基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替方法

由于储层物性及开发条件的差异,注入水在多层油藏各小层的驱替并不均衡,层间矛盾突出,直接影响油田的开发效果。传统基于均衡驱替的生产指导多为定性的经验认识,无法定量化描述驱替均衡强度,为此,提出了基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替开发理论。从指数型渗流表征方程和达西渗流定律出发,根据物质平衡理论推导出注采平衡条件下注水开发动态描述方程,在此基础上,建立了注水开发动态数据与油田开发净现值的关系式,以最大净现值为目标,求解得到水驱多层油藏达到均衡驱替的条件,并进行了注水方案研究。研究表明,实现均衡驱替时,注入水驱油效率最高,净现值最大。在渤海海上油田F3井组进行了成功应用,井组日产油平均增加20m³/d,含水率平均下降3.5%,起到了较好的增油降水效果。研究成果为油田均衡驱替评价提供了定量标准,对水驱油田开发具有一定的技术指导价值。     

基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替方法

由于储层物性及开发条件的差异,注入水在多层油藏各小层的驱替并不均衡,层间矛盾突出,直接影响油田的开发效果。传统基于均衡驱替的生产指导多为定性的经验认识,无法定量化描述驱替均衡强度,为此,提出了基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替开发理论。从指数型渗流表征方程和达西渗流定律出发,根据物质平衡理论推导出注采平衡条件下注水开发动态描述方程,在此基础上,建立了注水开发动态数据与油田开发净现值的关系式,以最大净现值为目标,求解得到水驱多层油藏达到均衡驱替的条件,并进行了注水方案研究。研究表明,实现均衡驱替时,注入水驱油效率最高,净现值最大。在渤海海上油田F3井组进行了成功应用,井组日产油平均增加20m3/d,含水率平均下降3.5%,起到了较好的增油降水效果。研究成果为油田均衡驱替评价提供了定量标准,对水驱油田开发具有一定的技术指导价值。     

基于层间均衡驱替的分层注水井层间合理配注方法

在长期的水驱过程中,受层间储层物性差异的影响,多层合采油藏层间动用状况差异大,层间矛盾突出。分层注水技术是改善特高含水期层间矛盾的有效方法,其成功的关键是根据各小层的储层物性和动用状况确定各层的配水量。为此,以层间均衡动用为目标,综合考虑储层物性和动用状况,利用Buckley-Leverett非活塞式水驱油理论,建立了注水井分层配水量的计算方法,并编制了计算程序。分析结果表明:层间配水量的差异受油层厚度、剩余油饱和度和调控时间等因素的综合影响;所计算的配水量在给定的调控时间内使各小层达到均衡驱替状态,能够满足分层注水井层间配注的要求。     

基于驱替定量表征的高含水油田注水井分层配注量确定方法

多层合采油藏进入高含水期之后,由于层间驱替程度差异加大,导致常用分层配注方法的效果变差。为此,在分析多层合采油藏长期注水开发特点的基础上,提出采用驱替通量定量表征各层驱替程度差异的方法,并以均衡驱替为目标,综合考虑储层厚度、孔隙度、注水历史、调控周期等因素的影响,建立了基于驱替通量均衡化思想的注水井纵向各层配注量确定方法。运用精细油藏数值模拟方法分析了厚度法、地层系数法、剩余油法和基于驱替定量表征的均衡驱替方法在不同含水阶段的适应性。数值模拟结果显示,含水率小于50%时,推荐采用厚度法;含水率为50%~80%时,推荐采用剩余油法;含水率为80%~90%时,推荐采用均衡驱替法。渤海SZ油田X1井组在高含水期采用均衡法调整配注量,调整后井组平均含水率下降4%,日增油117 m3,降水增油效果显著。研究结果表明,基于驱替定量表征的分层配注量确定方法可用于指导高含水期多层合采油藏注水井各层配注量的调整。      

多层水驱油藏均衡驱替注采参数协同优化方法

由于储层非均质性及开发措施的影响，易造成水驱过程驱替不均衡。基于统计学方法，提出了采用克里斯琴森均匀系数定量评价多层水驱油藏开发过程中均衡驱替程度，以最大化均衡驱替为目标建立了分层注采参数优化数学模型，采用协方差矩阵自适应智能进化算法进行求解，形成了多层水驱油藏注采参数协同优化方法，并通过实例验证了方法的可靠性。将建立的新方法应用于胜利油区胜坨油田坨142 油藏典型井组，通过对比智能协同分层注采参数优化前后结果，相比于原始方案克里斯琴森均匀系数提高了3.49%，累积产油量增加1.024×10⁴m³ ，同时含水率降低1.34%。表明该方法可以精准地控制各层间的配产和配注，有效地改善水驱油藏层间和井间的均衡驱替状况，实现注采参数和剩余油分布的精准匹配。     

基于均衡驱替的平面注采优化研究与应用

海上油田采用不规则井网高速开发,易造成油田水驱不均,影响开发效果。为改善现有井网平面驱替不均衡的问题,基于Buckley-Leverett方程,结合广适水驱理论,得到含水率与产液量、注水量的定量表征关系,以所有单井含水率相同为目标,通过调整产液量和注水量,最终实现现有井网平面均衡驱替,据此提出平面注采调整新方法,编制计算程序,实现实时优化调整。应用该方法在渤海BZ油田X砂体进行矿场试验,砂体日增油为50m³/d,年累计增油为1.5×10⁴m³,矿场效果与预期基本一致,证明该方法准确、可靠。该方法对海上油田的高效开发具有重要意义。     

注CO2重力驱技术在海拉尔油田高倾角断块油藏的适用性

海拉尔油田高倾角油藏石油探明地质储量规模大,地层倾角超过10°以上的储量占总探明地质储量的68.6%。受构造高差的影响,常规注水开发难以实现构造顶底部位油井均衡驱替,边底部油井含水率上升快,构造高部位油井受效差,整体开发效果不理想。针对海拉尔油田高倾角断块油藏水驱开发效果差的问题,以注CO₂重力驱油实验为基础,以油藏数值模拟为手段,开展注CO₂重力驱油机理、影响因素及适用性研究。结果表明：当以原始地层压力10.57 MPa注入1.2 PV的CO₂时,CO₂驱油效率可达55.9%,能大幅度提高高倾角断块油藏的采收率;地层倾角、储层渗透率、注气速度是影响注CO₂重力驱效果的主要因素;海拉尔油田有4 411.35×104 t石油探明地质储量适合开展注CO₂重力驱开发,注CO₂重力驱技术在海拉尔油田具有广阔的应用前景。     

利用探针法研究层间非均质模型水驱开发效果

油水运移及波及规律的研究是非均质油藏开发重点,为了在驱替过程中有效监测层间非均质各模型同一时刻的油水运移规律,清楚地了解油水剖面移动情况,依据油水在电性上的差异,利用饱和度探针法测量非均质模型水驱过程中的油水饱和度变化,方便人们随时掌握驱替动态及波及程度。三块模型同时水驱开采的情况下500 mD模型采出程度最高为63.35%,150 mD模型采出程度为49.06%,30 mD模型采出程度为23.44%,关闭高渗模型,150 mD和30 mD的采出程度分别提高到56.79%和48.57%。结果表明层间非均质油藏开发时,注入水主要沿高渗层流动,在开发后期通过封堵高渗层使注入流体向中低渗层流动,可有效提高中低渗层的采出程度。对单块模型来说,将开发井网由五点法调整为九点法,可有效提高模型波及程度,从而提高采收率。使用大型物理模型符合油田实际,实验结果实用性较强,所得规律可以应用于油田实际开发。     

层状厚层油藏水驱效率预测模型

层状厚层油藏在纵向上通常表现出非均质性强、油层厚、储层物性差异大等特征。水驱开发厚层油藏会受到非均质性影响,从而造成含水上升快、采出程度低等问题,因此准确预测驱替效率是水驱开发厚层油藏的关键。考虑到层内流体窜流及储层非均质性等影响,引入拟相对渗透率函数,结合Welge-Craig水驱油理论,建立了厚层油藏驱替效率计算方法。矿场实例计算验证了本文模型的可靠性和实用性;通过敏感性分析认为,渗透率变异系数和流度比越大,原油驱替效率降低,造成水驱开发效果差。对于水驱开发层状厚层油藏,应加强储层纵向非均质性认识,完善注采井网,增大驱替效率,从而提高厚层油藏水驱采收率。     

窄条带状稠油油藏均衡驱替产液量调整方法

针对窄条带状油藏平面水驱不均衡问题,运用油藏工程和数值模拟方法,建立基于平面均衡驱替的产液量调整方法,提出利用注采连通值表征注水井各注采方向驱替效果,利用不均衡系数表征水驱不均衡程度;综合考虑窄条带状油藏河道宽度、储层厚度、注采井距、注水量等多种因素,推导得到平面产液量调整公式。研究结果表明,该方法能够使各注采方向的采出程度趋于一致,实现平面均衡驱替;对于不均衡系数大于0.6,驱替较不均衡的井组,利用该方法对生产井产液量进行优化,井组采收率可以提高1.5%以上。研究成果可有效指导水驱开发油藏实现均衡驱替,改善开发效果。     

渤海油田多轮次层内生成CO2调驱效果优化

为解决渤海油田多轮次层内生成CO_2调驱后增油效果逐渐变差的问题,通过岩心驱替实验分析了其原因,并对比了不同封堵体系对调驱效果的改善作用。研究表明:1轮次层内生成CO_2调驱可使原油采出程度在水驱基础上提高25.61百分点,2轮次调驱采出程度在1轮次基础上仅提高0.38百分点,3轮次调驱已无增油效果;在3轮次调驱前注入0.2 PV的聚合物,增油效果提高不明显,而注入同样体积的凝胶体系,采出程度比只进行3轮次层内生成CO_2调驱提高10.19百分点,表明凝胶体系能够有效封堵高渗层,使后续层内生成CO_2调驱溶液转向低渗层,从而显著改善多轮次层内生成CO_2调驱效果。研究结果为在渤海油田强非均质性储层开展多轮次层内生成CO_2调驱提供了参考依据。     

红河油田特低渗油藏微乳降压增注效果评价

红河油田长9储层为典型的低孔特低渗油藏,储层物性差,地层流体渗流能力低,在注水开发过程中,注入水驱油压差高,部分注水井组表现出对应油井增液不增油,注水开发效果差。分析认为,通过降低油水界面张力和降低储层含油饱和度能有效降低驱替压差。经室内实验评价表明,所研发的微乳降压增注体系,可降低储层岩心水驱压力28%～70%,达到提高驱油效果的目的,具有较好的推广应用前景。     

非均质油藏水驱开发效果研究

为深入了解层间非均质性对油田水驱开发效果的影响,采用层间非均质三维物理模型进行室内水驱油实验,研究高、中、低渗层3层组合下,驱替压差、开采方式对不同渗透率储层的水驱效果。实验结果表明,随着驱替压差的增加,中、低渗层水驱波及效果越来越明显,高渗层水驱波及效果变化不大,提高驱替压差能有效启动中、低渗层的剩余油,合理的驱替压差对非均质性严重的储层开发有重要影响。不同开采方式对采收率影响较大,3层同采时采收率最低,高渗层的优势通道给中、低渗层的开发带来困难,分层系单采采收率最高,实际生产中有必要采取分层开采等措施来提高中、低渗层水驱开发效果。实验结果有效指导渤海南部垦利A油田层系调整及增产措施制订,同时研究成果对后续新油田的方案编制及油田开发有重要指导意义。     

早期注聚对不同韵律储层剩余油及开发特征的影响——以锦州Z油田行列井网为例

为了明晰海上油田不同韵律储层早期注聚后剩余油的分布及开发特征,参照锦州Z油田特征参数和实际注采井网,开展了不同韵律条件下水驱油和聚驱油三维物理模拟实验。结果表明:相对于水驱开发,正韵律、反韵律和复合韵律储层通过实施早期注聚,前期采油速度分别提高3.6倍、2.7倍和2.4倍,高含水末期采出程度分别提高1.8倍、1.5倍和1.4倍,采收率分别提高21.5百分点、18.9百分点和18.2百分点。正韵律聚驱后剩余油富集在储层顶部采油井间非主流线区域,可部署水平井进行挖潜;反韵律和复合韵律聚驱后剩余油分布在采油井排驱替介质未波及区域,可部署定向调整井进行挖潜。研究结果可以为海上同类油田的开发及调整起到借鉴作用。     

基于均衡驱替的分段注水层段划分及合理配注方法

分层注水是减少层间干扰、缓解层间矛盾的重要手段,对于纵向层系较多的油藏来说,将储层物性相近的若干层组合,实施分段注水是现场常用且有效的措施。以层间吸水指数级差为注水层段划分指标进行层段划分;根据Buckley-Leverett非活塞式水驱油理论,以实现均衡驱替为目标,建立分段配注量的计算方法,编制计算程序,并用数值模拟模型进行验证。计算结果表明:以层间吸水指数级差作为注水层系分段指标具有科学性;各段配注量分布受储层物性、调控时间、剩余油饱和度影响;调控时间越长,各段间单位厚度配注量差异越小,达到均衡时的含水饱和度越高;段内平均含水饱和度越大,单位厚度配注量越小;层间吸水指数越大,单位厚度配注量越小。     

多层非均质油藏注聚合物井吸水指数预测模型研究

吸水指数是注入井注入能力的主要表征参数,是影响聚合物驱油效果好坏的重要因素之一,准确预测注聚合物井的吸水指数尤为重要。基于聚合物驱溶液的非牛顿流体性质和非活塞驱替特征,将注采井间的区域划分为聚合物溶液区、油墙区、油水混合区,确定聚合物溶液前缘和油墙前缘的含水饱和度方程;结合等值渗流阻力法,得到注采井间的渗流压差;考虑纵向多层非均质性的影响确定各层的分流量,根据吸水指数的表征形式建立不稳定渗流条件下的多层聚合物驱吸水指数预测模型。利用室内实验数据和渤海油田注聚合物井资料对该模型进行了对比验证,结果表明,该模型具有较高的准确性,平均计算误差为10%。该研究可为聚合物注入量的合理设计及现场注聚合物井的生产管理提供指导。     

低渗透裂缝性油藏水气交注非混相驱提高采收率研究

低渗透油田进入注水开发以后,由于储层天然裂缝发育,导致油井含水急剧上升,产量迅速下降,油藏采出程度低。为进一步提高油藏采收率,达到降水稳油的目的,进行了水气交注非混相提高采收率室内试验,通过实验分析了注入方式、气液比及温度对采收率的影响。实验结果表明,氮气驱+水-氮气交替注入段塞效果最好;气液比在1∶1至3∶1范围变化时,随着气液比增大,最终驱油效率提高,并且提高效果较明显;温度对水-氮气交注非混相驱的驱油效率有一定的影响但不明显。在低渗透裂缝性油藏实施水气交注非混相驱是切实可行的,具有较好推广应用价值。     

非均质油藏井网注采参数优化的可视化模拟驱替实验

油藏储层的非均质性是影响油、水渗流规律及采收率的内在因素,注采参数是影响非均质油藏采收率的外在因素,可视化模拟驱替实验是确定非均质油藏合理注采参数的有效手段.利用可视化动态仿真驱替实验装置进行水驱油的驱替实验,通过设计7套采用不同的注采参数的实验方案,研究非均质油藏的物性差异、井网形式以及注采参数对水驱程度的影响.研究结果表明,对于非均质油藏,注水开发初期,渗流阻力主要为油对水的阻力,驱替受储层非均质性影响不明显,随着驱替不断进行,孔隙喉道的阻力成为主要阻力,驱替越来越不均衡.对比不同实验方案,通过优化调整非均质油藏的井网形式和注采参数,可以实现最大程度的均衡驱替,改善水驱油藏开发效果,获得更高的采收率和经济效益.     

海上稠油油田弱凝胶调驱效果评价及研究——以渤海N油田为例

油田开发后期逐渐出现含水上升快、区块层间动用不均衡等问题,为进一步提高低渗储层水驱动用程度,控制高渗层含水上升速度,对渤海N油田开展弱凝胶调驱试验,建立渤海稠油油田弱凝胶调驱效果评价体系,分析弱凝胶调驱见效特征。同时针对不同井组开发效果差异,分析影响弱凝胶调驱的因素,得到渗透率级差、注水井距边水距离、地层原油黏度、连通性、注入浓度和黏度、注入速度和注入时机等因素与调驱效果的关系。     

长岩心注天然气驱油物理模拟实验

根据室内实验验证天然气驱油是否适合冀东油田,并评价其效果。根据冀东油田的地层特征,配置地层原油和地层水,根据油藏的渗透率优选岩心,根据岩心排列规律,排成一长岩心,在美国产CFS-100多功能综合驱替系统中,分别进行水驱、气水交替驱、气驱3种驱替实验,并对实验结果进行分析和评价。实验结果表明：水驱采出程度最低,气水1∶3交替驱采出程度最高。注入的气体体积越大,越有利于提高驱油效率。