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。     

水驱油藏均衡驱替开发效果论证

注水开发是目前油田最主要的开发方式之一,受地层、流体、井网等条件的影响,注入水在地下驱替不均衡。油田进入高、特高含水开发阶段,剩余油分布越来越复杂,传统的开发调整措施面临较大的困难。生产实践表明,注入水在地下驱替的均衡程度与油藏开发效果密切相关,为此提出均衡驱替的概念用以指导油田开发调整方案设计,但目前主要是基于经验的定性认识,缺少定量的、理论上的论证。因此,基于油藏工程和渗流力学理论,首先推导注水开发过程中各注采方向累积注水量与累积产油量的关系式,来描述各注采方向的驱替动态;然后推导各注采方向的驱替动态和油田开发净现值的关系式,并对其进行分析;最后推导均衡驱替注采井距及注采压差优化设计公式。     

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.     

宝浪油田低渗透油藏水驱渗流特征实验研究

方法根据宝浪油田地质特征,选取有代表性的样品实验研究了宝浪油田低孔、低渗油藏水驱油渗流特征。目的验证宝浪油田水驱油的渗流特征,据此提出其油田注水开发过程中应注意的问题。结果宝浪油田低孔、低渗油藏渗流特征具有低速非达西渗流的启动压力梯度和临界压力梯度较高、束缚水饱和度较高、残余油饱和度较低、残余油状态的相对渗透率较高、两相流动区间较宽的特点;相渗曲线类型多,其中水相相渗曲线形态以直线为主;水驱压力梯度、注入水水质、孔隙结构对油水渗流及水驱油效率有重要影响。结论宝浪油田无水期驱油效率和最终驱油效率高。为了获得较理想的水驱油效果,必须对油层进行改造;在注水开发时要严把注水水质关,在开发部署上应尽量延长无水采油期     

濮城油田深层低渗透储层驱替特征实验

产能低、注水开发困难、采收率低是深层低渗油藏开发面临的主要问题。为探索特低渗透油藏有效的开发方式和提高采收率途径,针对濮城油田沙三中油层深层低渗的特点,进行了系列驱替实验。研究了水驱油、气驱油特征及其对采收率的影响,分析了影响驱替特征的因素。研究结果表明,较大的驱替速度和净覆压使驱油效率和采收率降低;特低渗油藏气驱采收率明显高于水驱采收率,采取注气开发可以提高其开发效果和采收率。这一研究成果对濮城油田经济、高效开发低渗透油藏具有重要的指导意义。     

特低渗透油藏水驱规律及最佳驱替模式

为了进一步改善特低渗透油藏开发效果，提高水驱采收率，通过大量特低渗透油藏水驱开采特征研究，揭示了特低渗透油藏的水驱规律：在注水开发过程中，特低渗透油藏会首先沿现今最大水平主应力方向注、采井间开启注水动态裂缝，随着注水压力的升高，或将开启与之成最小角度的注采井连线方向裂缝，导致注入水沿裂缝方向注采井无效循环，造成油藏水驱开发效果很差。等值渗流阻力法计算结果也证明了面积驱替径向渗流转为裂缝线性侧向驱替平行流后可大大降低渗流阻力。由此提出了“沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替”的井网转换模式。井网模式的转换避免了注水动态裂缝导致的注入水无效循环，消除了动态裂缝对储层非均质性的影响，减小了渗流阻力，扩大了水驱波及程度。现场应用效果显著，单井产能增加了一倍，平面波及系数提高了43.2%，水驱采收率提高了19.3%。     

低渗透储层水驱油渗流阻力特征

低渗透储层物性差、孔喉细小,水驱油过程中渗流阻力较大,注采井间难以形成有效的驱替压力梯度,建立渗流阻力的描述方法、研究渗流阻力的影响因素和变化特征对低渗透储层注水开发具有重要意义。在油水流动质量守恒定律的基础上,建立了低渗透储层水驱油渗流阻力梯度数学模型,应用水驱油渗流阻力梯度变化率函数分析水驱油渗流阻力梯度的变化特征,为低渗透储层中水驱油渗流阻力梯度的描述提供一种宏观表征方法。理论分析表明:低渗透储层水驱油渗流阻力梯度呈非线性特征,随着含水饱和度的增加水驱油渗流阻力梯度先增加后减小。低渗透储层注水开发存在最大渗流阻力梯度,与油相粘度、储层渗透率和注入速率相关;低渗透储层注水速率越大,需要克服的最大渗流阻力越大;油相粘度越大,最大渗流阻力越大;储层渗透率越低,最大渗流阻力越大。     

特高含水期驱替倍数量化表征及调整对策

特高含水期油藏经过长期注水开发,在平面、纵向上存在驱替不均衡现象,影响水驱开发效果。为了达到均衡驱替的目的,利用数值模拟技术提出了驱替倍数量化表征方法,识别表征油藏不同位置处驱替程度的差异,根据驱替倍数与剩余油饱和度及采出程度的关系对其进行分级评价,将特高含水期油藏分为弱驱富集区、强驱替区、高耗水区和无效注水4个区域,并确定了不同区域驱替倍数的分布模式,在此基础上形成了提高弱驱富集区驱替倍数,转变强驱替区液流方向,注采调配控制高耗水区,封堵调控遏制无效注水等均衡驱替技术对策。针对双河油田Ⅷ-Ⅸ油组提出了井网调整优化方案,现场实施后提高水驱采收率1.43%,应用效果较好。     

基于层间均衡驱替的注水井分层配注方法

油藏纵向非均质性造成注水舌进,层间开采差异大,导致油田开发效果不理想。针对此问题,根据储层采出程度与注入孔隙体积倍数的关系,利用迭代法对各层注水量进行重新分配,以实现油田各层采出程度相同的均衡驱替目标,从而形成一种基于层间均衡驱替的注水井分层配注新方法。将研究成果应用于渤海BZ油田,新方法实施后区块平均日增油23m³/d,含水下降约4%,起到了较好的降水增油效果。新方法有效增加了储层的动用程度,提高了注入水的利用率,减少了注入水的低效无效循环,提升了油田的开发效果,对进一步挖潜剩余油具有重要指导意义。     

致密油层空气泡沫驱油提高驱油效率实验研究

致密油层物性差,孔喉半径小,油藏非均质性严重,水驱驱油效率低,注水开发效果差。针对这些问题,为提高大庆外围龙虎泡油田高台子致密油层的驱油效率,模拟油层条件开展了空气-泡沫液体系驱油实验。结果表明,高台子致密油层水驱驱油效率平均值为48.95%,水驱后继续空气-泡沫液交替驱替的驱油效率为79.63%,驱油效率提高26.92%;小段塞交替驱替的效果好于大段塞驱;气液比过高,突破时间变短,驱油效率较低;用空气-泡沫液段塞驱代替水驱也能达到较好的驱油效果。致密油层水驱后转空气泡沫驱可大幅提高驱油效率,通过空气-泡沫液段塞、周期、气液比等注入参数的优化进一步改善致密油层驱油效果。图6表4参10     

延长油田特低渗油藏适度温和注水方法与应用

为解决裂缝性特低渗油藏注水开发水窜、水淹问题,提高水驱开发效果,以延长油田南部地区长8油藏为研究对象,建立了裂缝-基质动态渗吸室内实验评价方法,确定了制约渗吸效果的关键因素,获得了渗吸速度的数学表达式,建立了考虑渗吸-驱替双重作用的渗流数学模型,确定了研究区最佳注采参数。研究表明,水驱油过程存在使渗吸驱油效率达到最高的最佳驱替速度,且随着渗透率的降低最佳驱替速度变小;储集层品质指数和岩石水相润湿指数越大,渗吸驱油效率越高,而初始含水饱和度、油水黏度比越大,渗吸驱油效率越低;延长油田南部长8特低渗油藏最佳注采比为0.95,含水率95%时预测的水驱采出程度为17.2%,较常规注水(注采比1.2)增加2.9个百分点。充分发挥渗吸-驱替双重作用的"适度温和"注水技术可显著提高裂缝性特低渗油藏注水开发效果。     

基于最大注水效率的平面均衡驱替方法

针对现有平面均衡驱替评价方法未定量考虑油藏非均质性的问题,基于注采井间动态驱替方程,并考虑油藏的非均质性,建立了注水效率与累计产油量之间的关系方程,以实现注水效率最大化为目标.然后,通过求导的方式得到了平面均衡驱替的特征条件,并以此为基础形成了平面均衡驱替注采结构调整方法.研究认为,均质油藏均衡驱替的特征条件是,各注采...     

计算注水开发不同阶段体积波及系数的新方法

体积波及系数是油田评价开发效果、制定开发调整方案的重要依据。为了研究注水开发不同阶段体积波及系数的变化规律，从注入孔隙体积倍数角度出发，根据油水相对渗流理论与油藏工程原理，提出了驱油效率与注入孔隙体积倍数的计算模型，建立了体积波及系数计算方法，并以胜利油田3 个试验区为例进行了计算与分析。结果表明：驱油效率与注入孔隙体积倍数之间满足指数方程，二者关系曲线呈上凸型；随着注入孔隙体积倍数的增大，驱油效率由最小驱油效率逐渐增大，并趋近于最大驱油效率；对驱油效率计算模型进行验证，预测值与实测值的平均相对误差仅为1.90%；水驱开发过程中体积波及系数与注入孔隙体积倍数关系曲线整体呈快升-缓升-近平台状演变趋势，计算结果能够指导开发调整措施的效果评价；3 个试验区目前体积波及系数接近90%，波及区内存在大量剩余油，亟需开展波及区内主体剩余油的描述与启动方法研究。     

水驱油藏注CO2非混相驱油机理及剩余油分布特征

多数陆上油田经过几十年的注水开发,均已进入高含水、低产出、无效水循环严重的开发阶段,整体动用程度较低,亟需研究水驱后剩余油分布和提高采收率技术。CO_2非混相驱油时需考虑水驱后残留在孔隙中的注入水对气驱开发效果的影响。在传统剩余油分布研究方法的基础上,提出采用岩心在线CT扫描与岩心薄片仿真微观模型相结合的实验方法,分别从宏观岩心尺度和微观孔隙结构2方面,定性和定量地研究注水和注气驱油机理、驱替后宏观和微观剩余油的分布特征,揭示了水驱转气驱及气水交替驱对微观剩余油的启动方式和运移过程,进一步描述了可动水作用下油、气、水三相渗流规律,为油藏开发后期注CO_2非混相驱开发提供了理论基础和实验依据。     

多层油藏非活塞式水驱驱替效率研究

中国很多储层都是由完全间隔开的砂层组成的。准确计算水驱驱替效率将为高效合理地开发该类油藏提供理论依据。建立线性多层非活塞式水驱驱替模型,运用达西渗流理论可确定各油层的水驱注入量;综合运用各层等饱和度面运动方程和Welge-Craig方程分析各层的水驱驱替状况与总体含水率之间的关系。算例分析表明,在总注入量一定的情况下,绝对渗透率和油层厚度是影响各油层注入量的主要因素。储层渗透率越大,驱替效果越好;油层厚度对驱替效率也有一定的影响,但其影响远没有储层渗透率那么大,薄层的驱替效率稍好于厚层。应用所介绍的方法可以准确简单地评价多层油藏的各油层水驱开发动用状况,从而为预测多层油藏极限采收率和合理选择调剖堵水等工艺的时机提供理论指导。     

裂缝性碳酸盐岩油藏脉冲注水研究

在裂缝性碳酸盐岩油田注水开发主要是利用毛细管的渗吸作用。注入水驱油时,毛管自吸作用使注入水进入基质系统并将原油驱替至裂缝系统。采用脉冲注水方式能够有效的利用渗吸作用来改善此类油藏的水驱开发效果,可以提高油藏的最终采收率。本文在实验室岩芯的渗吸规律与脉冲注水的分析基础上,论证合理的开发指标。实验研究表明,碳酸盐岩基质系统物性较差,从而在渗吸作用中驱油效率较低。相对自然渗吸作用,脉冲注水可提高0.61%~8.92%的驱油效率。在数值模拟与实际开发的验证中也表明脉冲注水能提高裂缝性碳酸盐岩油藏的采出程度。     

驱替速度对不同类型油层驱油效果评价研究

驱替速度是影响驱油效率的重要因素之一,针对不同油藏地质条件和水驱特征的差异,以渗流力学为基础,通过理论分析和室内水驱油物理模拟实验,研究了驱替速度对不同类型油层驱油效率的影响规律。结果表明,对于均质油层,驱替速度的增加,毛管数增加,驱油效率先快速上升,达到一定值后,呈缓慢上升的趋势;对于非均质油层,存在一个最佳的驱替速度区间,驱替速度过低,低渗透层的油不利于驱出,驱替速度过高形成无效水循环,降低了注水利用率,致使注水开发效果变差。     

文昌油田水驱砂岩油藏驱油效率评价方法探讨

文昌A油田高渗油藏目前实际采出程度67.9%，远大于早期岩心水驱油效率测定值57.21%，因此传统的驱油效率认识存在不合理性。而利用开发后期强水洗段岩心开展水驱油实验结果表明，文昌海相砂岩油藏水驱油效率可达81.73%。通过开展水驱油微观研究表明，水驱过程是对储层的改造过程，随着润湿性、孔喉结构、物性等性质的变化，水驱油效率是变化的。此文将驱油效率划分为静态驱油效率和动态驱油效率，提出用动态驱油效率来描述水驱砂岩油藏在不同阶段的水驱油效率，创新建立了以物理模拟与油藏工程方法相结合的动态驱油效率评价技术，研究成果表明动态水驱油效率是随着油藏水驱倍数的增加而逐渐增加。并将动态驱油效率应用于油藏数值模拟研究中，创新建立了两相渗流动态模型，在数值模拟中实现了非均匀驱替模式，更符合油藏的开发规律，实现了精细化数值模拟研究，提高了油田剩余油认识精度。     

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。     

边水气顶油藏开发方式物理模拟——以伊拉克哈法亚油田Khasib油藏为例

基于伊拉克哈法亚油田Khasib油藏油气水分布特征,设计岩心驱替实验,评价不同驱替方式、驱替参数对驱油效率的影响规律。研究表明,边部注水驱替时,先期衰竭开采有利于气顶弹性膨胀,形成“上压下顶”的立体驱替作用,驱油效果较好;顶部注气、边部注水气水协同驱替时,注入时机对高、低部位驱油效果的影响规律不同,考虑整体驱油效率,注入压力应大于原油饱和压力;推荐两种驱替方式合理注入时机为20～25 MPa。注入速度对不同注入介质影响规律一致,适当降低注入速度,有利于驱替前缘稳定,延缓注入介质突破,改善驱油效果,实验条件下水驱合理注入速度为0.075mL/min,气水协同驱替合理注水速度0.15mL/min、注气速度0.10mL/min。气水协同驱替有利于高部位原油产出,原油采收率比边部水驱方式高5.0～14.8个百分点,推荐为Khasib油藏中后期合理开发方式。