底水油藏水平井控水完井优化设计方法

水平井在不同类型油气藏(气顶/底水/稠油/裂缝等)已逐步大量应用,暴露出的问题也日益突出,特别是底水油藏水平井产量递减快、底水上升快和找水控水困难等问题的出现,严重影响了水平井产能发挥和开采综合效益。文章在总结国内外底水油藏控水技术现状的基础上,从完井方法的选择、完井参数优化设计、完井产能评价以及控水技术对策等方面,综合阐述了底水油藏水平井控水完井设计理论、方法和应用。并建立了综合考虑水平井钻井污染、渗透率分布和井身轨迹的水平井压力剖面、产液剖面的预测方法,提出了适合我国底水油藏水平井控水分段完井技术措施,对于提高底水油藏开采技术水平具有重要意义。     

水平井ICD控底水完井优化研究

随着钻完井技术的发展,采用水平井开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径,但是在生产过程中暴露出的问题日益严重.主要表现为底水锥进导致无水采收期短,含水上升快以及后期找堵水困难等问题.文章针对这些问题采用流入控制装置产生附加压降,增加高渗段的流动阻力抑制高渗透段流速来进行优化完井,实现水平井流动剖面的均衡开采、延缓和控制底水锥进,达到提高最终采收率的目的.文中给出完井优化方法为合理开发底水油田提供了一套新的技术思路和方法,该方法已在部分油田投入应用并得到很好的效果.     

海上底水油藏水平井自适应控水技术

海上油田具有储层物性好、单井液量大和水平井水平段长等特点,水平井开发底水油藏时容易形成底水脊进,底水突破后含水迅速上升,出现水淹,造成产油量降低,严重影响油田开发效果.针对海上油田水平井控水难点和高含水特点,以室内实验研究为基础,以现场试验为手段,开展了新型控水技术研究与应用.结果表明,自适应控水技术具有"主动式"控水...     

底水油藏水平井射孔密度优化

水平井开发底水油藏时,水平井筒内因流体的变质量流动而引起压力降,从而使沿水平井段的流量剖面不均匀,对于非均质性严重的油藏,这种现象更加明显。这将会导致许多生产问题如底水的早期突破等,会大大降低油藏采收率。在考虑井筒内压降的基础上对底水油藏渗流及井筒内流动进行了研究,建立了射孔水平井底水油藏模型、井筒压降模型及其油藏/井筒耦合模型。针对压降带来的生产问题,提出了一种新的优化射孔孔密分布的方法,均衡了沿井筒的流量分布。利用水平井射孔优化设计软件,对某非均质严重的水平井进行了孔密优化设计,证明了此孔密分布优化模型的正确性和实用性。     

底水气藏水平井AICD控水完井技术优化

自适应流入控制装置(AICD)控水完井技术目前主要应用于油藏控水,针对气藏的AICD控水完井技术研究尚为空白,为此,开展了适用于气藏控水的新型流道型AICD的控水机理与流动特性分析,建立了塔河油田底水气藏新型流道型AICD控水完井的储集层—井筒耦合动态模型。利用正交试验分析优化了新型流道型AICD的结构参数组合,开展了新型流道型AICD控水完井的控水效果分析。结果表明,与常规射孔完井相比,新型流道型AICD控水完井造成的井底压力损失很小,对凝析油产量影响也很小;新型流道型AICD控水完井可延长底水气藏低产水采气期约365 d,预测20年的累计产水量降低约27%,近井地带含水饱和度普遍降低,具有较好的控水效果。新型流道型AICD控水完井可应用于底水气藏开发,实现控水稳气。     

底水油藏水平井底水锥进理论研究

分析了底水油藏开发过程中底水锥进的机理和水锥稳定条件,推导出了底水油藏水平井产量公式和见水时间的公式,公式表明影响水平井产量和见水时间的主要因素为水平段长度、油层厚度,避水高度、油层渗透率等。     

水平井平发底水油藏的机理研究

利用水平井可以有效地开发底水油藏,已成共识。利用ＳＳＩ公司开发的ＷｏｒｋＢｅｎｃｈ黑油模型油世故数值模拟器研究了分别利用水平井井网和直井井网开发底水油藏,进行了效果对比,证明了水平井优于直井,同时研究了不同敏感性参数对底水油藏累积产油量和累积产水量等开发指标的影响。如地层水平渗透率与垂向渗透率、水平井的水平段避水高蝇的初配产等。提出了指导水平井开发废水平油藏的建议。     

底水油藏水平井压水脊物理模拟实验

水平井技术是开发底水油藏的一项重要技术.采用电子摄像监视技术与流动测试方法,建立水平井宏观大尺度三维物理模拟装置,观察底水油藏水平井开发动态、水脊脊进过程和压水脊水脊形状变化过程.水脊脊起模式为“井底下方底水脊起—底水脊进到井底—边部抬升,水脊形状变缓”.压水脊后水脊脊顶下降,边部抬升,直至形成新的稳定油水界面.而且压水脊前期水脊下降速度较快.压水脊能够降低底水油藏水平井的含水率,提高产油量和底水油藏的最终采收率.通过相似理论利用综合物理模拟实验直接预测实际油藏水脊动态,结合数值模拟研究和油田现场实际情况,建议实际油田关井压水脊时间为3～5 a.     

底水油藏水平井势分布及水锥研究

水平井对于底水油藏开发具有重要作用.由于底水锥进问题定解条件的非线性,使得该类水锥问题难于进行解析求解.因此应用Newman乘积原理,在求得底水油藏点源势函数的基础上,将水平井视为由点源组成的线源,利用数值积分,建立了水平井势函数计算公式,并进行了实例计算,结果表明该式结果与真实数据更为接近、可靠性更高;同时对影响见水时间的水平段长度、避水高度以及油层非均质性等因素进行了计算分析,结果表明水平井合理避水高度应在0.6～0.7,水平段越长、纵向渗透率越低则见水时间越长.     

水平井技术在边底水油藏中的应用

广华油田广一区潜33油组油藏为典型的边底水油藏,地层能量充足,在利用直井井网开采了30多年后,主力层已基本水淹。由于直井开发水锥现象严重,开发状况不断恶化,导致采收率低,大量剩余油滞留地下无法采出。针对该油藏地质特点和开发状况,利用水平井技术进行剩余油挖潜,不但明显提高了采油速度,改善了开发状况,而且采收率由52.3%提高到55.4%,提高了3.1个百分点,取得了较好的开发效果,为同类型油藏的高效开发提供了经验和借鉴。     

水平井钻完井技术在厚层底水油藏中的应用

通过优化井眼轨迹控制、优选地质导向工具、优化完钻固井技术,结合现场实践,水平井钻完井系列技术最大限度确保厚层底水油藏水平井钻井成功率和油层钻遇率,为该类油藏水平井提高采收率提供了技术保障。     

红河油田长8油藏水平井钻完井技术

红河油田长8油藏埋深2 000m左右,为裂缝性致密砂岩油藏,主体开发方式为水平井配合压裂改造.针对其钻井时易井壁失稳、井漏,压裂、采油作业及后期治理困难等问题,从钻完井角度出发,通过室内实验和现场实践,形成了二级井身结构水平井及其配套的井壁稳定技术、防漏堵漏技术和长裸眼水平段套管固井完井技术.现场应用81口井,钻完井过程中复杂情况大幅减少,与同期三级井身结构水平井相比,平均钻井周期缩短23.62％,平均完井周期缩短27.15％,平均单井钻完井工程费用节约201.9万元,且为压裂、采油后期作业及后期治理提供了便利条件,降本增效效果显著.     

Pipesim在西江油田某底水油藏水平井上的应用

对西江油田某区块水平井生产现状进行了分析,提出了利用pipesim软件对水平井进行压力分布计算、生产油管直径敏感性分析及水平段长度优化设计的模型与方法,模拟计算结果与实际相近,在实际开发的优化设计过程中具有一定的参考意义。     

塔河油田底水砂岩油藏水平井堵水提高采收率技术

塔河油田三叠系油藏为中孔、中—高渗底水块状断背斜型砂岩油藏,水油体积比达到100倍以上,底水能量充足。油田主要以水平井开发,由于受油藏非均质性影响,水平井在开发中表现为底水沿高渗段点状锥进水淹,导致大量剩余油无法采出。在水平段非均质特性和出水规律研究基础上,提出了提高采收率的技术思路：多次堵水,使油水界面均匀抬升到水平段,从而提高采收率。该技术在现场实践中取得较好的应用效果。     

胜利油田保护储层的水平井钻、完井液技术

胜利油田的水平井钻、完井液开发应用已经有20余年历史,形成多项具有胜利特色的保护油气层的钻、完井液技术.从低密度钻井液、全油基钻井液完井液、保护低渗储层钻井液完井液、非渗透钻井液完井液和特殊的分支井钻井液完井液技术等5个方面进行了阐述.研究发现,在水平井钻、完井液技术中,最重要的是要保持钻井液具有强润滑性能、携岩性和储层保护性.在特强水敏性地层,需要采用全油基钻、完井液体系;在将来的水平井钻、完井液技术中,要特别注意采用全过程欠平衡钻井结合使用低(无)伤害体系;在储层钻进中建议使用专门的储层钻开液,以最大程度保护储层;钻完井后,需要实施高效解堵技术,特别是无伤害解堵技术(免酸洗和自解堵技术).实施以上技术可以建立有效的储层-油气井通道,实现油气产量最大化.     

井下流量平衡器完井技术在疏松砂岩底水油藏水平井开发中的应用

针对南海珠江口盆地疏松砂岩底水油藏水平井开发中底水快速锥进问题,采用了新型完井工具,即井下流量平衡器(简称ICD)完井.阐述了ICD延缓底水锥进的原理以及应用中ICD下入长度、水平段分隔段数、ICD用量和开孔数等参数基本设计及其优化.XJG231油田应用效果表明,ICD完井可明显延缓底水锥进,挖潜效果明显,可为类似油田开发提供借鉴.     

非均质底水油藏水平井ICD完井耦合模型与目标剖面计算方法

入流控制装置(Inflow Control Device,ICD)近年来在水平井分段完井中应用日益广泛,但目前针对ICD完井建立的半解析耦合模型无法准确反映水平井端部效应,在ICD优化设计过程中对于目标入流剖面的选择缺乏依据。为此,首先引入了基于势的叠加原理和镜像反射原理的油藏渗流模型用以准确反映水平井入流特征,建立了适用于非均质底水油藏水平井ICD完井的稳态耦合模型;之后考虑油井不同的生产制度,给出了非均质油藏水平井ICD完井优化目标入流剖面的确定方法,并以喷嘴型ICD为例对ICD设计流程进行了具体描述,对最优非均匀ICD和最优均匀ICD计算结果进行了对比分析。结果表明:ICD优化设计与生产制度有很大关系,均匀入流剖面并非总是理想的入流剖面;非均匀ICD控流效果要优于均匀ICD,但均匀ICD完井对井底流压有较宽的适应性;高生产压差有助于发挥喷嘴型ICD的控流优势。     

水平井开采底水油藏采水控锥方法研究

采用数值模拟方法，分别研究用水平井开采底水油藏时井型、采水时机和采水量对控制底水锥进的影响。研究表明，对于垂向渗透率较低、油水界面之上存在夹层的储集层，采水控锥效果显著。水平井采水效果好于直井采水；采水越早，控锥效果越好；采水量越大，控锥作用越明显；采水时机和采水量存在最优值。对于适于采水控锥的油藏，应根据具体地质构造、储集层物性、水体大小等情况，结合经济分析，综合选择合适的采水井型、采水时机和采水量。男外，采水控锥并不是对所有水平井开采的底水油藏都有效，如果垂向渗透率大，油水界面之上无夹层、隔层的有效阻挡，或水体巨大，水平井的含水上升会很快，采水一般难以见效。图3表1参10     

底水油藏水平井沿程水淹识别

水平井沿程的不均匀见水主要是由地层非均质性和井筒压降所致。利用贝克莱—列维尔特方程和井筒压降方程,针对裸眼完井的水平井,建立了底水油藏水平井井筒变质量流与地层两相渗流的耦合模型,通过该模型可以求解地层中不同渗透率分布时水平井井口在不同时刻的含水率,通过对高渗透带的渗透率、宽度和位置进行敏感性分析,研究水平井见水的影响因素。根据塔河油田某井的实际资料建立地质模型,调节井筒沿程高渗透带位置,绘制了含水率随时间变化的图版,通过与实际含水率变化曲线相比,确定井筒沿程的高含水率位置。结果表明,高渗透带位置是影响水平井井口含水率变化的主要因素,通过井口含水率的变化曲线可以反求高渗透带的大致位置;封堵沿程高含水带,还可有效降低井筒跟端底水脊进程度,从而进一步降低井口含水率。     

胜利油田水平井完井及采油配套技术

经过"八五"以来的科技攻关和技术配套,胜利油田水平井完井技术取得了长足的进步,由单一的固井射孔完井发展为适应不同油藏类型的多种完井方式,形成了疏松砂岩油藏水平井裸眼防砂完井一体化技术、水平井砾石充填防砂完井技术、鱼骨状分支水平井完井技术、低渗透油藏水平井分段压裂技术等.同时,水平井开采技术发展迅速,可实现水平井分段优化射孔、任意层段卡堵水和选择性采油技术,特别是针对采用裸眼防砂完井技术的水平井,开发了高效注蒸汽热采技术,满足了胜利油田选择性开采的需要.另外,还研究形成了水平井井下管柱打捞技术,以解水平井修井工作的燃眉之急.水平井完井及采油配套技术系列,在稠油、断块和整装等不同类型油藏规模化应用中获得了较好的经济效益.分析了目前胜利油田水平井开发过程中存在的主要问题,阐述了今后技术发展的方向和攻关目标.