低渗透砂岩油藏注采井网调整对策研究

低渗透油藏注水开发后,注采井网难以满足后续开发需求。应用油藏工程和数值模拟预测等方法,对低渗透油藏合理油水井数比、注采井网调整方式、调整时机以及调整后新、老井合理注水调整方法进行系统研究,形成了低渗透油田井网调整技术。考虑低渗透储集层的渗流特性、启动压力梯度导致油水井地层压力的差异,推导了适应低渗透油藏的油水井数比计算公式。根据储层裂缝发育状况以及剩余油分布特征,选择水驱面积波及系数较高的井网进行调整。敖南油田合理的调整方式是将裂缝不发育井区反九点法井网调整为五点法井网,裂缝发育井区转线性注水。对不同调整时机下的开发效果预测表明,调整越早,效果越好。井网调整后要适当控制老井注水,加强新井注水,使地层压力分布更加合理。研究结果表明,利用上述调整对策对低渗透油藏实施注采井网调整是可行的,可以为低渗透油田井网调整提供新的技术支持。      

低渗透油田建立有效驱替压力系统研究

启动压力规律和渗流理论研究表明，只有当驱替压力梯度完全克服油层启动压力梯度时，注采关系才能建立，因此克服低渗透油层启动压力梯度的最小驱替压力梯度所对应的注采井距，即是注水井和生产井之间能够建立有效驱替的最大注采井距。根据低渗透油田油气渗流理论推导出不等产量的注水井和生产井之间驱替压力梯度的分布表达式，可以反映出注水井与生产井之间的压力分布情况。模拟计算表明，若将该成果应用于低渗透注水开发油田将会明显改善开发效果。     

大庆长垣外围低渗透油藏开发调整技术

随着注水开发的深入,大庆长垣外围低渗透、低丰度、低产油藏的开发矛盾逐渐暴露出来:中高含水区块采出程度高,剩余油分布零散,注水开发调整挖掘剩余油难度大;特低渗透裂缝发育区块含水上升快、产量递减快,控水稳油难度大;超低渗透裂缝不发育区块启动压力梯度大,注水受效程度低,开发调整提高有效动用程度难度大.为此,借鉴大庆长垣喇萨杏油田油藏精细描述及其剩余油分布研究技术思路和方法,结合长垣外围已开发油田地质特征和注水开发特点及开发调整实践,研究形成了包括低渗透油藏分类评价、油藏精细描述、剩余油描述、井网加密调整、注采系统调整及微生物驱油和蒸汽驱油在内的综合调整技术,为外围油田注水开发调整提供了技术支持.     

裂缝性低渗透油藏注采系统调整技术研究

裂缝性低渗透油藏,在正方形井网反九点注水方式开发过程中,表现出与裂缝走向一致的注采井见效快,含水上升快,甚至暴性水淹,而与裂缝走向垂直的注采井见效差,地层压力低、油井产液能力低。为此,通过对裂缝性低渗透油藏由反九点注水转线状注水渗流特点、油水井数比影响因素和注采系统调整作用的探讨,结合外围朝阳沟和头台等裂缝性低渗透油田注采系统调整效果,提出了适合外围油田不同裂缝走向与井排方向夹角井网转线状注水的合理调整方式,为裂缝性低渗透油田注采系统调整提供了理论和实践依据。     

大庆低渗透油藏注水动态裂缝开启机理及有效调整对策

大庆长垣外围低渗透油藏水驱开发受注水动态裂缝影响,水驱开发效果差。为改善水驱效果,需首先明确注水动态裂缝开启规律,进而才能提出开发调整对策。综合利用地质力学、油藏工程及数值模拟等方法,建立了注水动态裂缝开启压力计算方法,揭示了其开启机理和延伸规律,并针对裂缝开启不同情况,形成了相应的调整对策。研究表明：当注水压力超过储层现今最小水平主应力时,裂缝首先沿现今最大水平主应力方向开启;随着注水压力继续增加,裂缝沿与现今最大主应力方向夹角较小的注采井连线方向开启。根据裂缝开启压力计算方法,结合大庆外围A油藏条件,其裂缝开启的临界注水压力为9 MPa。油藏注水压力为12～14 MPa,当注水井排与现今最大水平主应力方向一致时,油藏沿现今最大水平主应力方向开启单方向裂缝,剩余油主要沿裂缝呈条带状分布;当注水井排与现今最大水平主应力方向呈一定夹角时,油藏开启多方向裂缝,剩余油被多方向裂缝切割呈零散分布。基于不同井网与裂缝匹配油藏剩余油分布模式,提出了“限压注水控制多方向注水动态裂缝开启、沿现今最大水平主应力方向裂缝线性注水、侧向基质驱替”的开发新理念,给出了注水压力界限与井网加密调整模式,现场应用效果显著。     

低渗透油藏中不同压裂注采井网非稳态产量计算分析

在井网压裂基础上进行注水,可以有效改善流场,增大泄油面积,是开发低渗透油藏的重要手段。快速准确预测低渗透油藏注水开发产量可以为开发优化设计奠定基础,但低渗透油藏注水开发呈现非稳态、非线性渗流特征,基于达西定律形成的油藏工程方法并不适用。本次研究通过流场分析,来划分等效流动单元,并在此基础上考虑了油水两相渗流启动压力梯度,采用流线积分法建立了不同压裂注采井网的水驱非稳态产量解析计算方法。与物理模拟及数值模拟相比,计算方法更简单,计算速度更快,可以为低渗透油藏压裂注采方式优选及注水开发对策制定提供手段。采用本方法计算并剖析了启动压力梯度、压裂注采方式及裂缝长度对油井生产动态的影响,结果表明：启动压力梯度增大了渗流阻力,与不考虑启动压力梯度相比,油井产量更低;受流动单元控制,不同压裂注采方式的增产效果及见水时间完全不同,同时压裂注采方式的增产效果最好,能够增产3.1倍,但见水时间仅为24个月;随着压裂缝长增加,油井产量越高,但当缝长超过最佳长度,增油效果不明显。     

低渗透油藏不稳定渗流注水见效时间与井距的关系

用常规的压力传播的公式计算低渗透油田注水见效时间，通常与实际情况相差很大。低渗透油藏存在启动压力梯度．并且在不稳定渗流时，流体流动边界不断变化。针对低渗透油藏存在启动压力梯度的特点，以具有启动压力梯度的渗流公式为基础，利用油藏压力分布近似表达式．研究了低渗透油田不稳定渗流压力分布特征；根据物质平衡原理，求出了低渗透油田注水见效时间与注采井距的关系。低渗透油田压力传播时间与压力梯度密切相关，注水见效时间与启动压力梯度成直线关系。该方法推出的注水见效时间的公式．为油田预测注水见效时间和确定合理井距提供了一种重要的手段。     

水驱油田合理注采压力系统

合理注采压力系统优化研究是开发水驱油田关键环节之一。以往采用的算法均存在缺陷：①“吸水、产液指数法”未考虑注采不平衡问题、油水密度差异及体积系数;②“吸水、产液指数及注采比法”未考虑油水密度差异及体积系数;③“吸水、产液指数比及注采压差法”不具有理论和实际意义;④“考虑单井及地层压力变化法”未考虑注水井启动压力、采油井启动压力对油田开发效果的影响。为解决上述问题,基于水驱油田注采压力剖面,提出了优化研究水驱油田注采压力系统的新方法。与以往的算法相比,新方法综合考虑了注采不平衡、油水密度差异、体积系数、注水井启动压力、采油井启动压力梯度等方面的影响因素。结果显示,新方法可适用于水驱油田任何油藏类型、任何油层压力分布状况条件下的合理注采压力系统参数计算。运用新方法对胜坨油田胜一区沙河街组二段1-3砂组油藏进行了合理注采压力系统参数计算,得出了该油藏合理油、水井数比为1.42,合理地层压力保持水平为17.29 MPa,此时合理采液量为14 572.41 m³/d,比调整前增加12 452.41 m³/d,合理注水量为15 906.88 m³/d,比调整前增注13 566.88 m³/d,提液增注效果显著。研究结果表明,新方法具有较强的适用性和应用前景。     

国内海上注水开发油田注采系统调整潜力

海上部分注水开发油田的吸水指数随着含水率的增加呈递减趋势,注入能力的下降、注水井点及注水量的不足将直接影响油田未来的产液量。通过注采系统调整,优化油水井数比可以有效改善水驱效果。在考虑生产压差、安全注水压差及压力保持水平基础上建立了注采系统调整评价方法,定量评价了海上三大类注水开发油田未来注采系统调整潜力。结果表明,注采系统调整的重点在陆相稠油及陆相整装中低黏油田,年增油量可达到(50~260)×10~4m~3。     

利用启动压力梯度计算低渗油藏极限注采井距的新模型及应用

基于均质地层等产量一源一汇稳定径向渗流源汇连线中点处的压力,给出了由启动压力梯度计算极限注采井距的公式,并重新推导了定井底流动压力注水和生产与定产液量生产和定注水量注水2种情况下计算低渗透油藏的极限注采井距的公式。给出的确定低渗透油藏极限注采井距的公式更实用。应用实例表明,用该方法所得结果与油田注水动态分析结果一致,能用于指导低渗油田注水开发的井网部署。     

Feasibility of Gas Drive in Fang-48 Fault Block Oil Reservoir

The Fang-48 fault block oil reservoir is an extremely low permeability reservoir, and it is difficult to produce such a reservoir by waterflooding. Laboratory analysis of reservoir oil shows that the minimum miscibility pressure for CO2 drive in Fang-48 fault block oil reservoir is 29 MPa, lower than the formation fracture pressure of 34 MPa, so the displacement mechanism is miscible drive. The threshold pressure gradient for gas injection is less than that for waterflooding, and the recovery by gas drive is higher than waterflooding. Furthermore, the threshold pressure gradient for carbon dioxide injection is smaller than that for hydrocarbon gas, and the oil recovery by carbon dioxide drive is higher than that by hydrocarbon gas displacement, so carbon dioxide drive is recommended for the development of the Fang-48 fault block oil reservoir.     

特低渗油藏压裂井注采井距与注水见效关系

针对目前注采井距与注水见效关系研究中缺乏对应压裂井研究的现状,以压裂井压力波椭圆等压面传播理论为基础,推导了特低渗油藏压裂井注水见效时间与椭圆动边界半径、启动压力梯度、油井产能水平和原油黏度等的综合关系。并对上述因素对注水见效时间的影响进行了研究。结果表明,这些因素对注水见效均有较大影响,压裂井对上述因素影响的敏感性远小于未压裂井,特别在目标油藏原油黏度较大时,此种差异表现得更为明显,合理注采井距的选择是多因素下主次要矛盾共同作用的结果,其选择应放在优化、高效开发油藏的大系统中考虑。     

江汉油田低渗透油藏注水开发技术研究

针对江汉油田的低渗透油藏，探索了一套合适的注水开发技术。这就是：确保地层能量的早期注水技术；改善注水开发效果的合理提压注水技术；提高注水开发效果的沿裂缝注水技术；提高驱替效率的脉冲注水技术。并对以上各种技术的应用效果进行了简要分析。     

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%。     

注采优化提高平面非均质低渗油藏井网水驱波及效率

不稳定注水广泛应用于非均质油藏的水驱开发,为进一步改善平面非均质低渗油藏水驱开发效果,采用与目标油藏对应的径向流物理模型,分析了3种注采方式下平面非均质油藏井组生产井生产动态及采收率,明确了3种注采方式改善水驱开发效果的作用机理,并给出3种不同注采方式的适用性。结果表明:不稳定注水方式可形成不稳定压力场,形成油水交渗及弹性力驱油,改善低渗区域的驱油效果;同步平衡产液量注采方式可改善整体水驱波及效率,并利用不稳定注水提高低渗区域原油采收率,整体采收率较高;异步平衡产液量注采方式可在不稳定注水后,调整注采压差,提高低渗区域驱油效率,同时扩大注入水对低渗区域的波及效率,大幅度提高低渗区域的采收率。实验结果可为目标油藏水驱开发注采方式优化提供理论支持。     

有限差分法在低渗油藏数值模拟中的应用

在低渗透油藏中存在着启动压力梯度,其渗流不再符合达西定律。本文考虑启动压力梯度及毛管力的影响,建立径向水驱油两相渗流微分方程,并利有限差分法进行数值模拟。对于低渗油藏由于启动压力梯度及毛管力的作用,不仅增大了原油的开采难度,而且降低了原油的最终采收率。因此,低渗透油藏强化注水以扩大生产压差,从而改善开发效果。     

Influences of fracture orientation on oil recovery by water and polymer flooding processes: An experimental approach

The major objectives of this study are to experimentally investigate the influences of fracture orientation on oil recovery by water and polymer flooding processes. Four flood experiments were conducted at simulated reservoir conditions of temperature and pressure. The fifth experiment was carried out using core sample without fracture as a base run to compare the performance of fractured and unfractured formations under water and/or polymer flooding(s). Viscosity variation of actual crude oil and polymer solutions of different concentrations was measured under different temperatures.The results indicated that waterflooding the unfractured carbonate reservoirs provided higher oil recovery than formations of a single fracture. A carbonate reservoir of a single-horizontal fracture in the direction of oil flow (0° inclination angle) recovered the highest oil recovery while a similar formation of a single-vertical fracture perpendicular to oil flow direction (90° inclination angle) produced the lowest one by waterflooding. The increase of fracture inclination angle decreases oil recovery by waterflooding.For polymer flooding after complete waterflooding, the results showed that all fractured carbonate formations of different inclination angles produced higher oil recovery than unfractured ones. The highest oil recovery by polymer flooding was produced from formation of a single fractured of 30° inclination angle, while the lowest recovery was obtained from formation of 90° inclination angle. In addition, the ultimate recovery of combined water and polymer flooding processes in fractured carbonate reservoirs proved that the best recovery was gained from the horizontally fractured formations.     

聚合物驱油过程中的“阈压梯度”选择

一般油藏都有不同程度的层间非均质性。在注水开发中、后期，水沿着高渗透油层无效流动，而使低渗透油层留下大量原油。聚合物驱是较理想的提高采收率方法，但需选择合理的注聚压力梯度（阈压梯度）才能使聚合物溶液段塞在非均质油层中较均匀推进，从而更有效地改善油层吸水剖面和提高原油采收率。在所给实验条件下，注聚阈压梯度值为０．２ＭＰａ／ｍ，以此值向实验岩心注入聚合物，与水驱相比，吸水剖面改善率可达７１．７２％，提高采收率１３．８１％，该文还首次提出了阻力比、残阻比的概念。     

腰英台特低渗油藏改善注水开发效果实践与认识

腰英台特低渗裂缝型油藏储层非均质性严重,注水开发特征表现为水驱储量控制程度低,注水压力高,波及体积小,沿高渗透带突进明显,水淹程度高,而在低渗透带剩余油丰富。通过水井重复射孔、油井转注、水平井分段压裂、水井调剖、周期注水等方式有效地改善了其注水开发效果。     

宝浪油田宝北Ⅰ+Ⅱ油组低于饱和压力开发特征

宝浪油田宝北Ⅰ+Ⅱ油组自投入注水开发以来,整个开发过程始终贯穿油水并重的开发指导思想.但由于其低孔低渗的储层性质,注水外溢以及裂缝等因素的影响,尽管增注工作的力度不断加大,但潜力层受效差,地层压力仍呈下降趋势.饱和压力是注水开发油田地层压力水平的一个重要临界点,当地层压力低于饱和压力时,相关开发特征的研究对油藏后续开发...