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。     

安塞特低渗透油藏合理开发井网系统研究

鄂尔多斯盆地安塞特低渗透油田由于存在天然裂缝或人工压裂裂缝,造成了储集层平面渗透率的方向非均质性。该油田以往采用正方形九点注水开发井网,存在沿裂缝方向油井见效、见水快,而裂缝两侧油井见效差或不见效等问题。以该油田具有代表性的坪桥区特低渗透油藏为例,通过数值模拟研究,对比分析了正方形反九点井网、菱形反九点井网和矩形五点井网的特点和开采效果,并对矩形井网的井排距和井距进行了优化。研究结果表明:在特低渗透油藏开发初期,菱形反九点井网开发效果好于正方形反九点井网,沿裂缝方向线状注水的矩形五点井网更适合特低渗透油藏开发;矩形五点井网可以对油井和注水井进行大型压裂,在提高单井产能和注水波及体积的同时可防止油井暴性水淹,通过适当延长沿裂缝方向的井距(最优井距为450～500m)、缩小垂直裂缝方向的排距(最优排距为150m),可以提高油井均匀受效程度和开发效果。图5表3参2(侯建锋摘)     

压裂投产低—特低渗透油藏井排距设计

为了模拟压裂投产低—特低渗透油藏中的非达西渗流特征,在原有黑油模拟器的基础上,建立并求解了考虑两相启动压力梯度、渗透率敏感性以及裂缝导流能力失效性的三维两相数值模拟模型,基于模型分析了压裂井波及椭圆的计算方法及影响因素,并推导了矩形井网和菱形反九点井网的井排距公式。压裂井波及椭圆影响因素分析结果表明:渗透率对压裂水井初期的波及椭圆大小具有显著影响,随着时间的增加注入压差和启动压力影响增大;各因素对波及椭圆的形状没有显著影响。通过遗传算法改进的GA-BP神经网络模型可准确求取压裂井波及椭圆参数。为实现井网系统和裂缝系统的最优匹配,以压裂井对油藏波及系数最大为目标,推导了矩形井网和菱形反九点井网的井排距公式。现场应用表明,压裂后平均日产油量可提高1.25倍,且长期增产效果显著。     

特低渗透油田井网形式研究及实践

根据长庆油区特低渗透油田开发实践，运用数值模拟、驱动压力梯度研究等油藏工程方法，按照最佳配置裂缝系统、井网系统、注采压力系统的原则，提出3种井网形式、即正方形反九点、菱莆反九点和矩形井网。在油田开发实践中，根据裂缝不发育，较发育和发育3种不同情况，分别采用正方形反九点，菱形反九点，矩形井网形式开发，取得了明显效果。     

特低渗透、超低渗透油藏试井设计可行性研究

针对特低渗透油藏试井测试中存在的合理测压时间问题,通过稳定试井设计计算,首先判断特低渗透油藏油井压裂裂缝的闭合情况,得到了确定压裂裂缝是否闭合的方法;其次通过产能指示曲线是否与压力轴相交,提出了确定特低渗透砂岩油藏启动压力梯度的一种方法;同时,通过对特低渗、超低渗透油藏在不同工作制度下的多井试井设计,详细论证了多井干扰及脉冲试井在特低渗透油藏中的可行性及合理的工作制度。研究表明,特低渗、超低渗透油藏成功实施稳定试井、脉冲试井,并通过这些试井进行压力梯度、井间连通性参数研究。     

裂缝性砂岩特低渗油藏合理井网研究

长庆铁边城油田属于特低渗透油藏,按照最佳配置裂缝系统、井网系统的原则,提出3种井网形式:菱形反九点、不等距线状注水和反七点井网,井排距分别为450m×150m,500m×100m,550m×150m。运用数值模拟方法,通过对比不同井网整体压裂后采出程度与含水关系以及经济评价,最终推荐适合长庆铁边城油田的井网形式为不等距线状注水,井距450m,排距150m。     

长6特低渗透油藏重复压裂复杂缝网参数优化

直井体积压裂作为一种新型、高效的开发方式,对重复改造储层快速增产有重要意义。基于特低渗油藏菱形反九点井网,建立了考虑初次压裂裂缝时变性和重复压裂复杂缝网特征的研究井组模型,应用数值模拟方法,根据剩余油分布结果优选重复压裂潜力井,并采用正交试验方法进行缝网参数的优化设计。结果表明:主裂缝导流能力对增产效果影响显著,其次为主裂缝长度和次裂缝导流能力,缝网宽度和次裂缝间距影响程度较小。在实际井网、井距和压裂工艺所限制的范围内,当主、次裂缝导流能力分别为25μm2·cm、3μm2·cm,主裂缝长度为290 m,缝网宽度、次裂缝间距分别为100 m、30 m时,开发效果最好。研究结果不仅为长6特低渗透油藏重复改造提供了理论基础,而且对同类油藏重复压裂缝网优化设计具有重要的借鉴价值。     

基于压敏效应的变启动压力梯度面积井网产量计算模型

特低渗透油藏流体呈非线性流动,受压敏效应影响显著,渗透率随地层压力的变化而变化,从而导致启动压力梯度变化,严重制约油田生产。目前已有的特低渗透油藏面积井网产量计算模型未同时考虑压敏效应和变启动压力梯度问题,导致计算结果与实际情况偏差较大,适用性较差。针对这一问题,文中基于特低渗透油藏渗流理论及压敏效应公式,分析了压敏效应对渗透率和启动压力梯度的影响,建立了变启动压力梯度模型,推导了考虑压敏效应和变启动压力梯度的五点法、四点法和反九点法井网产量计算模型以及启动系数计算模型。实例结果表明,模型计算结果更接近实际情况,可用于评价不同井网条件下储层动用状况,为特低渗透油藏开发调整方案编制提供理论依据。     

低渗透、特低渗透油藏非达西渗流整体压裂优化设计

低渗透、特低渗透油藏在新增储量中所占的比例越来越大,该类油藏具有特殊的渗流规律,但基于达西定律的中-高渗透整体压裂理论对其并不适用,导致常规的整体压裂技术开发效果不理想.通过室内实验回归了启动压力梯度与渗透率的函数关系,在此基础上建立了低渗透非达西渗流整体压裂的数学模型.以肇源特低渗透油藏为研究对象,应用数值模拟方法,研究了启动压力梯度对油水井各项生产动态指标的影响,并对裂缝参数进行了优化设计.结果表明,启动压力梯度对油水井各项生产指标造成负面影响,不同的启动压力梯度优化出来的裂缝参数差别较大.因此,低渗透、特低渗透油藏整体压裂优化设计过程中不能忽视启动压力梯度的影响.     

西峰油田整体压裂方案优化设计

目前,在整体压裂优化设计方面,人们对五点井网和反九点井网的研究较多,而对菱形反九点井网的研究较少。根据长庆西峰油田菱形反九点井网类型和目前的地质条件,通过建立菱形反九点井网条件下带裂缝的油藏数值模拟模型和压裂方案优选决策模型,计算现有井网和裂缝方位条件下,多种压裂方案对油藏重要开采指标集的影响,通过综合分析确定合理的压裂方案,为西峰油田整体压裂效益的提高提供了科学依据。     

压裂井裂缝参数优化研究

压裂井裂缝参数是决定压裂效果最主要的因素,优选压裂参数可以提高效益,节约成本。以长庆油田某区块菱形反九点井网为例,应用低渗透地层油水两相流数学模型,采用数值模拟方法,模拟计算不同裂缝参数组合、不同生产时间下的原油累计采出程度,详细分析了水力压裂采出程度与裂缝参数、井网形式、时间的关系。通过对比发现：在短期内获得最大的采出程度,增加边井裂缝半长是必要的;在压裂生产中后期,边井的裂缝会引起注入水的浸入,原油产量下降,含水率急剧上升,同时由于注入水大部分从边井流出,使角井无法得到注水井的影响,从而角井产量也大幅度下降,因此要在中长期获得最大的采出程度,需边井取较短的裂缝半长,角井取较大的裂缝半长。该结论为压裂参数优化提供了新的认识。     

低渗透油田注水并压裂数值模拟研究

在改进的黑油模型基础上，建立了一种油、水两相三维油藏裂缝数值模型，可以对垂直裂缝油藏不同井网条件下注水井压裂效果进行数值模拟。以朝阳沟油田为例，在反九点法井网条件下，裂缝处于有利方位和不利方位时，对注水井压裂后的注入动态以及对应油井的生产动态的影响进行了分析，并与油田的实际生产动态进行了对比。研究结果为注水井压裂效果评价提供了一种手段，对于经济有效地进行低渗透油田注水开发具有实际意义。     

低渗透砂岩油藏水井压裂参数优化数值模拟研究

利用油藏-裂缝耦合方法,建立了一种油、水两相三维油藏裂缝数值模型,采用对裂缝进行矩形网格剖分、与油藏连接处进行PEBI网格剖分相结合的方法,可以实现对不同井网条件下生产井压裂效果进行数值模拟研究。以胜利油田史深100低渗透断块油藏为例,在反九点法井网条件下,提出综合效果评价指标,对注水井压裂参数设计进行了优化计算。研究结果为低渗透油藏注水井压裂设计和效果评价提供了一种研究手段,对于提高低渗透油田注水效果具有实际意义。     

裂缝性低渗透油藏整体压裂开发电模拟研究

对实施整体压裂开发的裂缝性低渗透油藏，用电解模拟的方法研究了四种人工裂缝穿透比情况下，天然裂缝方位、位置、长度和裂缝数量对菱形井网、矩形井网和五点井网压力分布及产量的影响规律。结果表明，天然裂缝在有利的位置及方位下，能降低油水井近井地层的压力梯度；提高注入水的波及区域，提高较远处地层的压力，使油井增产；增加天然裂缝的长度或数量，产量相应增加；人工缝穿透比越小，天然裂缝的增产幅度越大。分析了天然裂缝增产的原因，并对裂缝性低渗油藏开发井网的部署及增产方法提出了建议。     

低渗透油藏水平井井网开发产能研究

利用水电相似原理和等值渗流阻力法,同时考虑启动压力梯度,对低渗透油藏水平井与直井联合开发的四点法、五点法、七点法及九点法井网产能计算公式进行了理论推导,分别给出了上述 4 种布井方式下水平井产能计算公式,并分析了穿透比、储集层厚度及启动压力梯度等方面对不同井网产能的影响因素。分析结果表明,对于低渗透油藏,由于启动压力梯度的存在,使得不同井网产能比均减小;随着穿透比的增大,水平井不同井网产能比均增大;随着储集层厚度的增大,不同井网产能比均减小。这一研究结果可应用于现场开发方案的编制及井网产能预测。     

龙虎泡低渗透油田井网适应性研究

在油田实际开发中实施了反九点法和五点法两种井网开发,解剖对比了两个区块的开发特点。在采出程度相同的情况下,五点法井网油井含水高,两个区块的单井产液量接近。反九点法井网开发中后期采取加密结合注采系统调整方式,能够提高差油层的动用程度和好油层的注水波及体积进而提高采收率。同时,应用水驱特曲线和Weibull模型等油藏工程分析方法对其最终采收率和水驱波及体积系数进行了评价,认为龙虎泡油田应采用反九点法注采井网开发。     

新欢27块整体压裂优化设计

针对新欢27块低压、低渗的特点,研究了采油井、注水井同时压裂的区块整体压裂改造的可行性,建立了相关的油藏、裂缝数学模型,选取反九点注采井网单元,分别对注水井、采油井的裂缝参数进行了模拟优化计算,对影响区块整体开发效果的裂缝参数进行了分析,给出了最佳缝长、导流能力的数值范围.     

不同增产方式对低渗气藏开发效果的影响分析

随着目前国内低渗气藏的开发比重逐渐增加,其最佳开发方式显得非常重要。常用的增产措施是直井压裂和打水平井。采用数值模拟方法,研究了各种因素对压裂井和水平井开发效果的影响,并对这两种井的开发效果进行了对比,指出了在低渗地层压裂井效果较好;渗透率较高时,水平井效果较好。     

The model and algorithm of a new numerical simulation software for low permeability reservoirs

Low permeability reserves occupy a large proportion in the remaining reserves all over the world. So it is urgent to research intensively the law of the seepage in the low permeability reservoirs. Fluid flow in the low permeability reservoirs deviates from the classic Darcy's law and instead conforms to the one of nonlinear seepage. According to this characteristic, a nonlinear seepage numerical simulation software has been developed. Unlike most mature commercial numerical simulation softwares at the present stage, the influence caused by the nonlinear seepage is specially considered. In this paper, a nonlinear seepage mathematical model is proposed. In addition, on the basis of practical field and laboratory experiment data, an ideal model of diamond inverted nine spot well pattern is also established. Under the same reservoir condition, the nonlinear simulation, conventional Darcy simulation and the simulation of threshold pressure gradient are also conducted. The simulation result shows that: in the low permeability reservoirs, nonlinear seepage dominates in a large scale of formation and the nonlinear simulation result shows excellent agreement with the production data. Therefore taking the nonlinear seepage into account is more suitable to reflect the percolation mechanism and development performance of low permeability reservoirs.