裂缝性特低渗油藏井间示踪剂监测等效抛物型解释模型

为定量表征裂缝性特低渗油藏井间复杂的裂缝信息,通过分析该类油藏水驱开发特征,将井间复杂的裂缝系统等效为均匀分布的抛物型裂缝条带,通过裂缝条带的流管束等效,建立了裂缝性特低渗透油藏示踪剂监测等效抛物型解释模型,并分析了模型中主要参数的敏感性及不同裂缝参数组合模式下的示踪剂响应曲线特征;以定波及有效裂缝体积和示踪剂曲线形态模式为约束条件,利用遗传算法建立了模型示踪剂曲线自动拟合方法,并通过矿场应用实例验证了模型的合理性和准确性。研究成果可为裂缝性特低渗透油藏水窜水淹井逐级调控实时监测、方案优化调整及效果评价提供重要依据。     

裂缝性特低渗透油藏水窜水淹逐级调控多级井间化学示踪技术

为了有效监测多段塞逐级调控过程中地层参数和波及状况的动态变化情况,结合裂缝性特低渗透油藏逐级深部调控技术主要特点和化学示踪监测技术的基本原理,提出多级井间化学示踪动态监测技术,并进行了矿场应用。依据逐级调控设计方案及裂缝性特低渗透油藏水窜水淹特征,建立了多级井间化学示踪级次设计方法,优化了多级化学示踪剂筛选原则和用量计算公式,研究了裂缝性特低渗透油藏逐级调控示踪剂分类解释模型,形成了基于多级井间化学示踪的逐级调控参数优化预测方法。矿场应用结果表明:逐级调控多级井间化学示踪技术可有效反映裂缝参数动态变化规律,监测结果与矿场实际生产动态测试结果吻合,具有很好的适用性。     

单一裂缝条带示踪剂产出模型及其参数敏感性分析

精确的油层信息,特别是裂缝信息是裂缝性特低渗透油藏后期调整挖潜的重要前提条件。现有的示踪剂解释模型不能准确有效地表征裂缝性特低渗透油藏的裂缝参数信息。通过建立单一裂缝条带分布的物理模型,从一维对流扩散方程出发,将单一裂缝条带等效为符合Hagen-Poiseaille方程的流管束,将宏观生产信息与微观裂缝信息有机结合起来,建立了单一裂缝条带示踪剂产出数学模型,并对该模型中主要参数的敏感性进行了分析。结果表明,流管个数、流管长度和当量直径与示踪剂峰值浓度呈负相关,与峰值突破时间呈正相关;注采压差不改变峰值浓度值,与峰值突破时间呈负相关。研究成果可为建立裂缝性特低渗透油藏的示踪剂解释模型提供理论基础。     

特低渗透油藏矢量化井网研究及应用

特低渗透油藏的开发与裂缝(天然裂缝与人工裂缝)密切相关,因此井网部署是否合理是特低渗透油藏开发成败与否的关键。在分析特低渗透油藏地质特征的基础上,研究了特低渗透油藏开发中合理井网部署的关键问题,即裂缝方向与合理井排距的确定。在分析传统的特低渗透油藏开发中根据裂缝不发育、较发育和发育三种不同情况,采用正方形反九点、菱形反九点、矩形三种井网形式的井网优化技术的基础上,提出了充分考虑特低渗透油藏储层非均质性的不规则布井的矢量化井网,同时提出了与矢量化井网配套的压裂工艺,在特低渗透油藏的开发中取得了明显效果。     

裂缝性特低渗油藏窜流通道识别方法研究与应用

裂缝性水窜水淹是裂缝性特低渗油藏高效注水开发中存在的主要问题,通过识别该类油藏的窜流通
道可以预判及制定相关的对策技术。为此,通过对油藏的静态地质特征和动态开发特征的分析,１０项静态地质指
标和７项开发动态指标被选作评判因素,以九标度法为算法,建立了识别和评判裂缝性特低渗油藏窜流通道的模
型。以延长川口油田的两个井组为例,利用所建立的模型评判了两个井组中的窜流通道,计算结果与实际测试结
果相吻合,说明所建立的评判模型符合油田开发的实际过程,识别的结果能为油田稳油控水措施的制定提供重要
的依据。     

气体示踪在非均质特低渗透油藏二氧化碳驱气窜监测中的应用

延长靖边油田乔家洼区是CO_2捕集、埋存与提高采收率示范(CCUS)的先导试验区,属于特低渗透油藏,非均质性强,在气驱过程中易发生气窜,降低CO_2驱开发效果。为更好实施气窜监测,掌握气窜特征和规律,文章通过气体示踪剂背景浓度分析及配伍性实验筛选确定采用SF6作为监测示踪剂,同时研究合适的注入用量,通过现场实施,对注采井组连通关系、受效方向、示踪剂突破时间及气驱推进速度进行研究,再利用示踪剂解释对气窜的优势通道即高渗带的厚度、平均渗透率及平均孔道半径等有关参数定量计算。文章形成一套系统的陕北特低渗透油藏CO_2驱气相示踪剂监测方法,为CO_2驱油方案调整提供一定的依据,有助于提高CO_2驱整体开发效果。     

复杂裂缝性油藏历史拟合中的特殊做法

克拉玛依油田八区 上二叠统下乌尔禾组油藏是一个具有边底水的特低渗透裂缝性巨厚砾岩油藏,在油藏数值模拟研究过程中,针对油藏的具体特点,对“非油层”出油问题、注入水漏失问题、水淹水窜井问题、地层水侵入问题以及不同水驱油模式问题采取了一些特殊做法,对400多口井、23年的生产历史进行了精细拟合,单井的压力、含水率拟合符合率达85%以上。获得了很好的拟合结果,为类似油藏的数值模拟提供了可供借鉴的经验,这些做法可推广应用于其它低渗透裂缝性油藏。     

长垣外围特低渗透油藏扶杨油层分类界限

国内油藏分类标准将渗透率介于1×10-3μm2和10×10-3μm2的油藏划分为特低渗透油藏,而大庆油田长垣外围特低渗透油藏的开发实践表明,这类油藏的见水时间及开发效果仍存在差异,除渗透率级别外,储层裂缝发育是影响特低渗透油藏开发效果的另一重要因素。根据长垣外围特低渗透扶杨油层63个区块地质特征,以裂缝参数为首要分类指标,基质渗透率、平均喉道半径、孔喉比、可动流体饱和度和黏度为主要分类指标,结合开发难易程度将特低渗透油藏分为4类,确定了各类油藏主要参数的分类界限,为进一步研究特低渗透油藏水驱规律特征及开发政策调整提供理论依据。     

鄂尔多斯盆地三叠系特低渗油藏优化注采井网

针对鄂尔多斯盆地三叠系延长组特低渗透油藏物性差、产能低、储层具有裂缝、吸水能力较强等特征,通过优化布井,充分利用微裂缝增加储层渗流通道,抑制裂缝水窜,扬长避短,在防止暴性水淹,提高单井产量及最终采收率等方面取得较好的效果。     

特低渗透油藏试井解释技术研究与应用

特低渗透油藏往往具有储层物性差、微裂缝发育等特征,在开发过程中常暴露出出水快、水淹严重等问题,以试井解释为基础,分析了特低渗透油藏含水上升较快的原因,为油田开发提供指导。     

特低渗透油藏压裂水平井开发效果评价

通过物理模拟研究了特低渗透油藏压裂水平井产能与裂缝产能之间的关系、裂缝产能分布规律以及裂缝数量与水平井产能的关系。利用数值模拟方法,研究了压裂水平井开发特低渗透油藏技术,对压裂水平井的水平段长度、裂缝数量、裂缝间距进行了优化设计。研究表明,特低渗透油藏压裂水平井的水平段长度越短,阶段采出程度越高,含水率上升越慢,即水平段长度不宜过长;建立了固定裂缝间距和井排距时不同裂缝数量压裂水平井相对累产油和相对采出程度对比图版。重新认识了特低渗透油藏压裂水平井渗流机理。     

裂缝型低渗透油藏的水窜治理对策——以扶余油田为例

扶余裂缝型低渗透油藏在注水开发过程中遇到了天然裂缝水窜、人工裂缝水窜以及高渗层水窜三种类型窜流。不同类型的水窜应该采取不同的治理对策才能达到提高采收率的目的。对于具有强烈方向性和普遍性的天然裂缝窜流,应该在认清裂缝方向的前提下采用沿裂缝方向部署注水井排的注水方式进行治理;对于人工裂缝窜流和高渗层油藏,应该在认清对应注采关系的前提下采用深部封窜技术进行治理。按照上述对策对扶余油田的水窜问题进行了治理,获得了较好的效果。     

新立油田扶杨油层裂缝常规测井定量识别方法研究

裂缝识别是裂缝性低渗透油藏开发的前提和基础,常规测井是油田开发最丰富的资料库。建立常规测井的裂缝识别方法,是裂缝性低渗透油藏高效开发的有力手段。通过对新立油田扶杨油层相似露头区裂缝调查和岩心裂缝描述,总结研究区构造裂缝发育特征,在深入分析裂缝常规测井响应特征的基础上,优选了双侧向测井电阻率及其幅度差和微电极测井电阻率及其幅度差六个参数,分别应用图版法、判别分析法和神经网络法对新立油田扶杨油层的裂缝进行了识别和分析。利用产吸剖面、同位素示踪剂测试、钻井泥浆漏失等资料进行了动态验证,证明上述方法是准确可靠的。     

特低渗透油藏压裂水平井产能影响因素分析

低渗透、特低渗透油藏具有启动压力梯度,且非均质性较为严重,裂缝参数对产能的影响与常规油藏显著不同。利用油藏数值模拟方法,分别研究了不同渗透率非均质性和不同启动压力梯度条件下,裂缝参数对压裂水平井产能的影响。结果表明,在低渗透、特低渗透油藏中,非均质性较弱的情况下,压裂水平井生产状况与均质油藏类似,在非均质性较强的情况下,应选择比均质油藏更多的裂缝条数和更大的裂缝半长进行生产;在启动压力梯度较大的情况下,应选择较多裂缝条数进行生产。     

特低渗透油藏压裂水平井流入动态研究

研究了特低渗透油藏油井的流入动态,认为储层应力敏感性和溶解气是导致特低渗透油藏压裂水平井流入动态曲线存在"拐点"的主要原因。在此基础上,利用油藏数值模拟软件,建立了考虑应力敏感性和溶解气影响的特低渗透油藏压裂水平井模型,计算了不同裂缝条数、裂缝半长的压裂水平井流入动态,分析了不同裂缝参数对压裂水平井合理井底流压的影响,为特低渗透油藏压裂水平井合理工作制度的确定提供了理论基础。     

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%。     

基于流管模型的裂缝性低渗透油藏井间示踪剂解释模型

裂缝性低渗透油藏的示踪剂产出曲线与常规储层不同,存在多个峰值,需要建立针对裂缝性油藏的示踪剂解释模型。将该类储层中的裂缝系统考虑为多条裂缝条带,并将裂缝条带等效为流管束,建立示踪剂在井间流动的物理模型。基于一维对流扩散方程,沿着流管建立了示踪剂浓度分布数学模型,在生产层将各裂缝条带的浓度叠加后,得到示踪剂浓度产出表达式。敏感性分析表明,随着裂缝条带等效流管数增加,浓度产出曲线峰值下降;随着流管长度增加,生产井见剂时间增长,且峰值浓度降低;随着渗透率和注采压差增大,生产井见剂时间减小,浓度产出曲线带宽增加。现场应用表明,该模型的解释结果与数值模拟解释结果相近,验证了模型的合理性。     

TRACER RESPONSE IN PARTIALLY FRACTURED RESERVOIRS

There is considerable interest in the petroleum industry to characterize partially fractured reservoirs and to develop an increased understanding of the physics of fluid flow in these types of reservoirs. This is because fractured reservoirs have different behavior and there exist a large number of these reservoirs that are not fully developed. This paper presents a numerical simulation study that was performed to investigate the effect of rock properties on the tracer response in partially fractured reservoirs using a finite difference numerical simulator. These properties include fracture intensity, fracture porosity and matrix permeability. The functional relationships between these parameters and the calculated effective permeabilities are also investigated. Several images, each with different probability of fracture intensity, were generated randomly. Numerical simulations of single-phase tracer transport were then performed in each of the generated fractured models. Results show that the fracture intensity, fracture porosity and matrix permeability have a significant effect on the tracer response in naturally fractured reservoirs. Depending on the reservoir properties, the results also show that the flow in partially fractured reservoirs can be either matrix-dominated or fracture-dominated. The characteristics of each regime and the conditions for its occurrence are presented.     

Integrated petrophysical log characterization for tight carbonate reservoir effectiveness: A case study from the Longgang area, Sichuan Basin, China

Ultra-low porosity and permeability, inhomogeneous fracture distribution, and complex storage space together make the effectiveness evaluation of tight carbonate reservoirs difficult. Aiming at the carbonate reservoirs of the Da＇anzhai Formation in the Longgang area of the Sichuan Basin, based on petrophysical experiments and logging response characteristics, we investigated the storage properties of matrix pores and the characteristics of fracture development to establish a method for the characterization of effectiveness of tight reservoirs. Mercury injection and nuclear magnetic resonance （NMR） experiments show that the conventional relationship between porosity and permeability cannot fully reflect the fluid flow behavior in tight matrix pores. Under reservoir conditions, the tight reservoirs still possess certain storage space and permeability, which are controlled by the characteristic structures of the matrix porosity. The degree of fracture development is crucial to the productivity and quality of tight reservoirs. By combining the fracture development similarity of the same type of reservoirs and the fracture development heterogeneity in the same block, a three-level classification method of fracture development was established on the basis of fracture porosity distribution and its cumulative features. According to the actual production data, based on the effectiveness analysis of the matrix pores and fast inversion of fracture parameters from dual laterolog data, we divided the effective reservoirs into three classes： Class I with developed fractures and pores, and high-intermediate productivity; Class II with moderately developed fractures and pores or of fractured type, and intermediate-low productivity; Class III with poorly developed fractures and matrix pores, and extremely low productivity. Accordingly log classification standards were set up. Production data shows that the classification of effective reservoirs is highly consistent with the reservoir productivity level, providing a new approach for the effectiveness evaluation of tight reservoirs.     

Profile improvement during CO2 flooding in ultra-low permeability reservoirs

Gas flooding such as CO2 flooding may be effectively applied to ultra-low permeability reservoirs, but gas channeling is inevitable due to low viscosity and high mobility of gas and formation heterogeneity. In order to mitigate or prevent gas channeling, ethylenediamine is chosen for permeability profile control. The reaction mechanism of ethylenediamine with CO2, injection performance, swept volume, and enhanced oil recovery were systematically evaluated. The reaction product of ethylenediamine and CO2 was a white solid or a light yellow viscous liquid, which would mitigate or prevent gas channeling. Also, ethylenediamine could be easily injected into ultra-low permeability cores at high temperature with protective ethanol slugs. The core was swept by injection of 0.3 PV ethylenediamine. Oil displacement tests performed on heterogeneous models with closed fractures, oil recovery was significantly enhanced with injection of ethylenediamine. Experimental results showed that using ethylenediamine to plug high permeability layers would provide a new research idea for the gas injection in fractured, heterogeneous and ultra-low permeability reservoirs. This technology has the potential to be widely applied in oilfields.