强底水稠油油藏水平井三维水驱物理模拟实验

珠江口盆地海相砂岩稠油油藏底水活跃,夹层分布复杂,开发难度较大,现有的常规实验规范无法准确地描述此类油藏的波及规律。基于南海东部X稠油油藏特征,设计了水平井三维水驱物理模拟实验,抽提出原油黏度和夹层分布范围作为影响水驱开发效果的主控因素,分析了强底水稠油油藏水驱开发中的水脊形态与波及规律。结果表明：稠油油藏水脊变化过程为局部锥进—局部见水—局部上托—围绕见水点拓展;稠油油藏水驱存在明显的油水过渡带,在开发后期波及范围增大有限,可采用大排量提液措施,重点挖潜在波及区油水过渡带中的剩余油;稠油油藏水驱应关注水平井沿程非均质性;对于含夹层稠油油藏,小范围夹层底部剩余油较少,大范围夹层易发生底水绕流形成次生边水,沿井筒方向波及范围增大幅度较大,在夹层下部残存大量剩余油,表现为“屋檐油”。该成果可为强底水稠油油藏治水防水及剩余油挖潜提供方案。     

低效稠油油藏开发效果影响因素分析及水平井优化

为了进一步改善边底水稠油油藏的开发效果,达到最终提高该类油藏采收率的目的,以营13-35断块东一段油藏为基础,分析边水油藏和底水油藏的开发效果。边水油藏和底水油藏的开发效果差异较大,底水稠油油藏采用直井开发,由于其初期含水率高、累计产油量低、含水上升速度快,开发效果较差。利用油藏数值模拟方法,分别建立边水、底水油藏的概念模型,研究水平井技术政策界限。结果表明,边水油藏在有效厚度大于3 m、距内油水边界120 m以上区域适于采用水平井热采开发;底水油藏在有夹层区域水平井油层有效厚度达到3.8 m时,热采效果明显优于常规开发效果,而无夹层区域考虑到注蒸汽过程中易造成与底水的沟通,油层有效厚度达到5.6 m时,适于采用常规水平井开发。     

水平井技术在太平边底水稠油油藏的应用

为了改善开发效果,提高采收率,针对太平油田边底水稠油油藏直井开发含水上升快、采收率低的问题,在沾18块边底水稠油油藏开展了水平井整体调整技术的研究及应用,取得较好效果。初步形成了边底水油藏剩余油分布规律研究、隔夹层研究、水平井技术等水平井整体调整技术,对太平油田边底水稠油油藏及同类油藏的开发具有较好的指导和借鉴意义。     

夹层对稠油底水油藏可布水平井油层厚度的影响——以秦皇岛32-6油田为例

秦皇岛32-6油田是典型的海上低幅稠油底水油田,由于其构造幅度低,油层厚度小于10 m的储量比例占22%.为了高效动用此类储量,在岩心分析和夹层测井识别的基础上,采用数值模拟方法充分利用夹层较发育的特点,开展了夹层对水平井开发的影响以及水平井布井界限研究。研究结果表明,夹层渗透率与基岩渗透率比值为0.01时,夹层能有效阻挡底水的快速锥进;夹层面积为水平井泄油面积的2~3倍时,能使底水发生绕流且使储量动用程度最大化;夹层位于距油层顶面3/4油层厚度处时,可有效延缓底水锥进速度,同时扩大水驱波及体积;以累计产油量5×10~4m~3作为可布水平井的经济极限下限,海上低幅稠油底水油藏可布水平井油层厚度下限值为5 m.矿场先导试验证实了该结论的可靠性,为低幅稠油底水油藏水平井布井提供了技术支持。     

微生物复合降黏技术在底水稠油油藏开发中的应用

文中首次提出在底水稠油油藏水平井开发中采用微生物复合降黏技术。该技术是一项针对采取水平井开发但采出程度仍然较低的稠油油藏提出了的综合技术,解决了单一微生物采油效率较低的问题。在BQ油田B64断块馆三3油组底水稠油油藏水平井B28KH井运用该技术后,油井原油黏度有效降低,综合含水下降,单井产量明显上升。该技术先导实验的成功,为提高同类稠油油藏,特别是采用水平井生产、底水活跃、隔夹层不发育的稠油油藏的开发,找到了一种新方法。     

海上稠油油田高含水期开发模式研究

海上稠油油田进入高含水开发期后,面临采油速度低、水窜快、产量递减快及采收率低等问题,且缺乏分层系开发调整经验,制约了油田的稳产和高效开发。以秦皇岛32-6油田为例,利用室内物理实验、油藏数值模拟等方法,开展了高含水期开发模式研究,明确了海上非均质稠油油藏分层系开发技术界限、注采井间加密模式和底水油藏水平井布井下限。结果表明：当储层原油黏度级差大于3或渗透率级差大于3时,层间干扰系数增大,实施分层系开采,且各开发层系油层厚度为4～8 m;对于强非均质性储层,不同井型、井网加密模式下体积波及系数差别较大,采用反九点转五点水平井+定向井联合井网加密模式,并将井距调整为220 m,体积波及系数显著提高;储层内部隔夹层渗透率、分布面积和分布位置均对水平井产能具有较大影响,基于隔夹层优化布井后,原油黏度为260 mPa·s的底水稠油油藏水平井累计产油量达到5万m³,油柱高度可由12 m下推至7 m。基于上述研究成果形成了“纵向分层系、平面变井网、水平井挖潜”的海上河流相稠油油田高效开发新模式,应用于秦皇岛32-6油田获得了良好的开发效果,可为类似油田的开发提供借鉴。     

QUANTITATIVE CHARACTERIZATION OF HORIZONTAL-WELL WATER CRESTING IN BOTTOM WATER OIL RESERVOIR WITH NO INTERBED

对于无夹层的底水油藏,建立典型底水油藏水平井开发数值概念模型,计算了多种情况下的水脊形态,拟合了水脊剖面公式.利用多元非线性回归方法确定了水脊影响因素与系数a1、a2、a3的关系,建立了水脊定量描述公式,推导了水脊高度和水脊体积计算公式.以Z油藏一口水平井为例,验证了定量描述公式,结果表明定量描述公式计算结果满足矿场需要.     

水平井蒸汽吞吐经济技术界限

利用水平井蒸汽吞吐开发薄层、超稠油以及具有边底水等复杂条件的稠油油藏具有较好的优势,但是水平井投资大,风险高,研究水平井蒸汽吞吐经济技术界限十分必要.基于油藏数值模拟和动态经济评价方法,研究了无边底水、边水以及底水3类稠油油藏水平井蒸汽吞吐的油层有效厚度界限、油价边界值以及地面原油粘度界限.底水稠油油藏含水率上升最快,开发效果最差,因此经济技术界限也最为苛刻.当油价为50美元/bb1时,地面原油粘度为10 000 mPa·8的无边底水、边水以及底水稠油油藏进行水平井蒸汽吞吐开发的油层有效厚度界限分别为2.7,2.9和13.8 m.建立不同油价下的经济技术界限图版以及定量关系式,便于根据油价波动动态地指导不同类型稠油油藏水平井蒸汽吞吐经济开发.     

底水油藏水平井临界产量计算方法

隔夹层是影响底水油气藏开发的重要因素,准确预测隔夹层对底水油藏水平井临界产量的影响,是带隔板底水油藏水平井配产的关键。在水平井渗流场分解的基础上,利用等值渗流阻力原理得到各渗流场阻力,结合Dupuit隔板底水油藏临界产量计算原理推导出带隔板的底水油藏水平井临界产量计算方法。实例计算结果表明,临界产量随着垂向渗透率的增大而增大,隔板抑制底水锥进的作用就越显著,在油藏各向异性系数大于0.6之后,临界产量变化逐渐趋于平缓;隔板的大小以及隔板位置也是影响临界产量的关键因素,隔板范围越大,临界产量越大,隔板离底水越近,临界产量越小,在实际钻井过程中,水平段应尽量靠近隔板,设置人工隔板则要尽量远离底水界面。该方法为计算带隔板的底水油藏水平井临界产量提供了理论依据。     

底水油藏水平井开发物理模拟实验研究

为了了解底水油藏水平井开发过程中水脊发展规律,根据底水油藏水平井开采机理,建立了其开采过程的渗流数学模型,采用方程分析方法推导出了底水油藏水平井采油物理模拟的相似准则数群, 根据相似准则研制底水油藏水平井开发物理模拟装置,利用该实验装置分别研究了均质地层和具有隔夹层底水油藏的水脊上升形态与水平井开发动态。结果表明:在均质条件下,水平井见水位置在中部;当水平井附近具有隔夹层时,水平井含水率上升缓慢,并且随着隔夹层展布的增大,底水受到的抑制作用愈发明显,水平井见水时间延迟;对实际底水油藏水平井生产动态进行分析表明,隔夹层对开发效果的影响与物理实验结果相同。研究表明,可以充分利用隔夹层对底水的遮挡作用,尽量使夹层靠近水平井,并且应适当增大隔夹层的展布,提高水平井开采效果。      

利用水平井技术开发低幅度底水稠油油藏

G104-5断块Ng6油藏为底水稠油油藏,构造幅度低,采用定向井开发,含水上升快、产量低,效果差。水平井具有生产压差小、泄油面积大的优点,可有效延缓底水锥进,提高单井产能,是开发低幅度底水稠油油藏的有效手段。根据油藏特点建立概念模型,对水平井生产的油水运动规律进行模拟。结果表明,储层的非均质性、水平段长度、水平段位置、隔夹层发育状况、油层厚度等因素决定着底水上侵的特点。在此基础上,进行水平井整体开发优化设计,实施后取得较好效果。     

海上底水油藏水平井水驱波及系数定量表征

海上底水油藏开发中后期面临着水驱油规律认识不清及水平井井间水驱波及系数定量描述难的问题。以渤海Q油田为例，利用室内一维长岩心水驱油实验、油藏数值模拟方法，建立了底水油藏精细数值模型，研究了底水油藏长期水驱后驱油效率和水平井井间水驱波及系数变化规律。结果表明：水驱油实验中驱替倍数提高至2 000 PV，驱替速度由1 mL/min提高至5 mL/min，驱油效率较常规水驱驱替倍数为100 PV时提高了15%～20%；基于数值模拟的水平井水驱波及体积研究，通过引入高倍水驱后相渗曲线，并将模型网格精度提高至长×宽×高为10.0 m×10.0 m×0.3 m时，实现了对水驱波及体积的精细刻画，计算出的波及系数由原始模型的66.7%降低为54.6%，提高了模型计算精度；水平井布井油柱高度和井距均是影响井间水驱波及系数的主控因素，水平段油柱高度越低，井距越大，井间水驱波及系数越低。基于以上研究结果，建立了海上底水油藏井间水驱波及系数图版，明确了底水油藏水平井布井界限参数：布井井距100～150 m，油柱高度6～8 m，井控储量（15～25）万m³，水平井最大提液幅度2 000 m³/d，极限经济产油量10 m³/d，水平井累计产油量大于5万m³。该研究成果成功指导了海上Q油田底水油藏21口加密水平井的实施，可为底水油藏中后期高效挖潜提供借鉴。     

稠油底水油藏不同井型开发特征分析及应用

Q油田为地质构造平缓,辫状河沉积的稠油底水油藏,主要由水平井和定向井两种井型开采。通过对比分析两种井型开发特征,发现相对于定向井,水平井采油指数更高,无水采油期更长,含水上升更慢,累产油也更高。引入解析产能计算模型进行产能计算,分析水平井含水上升慢的机理,运用甲型水驱曲线法预测水驱储量和累产油,理论分析结果跟实际生产状况一致。水平井开采底水油藏效果更好,对稠油底水油藏的开发策略调整具有指导意义。     

稠油底水油藏不同井型开发特征分析及应用

Q油田为地质构造平缓,辫状河沉积的稠油底水油藏,主要由水平井和定向井两种井型开采。通过对比分析两种井型开发特征,发现相对于定向井,水平井采油指数更高,无水采油期更长,含水上升更慢,累产油也更高。引入解析产能计算模型进行产能计算,分析水平井含水上升慢的机理,运用甲型水驱曲线法预测水驱储量和累产油,理论分析结果跟实际生产状况一致。水平井开采底水油藏效果更好,对稠油底水油藏的开发策略调整具有指导意义。     

渤海稠油底水油藏精细定量注水研究——以秦皇岛32-6油田西区为例

渤海稠油底水油藏注水开发过程中如何优化注水和提高注水效率是一直面临的问题。通过设计恒压注水装置,对注入水在不同注入条件下的流动形态及样式进行了室内实验。根据注入水流动形态,应用渗流力学基本原理,结合重力作用研究了稠油底水油藏注水波及系数、注水强度、注采比及井距之间的关系,建立了注采比与波及系数、注水强度与波及系数理论图版。根据理论图版,参考地层破裂压力及工程因素,提出了秦皇岛32-6油田西区底水油藏注水定量优化调整的技术界限。应用该技术界限对秦皇岛32-6油田F8注采井组进行了增注先导试验,调整后单井增油量达到10 m3/d,且日产液缓慢增加,有效减缓了底水油藏的产量递减,为秦皇岛32-6油田西区稠油底水油藏的综合调整方案提供了技术保障。     

稠油底水油藏临界产量计算方法研究

稠油底水油藏开发过程中易发生底水锥进现象,导致油井过早见水,给油藏开发带来极大困难。因此确定油井的临界产量十分重要。目前临界产量的计算方法大多是针对无启动压力梯度的常规油藏而建立的。而稠油底水油藏由于流体性质,具有明显的启动压力梯度。针对稠油油藏渗流特征,建立了考虑启动压力梯度的稠油底水油藏临界产量的计算新方法。经实例分析可知,提出的计算方法更加符合稠油底水油藏实际情况,具有重要实际意义。     

计算底水油藏单井水驱波及体积系数的新方法

目前针对水驱波及体积系数方法的研究大多适用于注水开发的油田,对天然底水油藏水驱波及体积系数的研究较少。基于底水油藏单井水锥流动模型,从物质平衡基本原理出发,建立底水油藏的单井水驱波及体积系数的新方法。以渤海油田A油藏为例,运用该方法计算单井不同生产时间下的水驱波及体积系数。结果表明,目前该井水驱波及体积系数具有一定提高空间,下步应进一步提高水驱波及体积系数,从而改善水驱开发效果,提高水驱开发采收率。     

低油柱底水稠油油藏水平井随钻着陆策略

对于低油柱底水稠油油藏,避水高度是影响水平井见水时间和产能的最主要因素,准确着陆是水平井成功实施的关键。运用C油田高精度地震资料.根据沉积正韵律特征、隔夹层分布模式和沉积微相资料,结合钻井工具增斜能力.总结了一套适合低油柱底水油藏水平井随钻着陆策略.即;低油柱底水稠油油藏与高精度地震资料背景下的87°稳斜找油策略:沉积正韵律与低油柱双重约束下的1.5 m着陆深度策咯:隔夹层分布模式指导下的剖面着陆策略:沉积微相控制下曲平面着陆策略。该技术在指导调整井精确莆陆中取得了较好的应用效果.也为该油田今后的综台调整方案中水平井的实施提供了参考。     

稠油底水油藏水平井水平段位置优选

利用油藏数值模拟方法对辽河油田冷41断块稠油底水油藏水平井水平段位置的优选进行了研究,分析了水平渗透率、垂直渗透率与水平渗透率比值、原油的粘温关系、水体倍数及油层厚度变化对水平段位置的影响。根据不同方案的数值模拟研究结果,获得了水平井水平段距底水的无因次距离随着参数变化的图版以及拟合公式,利用这些图版和拟合公式就可以对此类稠油底水油藏的水平井水平段位置进行指导,为同类油田开发提供依据。     

应用水平井提高老油田采收率

自2004年以来,针对辽河油田厚层特稠油油藏汽驱井组蒸汽超覆严重,厚层底水普通稠油油藏底水快速突进,薄层边水特稠油油藏油水关系复杂,薄层特稠油油藏边部储量难以有效动用,火山岩裂缝性底水稀油油藏底水突进严重5类不同类型油藏中存在的开发矛盾,以精细地质研究为基础,以水平井技术为依托开展对老油田的挖潜。共部署了71口水平井,实施55口,取得了良好的开发效果和可观的经济效益,增加地质储量326.66×104t,预计提高采收率7%以上,为老油田"二次开发、深度开发、多元开发"开辟了一条新路。