜聚通道的量化信息,包括窜流通道厚度比例、渗透率级差、(等效)扩散系数、吸附系数,为快速识别窜流通道发育状况以及指导后续窜流通道治理和开发方案制定提供科学依据。     

井组综合渗透率表征方法

目前聚合物驱的注聚体系参数主要是根据油层有效渗透率进行设计,存在一定偏差。通过建立单层注采井线性流模型,根据达西定律计算单层井组平均渗透率,再将各小层渗透率用有效厚度加权平均,同时考虑纵向上各小层的连通方向数得到井组综合渗透率。该渗透率计算方法在喇嘛甸油田二类油层注聚参数设计中应用,更准确地表征了以注入井为中心的井组综合渗流能力,为准确设计井组注聚参数提供了可靠的依据,优化了注聚参数与油层的匹配性,改善了聚驱驱替效果。