水驱油田体积波及系数预测新模型及应用

在前人研究的基础上,从一种新型水驱特征曲线出发,推导出水驱体积波及系数与含水率变化的新关系式,与HCZ生产预测模型相结合,得到水驱体积波及系数与开发时间的关系式。     

计算水驱油藏体积波及系数的新方法

基于张金庆水驱特征曲线,从物质平衡基本原理出发,利用水驱驱油效率表达式、体积波及系数表达式及Welge方程中油水两相区平均含水饱和度与出口端含水饱和度的理论关系,推导出水驱驱油效率、体积波及系数与含水率的理论关系式,并提出一种计算水驱油田驱油效率和体积波及系数的新方法。通过实例计算,当含水率为100%时,张金庆水驱特征曲线法计算的体积波及系数值为99.7%,而西帕切夫水驱特征曲线法计算值为100%。计算结果证实张金庆水驱特征曲线法更能准确反映矿场实际,更具合理性。研究表明,该方法不仅较传统的岩心测试、油藏工程及数值模拟研究等方法更简便、高效、节约成本,而且成功解决了这些方法适用范围窄等问题。     

复杂边界油藏水驱面积波及系数校正

水驱面积波及效率是影响油藏采收率的重要参数.以江苏油田复杂小断块油藏为例,研究复杂边界油藏水驱面积波及系数的校正方法.应用三维两相黑油模型建立不同油藏边界、不同井网形式的数值模型,计算出根据油藏边界类型定义的窄小油藏复杂边界校正系数与窄条油藏复杂边界校正系数.油田现场可直接根据窄小断块的类型和窄条断块的含油带宽度来选取相应校正值,从而校正水驱面积波及系数,调整开发技术政策.     

渗透率随机分布模型在低渗透油藏波及系数研究中的应用

为了进一步研究渗透率的分布对注水开发过程波及系数的影响,将数理统计理论的随机分布模型引入到油藏渗透率参数场的构建中,结合低渗透油藏的渗流机理,对参数场进行了修正,在此基础之上,应用数值模拟方法研究了不同渗透率随机分布模型、不同开发井网下波及系数的变化规律、注采流线的分布特征及剩余油分布规律。应用表明,修正后的参数场能较好地反映低渗透油藏的非均质特征;三种随机分布模型生成的渗透率参数场对评价波及系数影响较大;由于启动压差的存在,低渗透油藏在开发后期存在大量的剩余油绕流区。通过适当增大生产压差来克服启动压差,让更多的剩余油绕流区参与流动从而有效提高采出程度,但是应该注意的是不能将生产压差放得过大,以免造成水窜。     

水驱体积波及系数预测方法研究

对于水驱开发的非均质油田,体积波及系数是一个重要的评价参数。它不但可以反应水驱体积波及状况,而且也会影响水驱油田的最终可采储量和采收率。文中在考虑地层流体及孔隙体积影响的前提下,通过计算水驱油藏体积波及系数。为了准确、简便地预测水驱体积波及系数,根据水驱油田的水驱规律特征,在前人的研究基础上,将丙型水驱曲线与威布尔预测模型相结合,得到了水驱体积波及系数与开发时间和含水率的关系式。通过室内模拟实验,结果合理可靠,对同类油藏开发预测提供了借鉴经验。     

纵向非均质大型平面模型聚合物驱油波及系数室内实验研究

利用室内建立的一套测定聚合物驱油水前缘和波及系数的方法,结合大庆油田的非均质特征,在纵向非均质大型平面模型上进行了聚合物驱油物理模拟实验,并对层间和层内两类非均质模型的动态驱替特征进行了对比分析。结果表明,聚合物驱后,层间模型的中、低渗透层波及系数分别能达到0.92和0.67,而层内模型中、低渗透层的波及系数仅为0.83和0.34,且相对层间模型受效较为滞后。这表明与层间非均质地层相比,在聚合物驱后,通过进一步提高驱替相的波及体积来挖潜层内非均质地层顶部剩余油的潜能更大。     

稠油油藏水平井产能预测新模型

不同黏度下稠油室内实验研究结果,证明了稠油流动中存在启动压力梯度,启动压力梯度随原油黏度的增大而增大。考虑水平井三维空间渗流特征和启动压力梯度,应用速度势理论建立了稠油油藏水平井产能预测新的数学模型。应用新模型,对海上稠油油藏水平井产能进行了预测,分析了启动压力梯度对稠油油藏水平井产量和动用范围的影响:启动压力越大,水平井产能越低;启动压力梯度增大了渗流的阻力,减小了水平井的动用范围。     

海上底水油藏水平井水驱波及系数定量表征

海上底水油藏开发中后期面临着水驱油规律认识不清及水平井井间水驱波及系数定量描述难的问题。以渤海Q油田为例，利用室内一维长岩心水驱油实验、油藏数值模拟方法，建立了底水油藏精细数值模型，研究了底水油藏长期水驱后驱油效率和水平井井间水驱波及系数变化规律。结果表明：水驱油实验中驱替倍数提高至2 000 PV，驱替速度由1 mL/min提高至5 mL/min，驱油效率较常规水驱驱替倍数为100 PV时提高了15%～20%；基于数值模拟的水平井水驱波及体积研究，通过引入高倍水驱后相渗曲线，并将模型网格精度提高至长×宽×高为10.0 m×10.0 m×0.3 m时，实现了对水驱波及体积的精细刻画，计算出的波及系数由原始模型的66.7%降低为54.6%，提高了模型计算精度；水平井布井油柱高度和井距均是影响井间水驱波及系数的主控因素，水平段油柱高度越低，井距越大，井间水驱波及系数越低。基于以上研究结果，建立了海上底水油藏井间水驱波及系数图版，明确了底水油藏水平井布井界限参数：布井井距100～150 m，油柱高度6～8 m，井控储量（15～25）万m³，水平井最大提液幅度2 000 m³/d，极限经济产油量10 m³/d，水平井累计产油量大于5万m³。该研究成果成功指导了海上Q油田底水油藏21口加密水平井的实施，可为底水油藏中后期高效挖潜提供借鉴。     

水驱油藏驱替压力与波及系数相关性研究

油藏水驱开采后剩余油分布十分复杂,其控制因素也极为复杂。目前从水驱采收率的角度来看,搞清驱油效率和体积波及系数的控制因素也就基本上搞清了剩余油分布的控制因素。针对目前状况,本文通过数值模拟的方式,对驱替系统按照不同采油速度、不同生产压差、厚油层二次射孔的方式进行模拟从而分析不同方式开采驱替压力与波及系数及采收率关系。     

非均质油层波及系数计算模型

对于地质构造复杂的大型非均质油田,油层作用波及系数对采出过程和最终采收率起着决定性作用.影响波及系数的油层宏观非均质和开采工艺因素十分复杂,难于进行仿真的公式化描述.因而,迄今尚没有一种完整而简便的非均质油层波及系数计算模型.本文在非均质油层波及系数影响因素研究的基础上,运用概率论和量纲分析方法建立了一种非均质油层波及系数计算模型.     

预测水驱油田体积波及系数的新方法

水驱体积波及系数是评价油田开发状况和调整效果的重要参数。以渗流力学理论为基础,应用Buckley-Leverett方程,结合油水相对渗透率比与含水饱和度的关系,建立了一种预测水驱体积波及系数的新方法,用该方法还可以评价油田开发调整对水驱开发效果的影响。通过油田的实例应用表明,计算结果合理可靠,提出的方法是实用有效的。     

海上中轻质油藏产量预测新模型

BZ油田是渤海南部典型的中轻质油藏,主要采用水平井开发,初期采油速度高达4%,稳产3年后开始递减,初期递减率达到28%。目前开采9年,油田综合含水率80%,但递减率仍较高,约为12%。研究产量递减规律常用的Arps、翁氏模型、Logistic函数只是简单的产量与时间关系的数学模型,对其递减原理理论研究较少,亦未能直接反映油田本身物性、流体特征。因此,本文根据BZ油田相渗曲线及流体性质,结合物质平衡关系建立一种产量随时间递减关系的新模型。创新点在于提出了"分段直线法"相对渗透率曲线拟合模型及"分段预测模型法"预测递减阶段的产量。该模型与油田实际产量符合较好,预测精度达到90%,为科学指导油田产量规划提供了简单有力依据,同时为其他油田产量预测提供了借鉴。     

稠油油藏蒸汽吞吐产能预测新模型

针对稠油非达西流动特征,引入稠油油藏有效动用理论,根据蒸汽吞吐开发时井筒周围流体的流动状态进行分区,采用等值渗流阻力法,考虑拟启动压力梯度,分别推导直井和水平井蒸汽吞吐开发方式下的产能预测公式。通过数值计算,分析生产压差、拟启动压力梯度、开发方式以及开发井型等因素对稠油油藏有效动用范围和产能的影响。分析结果认为:生产压差越大,油藏有效动用半径先增加,后趋于平缓,日产油量增加;拟启动压力梯度越大,有效动用半径逐渐变小,且递减幅度逐渐变缓,日产油量逐渐降低;拟启动压力梯度对天然能量和蒸汽吞吐开采的影响均不能忽略,且对蒸汽吞吐开采影响较大;直井和水平井产能均随拟启动压力梯度增加而减小,且水平井产能降低幅度较大。该研究为现场准确评估油井产能,选择合理开发方案提供了理论依据。     

计算底水油藏单井水驱波及体积系数的新方法

目前针对水驱波及体积系数方法的研究大多适用于注水开发的油田,对天然底水油藏水驱波及体积系数的研究较少。基于底水油藏单井水锥流动模型,从物质平衡基本原理出发,建立底水油藏的单井水驱波及体积系数的新方法。以渤海油田A油藏为例,运用该方法计算单井不同生产时间下的水驱波及体积系数。结果表明,目前该井水驱波及体积系数具有一定提高空间,下步应进一步提高水驱波及体积系数,从而改善水驱开发效果,提高水驱开发采收率。     

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。     

用波及系数修正法确定油藏的理论含水率曲线

含水率曲线是研究水驱油田产水规律的基本曲线。在总结现有产水规律研究方法的基础上,从考虑室内岩心与实际油藏宏观、微观地质特性差异的角度出发,结合相对渗透率曲线以及实验岩心、实际油藏体积波及系数的确定方法,提出并建立了一种确定水驱油田理论含水率曲线的新方法——波及系数修正法。实例计算表明,采用该方法确定的理论含水率曲线较之现有方法,与实际曲线吻合得更好,能更准确、客观地反映实际油藏的产水动态。     

低渗透油藏水驱波及系数计算方法及应用

在水驱开发效果评价中,大多数的水驱波及系数模型没有考虑采用压裂井等低渗透油藏的开采特点.通过单岩心水驱油和岩心组合水驱油实验研究储层的非均质程度对厚度水驱波及系数的影响,应用多元非线性回归法,借鉴Dykstra和俞启泰的模型,最终得到了适合低渗油藏的水驱波及系数计算模型.在数值模拟方案中综合考虑了影响平面水驱规律的非均质程度、井网类型、人工裂缝长度等因素,用24个数值模拟方案的结果对模型进行了修正,并用可视化平板模型水驱实验结果对模型进行了验证.模型计算出某低渗透油藏A、B两个区块的水驱波及系数,然后结合平均驱油效率,计算出油藏的水驱采出程度,结果与现场实际数据非常接近.     

中低渗油藏极限井距及波及系数变化规律研究

注入水有效驱替是提高油田注水开发效果和最终采收率的核心。基于稳定渗流模型，建立了考虑启动压力梯度和储层应力敏感的极限半径公式，并结合油藏数值模拟方法，研究了多层合采油藏不同井距波及系数变化规律，首次明确了渗透率级差、注采井距和波及系数的关系。结果表明，启动压力梯度对极限半径影响较大，对部分中低渗储层的影响不能忽略。对于多层合采油藏，受渗透率级差影响，井距对注入水波及系数存在较大影响。缩小井距可以有效提高中低渗油藏波及系数，确保注水有效性，提高油田采收率。现场应用效果良好，可为油田加密调整提供借鉴与参考。     

中轻质油藏高含水期注水体积波及系数研究

针对中轻质油藏高含水期注水体积波及系数变化规律认识不清的问题，运用渗流力学理论及油藏工程方法，基于油水相渗比的新型表征公式和新型水驱曲线，建立了一种适用于中轻质油藏高含水期的注水体积波及系数变化规律的研究方法。研究结果表明：随着中轻质油藏进入高含水期，优势渗流通道的形成导致大量注入水形成低效甚至无效循环，从而导致体积波及系数的增长速度随含水率的上升逐渐减缓。将研究成果应用于渤海南部BZ油田，注水体积波及系数的计算值与实测值的误差仅为-5.2%，满足矿场应用要求。研究成果对中轻质油藏高含水期油田开发效果的预测及评价有一定指导意义。