特高含水期油田动态监测系统优化技术研究

对大庆油田目前所有的注入剖面和产出剖面测井技术进行了优化研究.在油藏数值模拟的基础上,得到试验区块的模拟吸水剖面和产出剖面,与测井得到的吸水剖面和产出剖面进行了对比分析.为了使两者之间有可比性,对小层流量进行了合理的劈分或合并,求出两者之间的样本偏差.其结果可以用于制定下一步动态监测方案,从而达到对试验区块的动态监测系统的优化,为充分挖掘试验区块剩余油及提高采收率提供依据.     

低含油饱和度油藏开发特征

低含油饱和度油藏的渗流特征明显不同于常规油藏.采用室内大模型物理模拟实验和油藏数值模拟技术研究低含油饱和度油藏开发动态特征和影响因素,拟合建立含水率变化经验公式.在数值模拟过程中考虑了低渗透油藏启动压力对渗流特征的影响,从而使结果更符合实际情况.研究结果表明:低含油饱和度油藏没有无水采油期,且存在一个含水快速上升后略为回落的含水稳定采油期,初始含水饱和度越高,含水稳定期采油时间越短;当注采压力梯度接近拟启动压力梯度时,采出程度随注采压力梯度变化较大;当注采压力梯度远大于拟启动压力梯度时,采出程度随注采压力梯度变化很小,甚至没有变化.注采压力梯度小于拟启动压力梯度时,注水速度与最终采出程度正相关.     

提高油藏数值模拟精度的对策研究

针对油藏数值模拟研究过程相对复杂,涉及专业多、面广、时间跨度长的问题,分析了计算机运行速度、数模软件的局限性、油藏描述的精度等主要因素对数值模拟精度的影响,提出了应用注入、产出剖面资料劈分注水量和产液量,应用动态建模、跟踪模拟、分阶段模拟,采用PEBI网格技术等提高油藏数值模拟精度的方法。研究结果可为类似油藏数值模拟研究提供参考。     

低渗透油藏数值模拟中内边界条件的处理

低渗透油藏已经成为油田开发的重要对象,研究考虑非达西效应的数值模拟方法将有助于提高该类油藏数值模拟的准确性和可信度.低渗透油藏的数值模拟对内边界条件的处理应当考虑非达西渗流.由于井底附近压力梯度较大,流态可以认为是拟线性流动,根据拟稳态渗流理论,考虑流体在低渗透油藏流动过程中受到启动压力梯度的影响,基于三维油水两相油藏数值模拟数学方程,推导了定井底流压、定产油量和定产液量等条件下的内边界条件,并通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型,采用预处理共轭梯度法进行了求解.结果表明内边界条件中考虑启动压力梯度与否对井底流压影响较大,在定产量条件下,井底流压随启动压力梯度的增大而降低.     

一种新的剩余油研究方法初探

依据数值模拟非均质地质模型的水驱油动态，建立了切合油水井生产实际的动态劈分方程。该方程考虑沉积相、渗透率级差、生产层段射开程度、井距等多项影响因素，计算井组、小层的孔隙体积注入倍数，以非稳定一维驱替的前缘推进方程为数学模型，利用分流量方程（曲线）计算井间驱替前缘含水饱和度，然后用插值法得到剩余油分布。经运用于文13北块，取得初步成功。该方法适用于小断块油藏，在微机上即可简便实现。     

启动压力梯度等效数值模拟的应用

目前启动压力梯度的数值模拟技术尚不成熟,虽能进行机理分析,但由于运算量过大还未广泛应用于实际油藏开发。鉴于启动压力梯度设置的复杂性,在Eclipse软件的基础上,针对特低渗透油藏启动压力梯度变化大的特点,在不同渗透率级别下应用"THPRES"关键字设置平衡分区,研究了启动压力梯度等效数值模拟的应用方法。该方法能够大大地减少整体工作量和计算量,可大规模应用于实际区块油藏数值模拟,为合理预测特低渗透油藏开发提供了有力的依据。     

海上稠油油藏层间干扰系数确定新方法

海上油田开发一般采用多层合采方式,层间干扰严重,现有数值模拟软件得到的层间干扰系数与矿场产能测试结果差别较大。提出了考虑拟启动压力梯度确定层间干扰系数的油藏数值模拟方法。以渤海SZ稠油油藏为例,利用束缚水下油相驱替实验建立了SZ油藏拟启动压力梯度与储层流度的关系式;数值模拟时根据油藏非均质性情况设置平衡分区,利用THPRES关键字将两个不同平衡分区间的门限压力设置成拟启动压力(拟启动压力梯度乘以网格尺寸),实现了考虑拟启动压力梯度的数值模拟过程。实例应用结果表明,利用本文方法模拟所得层间干扰系数与产能测试结果吻合程度提高。本文方法在海上稠油油藏合理划分和调整开发层系中有较好的实用性。     

分层累计吸水量劈分方法研究

为了深入了解注水开发油藏的注采状况,从而采取切实可行的分层调整及挖潜措施,并为油藏描述提供可靠的分层累计吸水量数据,分两种情况研究了小层累计吸水量的劈分方法,即在有注水剖面资料的情况下,采用注水剖面资料进行小层累计吸水量的劈分;在无注水剖面资料的情况下,建立了动态劈分方程,并对涉及的各参数的取值方法进行研究.动态监测资料验证,动态方程劈分结果能反映地下的真实吸水状况.提高小层累计吸水量的劈分精度,满足开发生产的需要.     

基于形函数插值的流线追踪方法

油藏数值模拟中,压力和饱和度分布与流线有着密切的关系,流线在注水量劈分、注水效率计算方面具有重要的价值,目前计算流线主要通过流线数值模拟方法或采用欧拉法通过压力分布直接计算质点流速追踪流线。常规油藏数值模拟方法可以直接获取不同时刻压力场分布,但由于实际地质建模使用的网格步长太大,直接计算流线会产生极大误差。在采用油藏数值模拟方法获取油藏压力场分布的基础上,利用形函数插值理论对压力场进行插值加密,然后采用流线追踪算法计算油水井间流线的分布,达到常规油藏数值模拟技术也能计算流线的目的。建立的基于形函数插值的流线追踪算法简单易行,可以作为油藏数值模拟的一个后处理程序,相比流线模拟技术,该方法无需考虑模拟精度的问题,却能实现流线计算的目的,对实际油藏动态分析和油藏数值模拟历史拟合有重要的指导意义。     

动态渗透率三维油水两相低渗透油藏数值模拟

考虑流体在低渗透油藏流动过程中的非线性渗流特征和启动压力梯度的影响,基于动态渗透率的概念,建立了综合考虑非线性渗流和拟线性渗流的三维油水两相油藏数值模拟数学模型,通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型,并采用预处理共轭梯度法进行了求解。通过对均质油藏五点法井网和大庆油田某区块的计算结果表明,启动压力梯度对低渗透油藏的压力场有着显著的影响,在定产条件下,启动压力梯度越大则压力变化越剧烈,压降的影响范围越大,注采井间的压力梯度越高。由于非线性渗流规律较好地表达了流体在低压力梯度下的流动规律和最小启动压力梯度的影响,因此采用非线性渗流规律计算的压力变化要比拟线性情况平缓,更加符合低渗透油藏的开发实际。     

提高精细油藏数值模拟预测精度的前期研究——以流花11-1油藏为例

针对油藏数值模拟预测精度较低的现状，以流花11-1油藏为例，从油藏特性反映的强非均质性控制底水脊进的主要矛盾出发，结合测试资料及生产动态，运用物质平衡法和数值模拟方法，两次降低不确定性，突破了不确定性参数难以精确转化为确定性参数的局限，降低了历史拟合的多解性，并提高了历史拟合结果的可信程度及有效性。方案预测结果表明，2口新侧钻水平井定液生产9个月累积产油量预测结果与实际产量的相对误差分别为1．08％和0．76％。前期研究可以降低不确定性因素的影响，改善高含水油藏的开发效果，提高最终采收率。     

流动单元约束的油藏数值模拟研究

油藏数值模拟在油田开发方案的编制和确定、油田开采中生产措施的调整和优化、剩余油形成与分布以及提高油藏采收率方面,已逐渐成为一种不可欠缺的研究手段。油藏数值模拟的精度主要受油藏地质模型的精细程度和模拟模型的求解精度的影响。从提高油藏地质模型精度入手,将流动单元与油藏数值模拟相结合,通过利用流动单元细分模拟层系和针对不同的流动单元选取相应的相对渗透率曲线,提高油藏数值模拟的精度。模拟结果表明,流动单元约束的油藏数值模拟模型具有初始拟合程度高、模型修改程度低、能够更精确的反映层内和平面剩余油分布的特点。     

Using downhole temperature measurement to assist reservoir characterization and optimization

Without initial seismic or detailed geological information, reservoir characterization is difficult. Downhole temperature distribution in horizontal wells is an important source that helps to characterize the reservoir and understand the bottom-hole flow conditions. The temperature measurements are obtained from permanent monitoring systems such as downhole temperature gauges and fiber optic sensors. Additionally, production history and bottomhole pressures are usually readily available and are routinely used for history matching to improve the initial geological models. By combining the downhole temperature distribution and the production history, more reliable information can be extracted about the reservoir permeability distribution and bottomhole flow conditions in order to optimize the wellbore performance, particularly in horizontal wells.In this paper, a thermal model and a transient, 3D, multiphase flow reservoir model are used to calculate the wellbore temperature distribution in horizontal wells. By comparing the simulated temperature and the observed data, large-scale permeability trends in the reservoir are derived. These permeability trends are then incorporated as ‘secondary’ information in the geologic model building and history matching. The final outcome is a geologic model that has the constraints of both temperature and production history information.A synthetic case is presented to illustrate the procedure. The results show when using production history matching only without distributed temperature data along the wellbore, the water entry location in horizontal wells cannot be detected satisfactorily. By combining production history matching with downhole temperature distribution data in a wellbore, an improved geological model is developed that can match production history and locate water entries correctly. Based on the downhole flow conditions and the updated geological model, the well performance can be optimized by controlling the inflow rate distribution in a horizontal well.     

基于微地震离散裂缝与自动历史拟合的数值模拟

针对复杂缝网精细刻画、表征复杂,数值模拟历史拟合繁琐、不确定性强,导致非常规储层实现精准数值模拟难度大的问题,采用微地震复杂缝网反演、离散裂缝方法缝网精细刻画、集合卡曼滤波方法(EnKF)自动拟合技术3种手段形成的综合数值模拟技术,对复杂缝网条件下的非常规储层实现精准数值模拟.结果表明:文中提出的复杂缝网反演方法与直接...     

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。     

乌里雅斯太油田太27断块整体压裂数值模拟

乌里雅斯太油田太27断块属于典型的低渗透油藏,经过压裂改造后才具有一定的生产能力。为了优化太27断块的整体压裂参数,在考虑启动压力梯度的非达西渗流模型和整体压裂数学模型的基础上,采用数值模拟对生产井进行了历史拟合以验证模型的可靠性,并对乌里雅斯太油田太27断块反九点井网进行了整体压裂优化设计,分析了不同裂缝缝长比和导流能力对油井产能的影响。同时采用正交设计方法,设计了不同裂缝参数组合下的开发方案并进行优化。模拟结果表明,适合太27断块的裂缝参数为水井半缝长44 m,水井导流能力10 D·cm,边井缝长比0.3（半缝长66 m）,角井缝长比0.45（半缝长99 m）,角井导流能力为20 D·cm。在给定的井网条件下,裂缝缝长和导流能力存在最优值且并非越大越好,为其他低渗油藏区块整体压裂方案的设计提供技术参考。     

考虑启动压力梯度和应力敏感的页岩油井产能分析

为研究启动压力梯度及应力敏感效应对页岩油井产能的影响规律,基于油气水三相渗流模型,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感效应的页岩油渗流数学模型,给出了数值求解方法,并编制了页岩油藏数值模拟器。利用页岩油藏数值模拟器分析了启动压力梯度和应力敏感效应对多级压裂页岩油水平井产能的影响规律。页岩油藏数值模拟器退化计算结果与Eclipse软件的计算结果基本吻合,验证了模拟器的准确性。数值模拟结果表明:当启动压力梯度达到0.5 MPa/m时,生产10 000 d的累计产油量为无启动压力梯度时的24.7%;当应力敏感系数由0.1 MPa-1升至0.5 MPa-1时,生产10 000 d时储层近井地带的渗透率降低近一个数量级,累计产油量为无应力敏感效应时的36.2%;同时考虑启动压力梯度和应力敏感效应时,累计产油量更低。研究结果表明,启动压力梯度和应力敏感效应对页岩油井的产能均有较大的抑制作用,如不考虑启动压力梯度和应力敏感效应会过高估计页岩油井的产能,页岩油藏数值模拟器可为页岩油藏的开发提供指导。      

井下节流气井的生产动态模拟新方法

为了防止天然气水合物的生成以及井底积液的产生,鄂尔多斯盆地苏里格气田很多气井在井底都安装了井下节流装置,此类气井的产气量和井底流压均随着生产时间的增长而逐渐下降,没有一个绝对稳定阶段,故如何利用数值模拟的方法来实现对安装井下节流装置气井的动态模拟,是当前亟待解决的问题。为此,从油藏流动模型和井下节流气嘴流动模型出发,以井底为求解节点,通过耦合处理,提出了定气嘴尺寸生产的新理念;建立了气藏渗流、井下节流装置嘴流的计算模型,推导了新的数值模拟源汇项方程,实现了气藏渗流与井下节流装置嘴流的相互耦合。实例计算结果表明:新的数值模拟方法能够更加准确地体现安装井下节流装置气井的生产动态特征,能有效地应用于产能预测和稳产期评价,同时也为类似气井的产能计算提供了技术支撑。     

多层合采阶梯井产能计算模型的建立与求解

在阶梯井多个生产段同时对多个油层合采时产能预测难度较大。针对该问题,依据渗流力学、工程流体力学、油藏工程和数值分析有关理论,考虑油藏各向异性、渗流干扰、井筒管流压降和钻完井污染等因素,利用离散化处理方法,建立了阶梯井与薄互层油藏耦合的多层合采阶梯井产能计算模型,分析了该模型具有唯一解的充要条件,给出了求解方法。利用某三层薄互层油藏数据进行了实例计算,分析了井筒径向流率、井筒流量和井筒流压的分布规律,发现阶梯井生产过程中,井筒径向流率分布规律满足高阶偶次多项式,流量分布规律满足三次多项式,流压沿井筒呈抛物线状分布且越靠近跟端下降越快,并认为管流摩阻造成的压降和产量损失不可避免;将利用该模型计算的全井产量与Joshi公式的计算结果进行了对比,发现二者仅相差1.79%。研究表明,建立的多层合采阶梯井产能计算模型的计算结果合理,为相关产能预测提供了新方法。