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.     

底水稠油油藏双水平井泡沫压脊技术及参数优化

在水平井开采底水稠油油藏过程中,底水一旦脊进突破,导致含水率迅速上升,产油量很快下降,堵水作业困难。在生产水平井下方布置1口泡沫压脊水平井,可以减缓底水脊进,控制含水率上升速度,改善开发效果。利用数值模拟方法,研究了压脊水平井注泡沫( 氮气和发泡剂溶液) 、生产水平井采油的底水稠油油藏开采技术。结果表明,优化后双水平井泡沫压脊开发效果明显好于双水平井氮气压脊、单一水平井泡沫压脊和单一水平井无措施 3种开发方式。结合室内实验分析、数值模拟结果以及现场施工条件对压脊水平井参数进行模拟优化,设计发泡剂溶液质量分数为0.5%,气液比为1∶1,压脊水平井水平段长度为300m,避水高度为2.5m,注氮气速度为1.76×104m3/d,排液量为200m3/d 时,实施双水平井泡沫压脊生产,4个周期累积增产油量达1.9×104m3,增油幅度达48.7% 。     

底水油藏水平井开发水脊规律研究

针对局部底水脊进造成的水平井出水问题,建立了底水油藏水平井开采三维物理模拟系统,研究了底水脊进位置和发展特征,考虑了井筒压降、井眼轨迹和储层非均质性等因素的影响。结果表明,井筒压降使底水在水平井跟端脊进,导致见水时间明显提前,对水脊形成与发展有重要影响;井眼轨迹变化与储层非均质性是底水脊进的敏感因素,与井筒压降共同作用决定了底水脊进位置,存在下凹型井段时,底水易在下凹型井段处脊进;下凹型井段靠近水平井跟端,底水在跟端处脊进,波及范围小;下凹型井段远离跟端促使形成多处水脊,扩大底水波及范围。在非均质性模型中,高渗透区底水易形成水脊,而跟端位于低渗透区时,能促使水脊沿水平方向发展;水脊发展速度影响见水后开发动态,下凹型井段位于跟端会加快水脊发展,见水时间最早,含水率上升速度最快;下凹型井段远离跟端能减缓水脊发展速度;非均质性会加快水脊发展速度,而将跟端布置在低渗透区能在一定程度推迟见水时间,降低含水率上升速度。     

氮气泡沫吞吐抑制潜山底水油藏水平井底水锥进实验研究

针对潜山底水油藏渗透率低、裂缝发育和底水锥进及堵剂选择性差等问题,对氮气泡沫控水增油可行性进行评价。在起泡剂优选的基础上,利用依据地质资料设计制作的三维底水模型,模拟底水作用下水平井氮气泡沫吞吐过程,考察氮气泡沫吞吐的控水增油效果及裂缝和注入压力等因素的影响规律。实验结果表明:在无裂缝的低渗透基质模型中,注入优选的氮气泡沫进行吞吐可使含水率降低78.49%,采出程度提高6.85%,氮气泡沫吞吐控水增油效果明显,说明氮气泡沫的注入增加了地层能量,起到了抑制底水锥进的作用;而对于基质-裂缝模型,含水率可降低17%以上,采出程度提高约2%,裂缝的存在直接影响其吞吐增油效果,说明氮气泡沫在此裂缝存在条件下的流度控制能力有限;提高注入压力,可进一步发挥氮气泡沫补充能量的作用,从而保证控水增油效果;采用高强度淀粉凝胶对裂缝进行封堵,可使氮气泡沫吞吐采出程度进一步提高近2%。     

高温高盐底水油藏氮气泡沫压锥实验研究

底水锥进是制约底水油藏有效开发的关键。结合泡沫体系性质分析与物理模拟实验,研究了氮气泡沫在高温高盐底水油藏中压锥增油的潜力。泡沫体系性质分析结果表明,椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱(CHSB)抗温耐盐且对轻质原油敏感,其形成的泡沫可实现对底水水窜通道的选择性封堵。物理模拟实验结果表明,在水锥顶部注入氮气泡沫,能够有效地压锥控水,扩大底水波及效率,并驱替顶部油层剩余油。但因泡沫在水锥内静置时会不断破裂,焖井时间不易过长。同时,开井后控液生产,可减弱底水对泡沫的冲刷,提高氮气泡沫压锥的増油降水效果。与关井压锥、氮气泡沫+氮气复合压锥相比,氮气泡沫压锥可分别提高采收率16.45%和8%左右。     

常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术研究

通过室内实验优选出发泡能力最佳的发泡剂,并对其浓度进行了优选实验,研究了岩心渗透率、岩心含油饱和度及气液比对泡沫阻力因子的影响。利用数值模拟方法,研究了用氮气泡沫控制底水锥进技术。在水锥锥进的生产井中,用高压注入氮气和发泡剂溶液,然后关井焖井一段时间后再开井生产,进行多轮次的氮气泡沫吞吐。利用数值模拟方法,对常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术的开发方式、焖井时间、日排液量、注入方式以及转注时机进行了优化。     

底水油藏多分支水平井水脊规律

多分支水平井技术在延缓底水和气顶的脊进速度、提高油气井产量等方面作用明显,但在底水油藏开发中水脊问题仍然不可避免。文中利用数值模拟方法,建立了底水油藏多分支水平井模型,并分析了底水突破位置与发展情况的变化规律。研究结果表明:分支水平井底水突破位置主要为主支跟端附近以及处于中间的汇点部位附近,具体位置主要取决于分支角度、分支位置以及避水高度。合理产量随着分支数目与分支长度的增加而增加,且两者的影响程度较大;而分支位置与分支角度对合理产量的影响程度较小,其中合理产量随分支角度的增大先增加后减少。     

水平井开采底水油藏水脊脊进规律的物理模拟

采用现代电子摄像监视技术和流动测试手段，建立水平井二维物理模拟系统，观察水平井开采底水油藏时水脊脊进过程，研究水脊形成与发展机理、见水时间和采收率的变化规律。水平段长度较小时，较短时间内就形成了水脊，水脊的两翼比较陡，油水界面变形较大。水平段长度较长时，水脊形成时间推迟，两翼逐渐变缓且对称分布。随着水平段长度增加，水平井生产时见水时间推迟，无水采收率和最终采收率增加。水平段长度相同时，随实验压差增大，底水脊进形成水脊时间提前，水脊的发展速度加快，水平井见水时间提前，水脊两翼界面变陡，无水采收率和最终采收率减小。图8参14     

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     

底水油藏水平井水脊形态影响因素

在底水油藏开发过程中,水平井底水脊进是影响开发效果的关键因素,而关于水脊形态影响因素的研究相对较少。为此,利用油藏数值模拟技术,基于M油田的实际油藏参数,建立底水油藏数值概念模型,根据程林松等推导的水平井产能公式,回归得到水脊形态定量描述公式,分析水平井井距、垂直与水平渗透率比值、单井产液量、水平井垂向位置、油水粘度比和含水率等因素对采出程度和水脊形态的影响。分析结果表明:随着水平井井距的增大,相同含水率下采出程度和最大水脊半径逐渐减小,而水脊体积总体呈增大趋势;随着垂直与水平渗透率比值和油水粘度比的增大,相同含水率下采出程度、最大水脊半径和水脊体积逐渐减小;随着单井产液量的增大,相同含水率下采出程度、最大水脊半径和水脊体积总体呈上升趋势,但单井产液量超过一定值后,最大水脊半径和水脊体积略有减小;水平井垂向位置离油水界面越近,相同含水率下采出程度、最大水脊半径和水脊体积越小;随着含水率的增大,最大水脊半径和水脊体积逐渐增大。运用Box-Behnken试验设计方法,分析各因素及各因素间的交互作用对水脊形态影响的显著程度,结果表明:对水脊形态的影响程度由大到小依次为垂直与水平渗透率比值、油水粘度比、水平井垂向位置、单井产液量和水平井井距。其中,垂直与水平渗透率比值和单井产液量组合、油水粘度比和水平井井距组合对累积产油量的交互影响最为显著。     

草古1潜山底水油藏氮气压水锥技术研究及应用

乐安油田草古 1潜山底水缝洞型碳酸盐岩稠油油藏经过多年的高效开发后 ,受底水暴性水淹影响 ,产量下滑严重 ,油藏综合开发效益日趋变差 ,针对这一问题 ,采取了对部分高含水潜力井实施氮气压水锥治理底水工艺措施 ,现场取得了较好的生产效果 ,对同类潜山灰岩油藏的开发具有参考价值。     

气顶底水油藏中水平井双向脊进研究

针对气顶底水油藏水平井开发,提出了将垂直于水平段的渗流截面分解为多个双向平面平行流,每个平面平行流又细分为上部单向气驱油、下部单向水驱油过程。通过动态分配进入到每个单向驱替过程的流量计算每个时步油气界面或者油水界面的推进过程,可以描述出任意时刻水脊、气脊的形态,也可以计算水平井在不同避水高度下的见水、见气时间。无论是水脊、气脊的形态还是见水、见气时间,计算结果与油藏数值模拟结果都具有很好的可对比性,可以用于水平井开发此类油田的动态预测。     

边水油藏水平井注泡沫挡水技术

采用水平井与直井相结合的开发方式,在近边水区布置1口水平井,利用数值模拟方法,研究了边水油藏水平井注泡沫挡水技术。"-3边水入侵,水平井含水率达到一定程度时,利用高压向水平井中注入氮气泡沫并形成泡沫带,延缓边水的再次入侵。模拟结果表明,直井注泡沫会造成边水绕流,不能有效挡水,而水平井注泡沫则可以形成1条狭长的泡沫带,有效阻挡边水入侵。通过正交设计法对水平井无因次避水距离,无因次垂向深度以及无因次长度优化后。最优方案与不采取挡水措施相比4周期可累计增油1．55×10⁴m³。通过在边水入侵区域加入1条高渗带的方法对非均质边水油藏水平井注泡沫的可行性进行了研究,模拟结果表明,泡沫可以很好地发挥调堵功能,使水侵剖面更加均匀,有效改善边水油藏开发效果。     

带隔板底水油藏水平井见水时间预测方法

底水脊进是底水油藏水平井开发过程中经常遇到的重要问题,准确地预测底水脊进的时间对于底水油藏合理开发至关重要。针对带隔板底水油藏水平井,基于油水两相渗流理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立物理模型,并利用镜像反映和势叠加原理得到底水油藏水平井势分布,推导了带隔板底水油藏水平井见水时间公式。实例计算结果表明,该公式计算结果与实际见水时间相对误差为5.39%,隔板的存在大大延缓了水平井底水脊进的时间,且随着隔板半径增大和避水高度的增加,见水时间越长;水平井见水时间随着水平井段长度的减小和产油量的增大而缩短。该研究对于带隔板底水油藏中水平井段长度和避水高度的设计以及油藏合理开发具有一定指导意义。     

海上底水稠油油藏氮气泡沫压锥技术研究与应用

基于QHD32-6油田西区底水稠油油藏底水锥进控制水淹的需要,分析了氮气泡沫压锥堵水敏感性因素,研制了氮气泡沫压锥液。模拟分析表明,注氮20 d、表活剂溶液质量浓度10 g/L、气液比2∶1、焖井2～5 d时压锥堵水效果最好;室内评价实验表明,起泡剂YS-FA150与生产污水、地层水及水源井水之间的配伍性较好;起泡剂的泡沫半衰期为3 871 s,排液半衰期215 s,气液比为2∶1的泡沫体系的阻力因子高达90,饱和起泡剂的岩心渗透率恢复率可达99.8%。现场应用结果表明,新研制的氮气泡沫压锥液能有效地抑制底水沿高渗透部位的锥进,试验井含水率由92.8%下降到62.5%,日产液量降低60 m3,日产油量增加22 m3,累积增油3 500 m3,综合效益显著。氮气泡沫压锥技术适合底水油藏锥进后进一步提高产量,具有较好的应用前景。     

底水油藏水平井见水时间影响因素研究

在底水油藏的开采中,油井何时见水的问题一直是人们关注的焦点。以数值模拟技术为手段,通过建立底水油藏水平井概念地质模型研究了水平井开采条件(水平段长度、避水高度、生产压差、采液量)及油藏自身条件(含油面积、油层厚度、水平渗透率、渗透率各向异性以及油水黏度比)对底水油藏水平井见水时间的影响。研究发现:水平段长度、避水高度、含油面积、油层厚度及水平渗透率等因素与见水时间呈正相关关系;生产压差、采液量、渗透率各向异性及油水黏度比等因素与见水时间呈负相关关系。     

底水油藏水平井水脊脊进规律

利用油气藏数值模拟软件,研究了水平井底水突破的位置。根据水平井的产量公式,推导出与垂面径向流的渗流阻力相应的生产压差。假设垂面上的生产压降满足对数分布,可得到考虑重力影响的底水脊进速度公式,并推导出油井的见水时间方程。最后,用实例验证了该方法的可靠性。研究表明,底水首先从水平井中部突破,并且随着生产时间的延长,底水脊进的速度会加快。合理增大水平井的水平段长度和避水高度,可以推迟油井的见水时间。     

底水油藏水平井产能预测模型研究

针对河流相沉积正韵律储层特征,建立了底水油藏地质概念模型,采用数值模拟技术,分析了底水区大小、水平井射孔段长度、油层厚度、避水高度、垂向与水平渗透率比值、渗透率级差、水平渗透率和原油粘度这些参数对水平井产能的影响,确定了各参数与水平井产能的关系类型,在此基础上,采用多元回归技术建立了水平井初期产量与递减率预测模型。计算结果表明所建立的预测模型预测精度较高,为底水油藏水平井开发评价、编制开发方案提供了可靠依据。     

底水油藏水平井水脊形态及上升规律研究

底水油藏中水平井水脊上升规律的研究对合理控制底水脊进、提高无水采油量及生产后期采取合理控水堵水措施具有积极的意义。对水平井跟趾端压降与其产量的关系进行分析,认为在油田实际产量下水平井跟趾端压降极小。采用渗流力学映射反映和势叠加原理建立了底水油藏水脊上升数学模型,并证明了在常规生产参数下的均质底水油藏中,水平井各段等流量分布时的水脊突破位置应位于水平井中段;不等流量分布模式下水脊突破位置在水平井中段左右。采用程序刻画了水脊上升形态,并用三维可视化物理模拟验证了模型的合理性。     

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。