非均质注水开发油藏提高水驱油效率研究及应用

以过渡带隔相注水工艺、实行微破裂压力注水及调剖、调驱等多种工艺结合进行合理注水，可以达到对非均质油藏系统开发，使低渗层水驱动用程度及驱油效率得以提高，对应油井地层压力上升、产能增加；这一水驱油工艺在桥口油田应用，实现了油田连续6年控水稳油，证实可以有效减缓油田自然递减，保持油田持续稳产高产，为同类油藏的控水稳油提供了可借鉴的经验。     

非均质油藏水平井分段变密度射孔优化模型

基于油藏数值模拟技术,耦合油藏渗流、井壁流体入流、井筒流体管流,建立三维三相水平井分段变密度射孔优化设计模型。分析了水平井跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质、油层厚度非均质、孔隙度非均质、井筒压降、最大射孔密度、射孔优化原则等8个因素对水平井分段变密度射孔孔密与入流剖面的影响及流体黏度、套管直径、管壁粗糙度对井筒压降的影响。结果表明,跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质性、油层厚度非均质性对分段变密度射孔有显著影响;考虑与不考虑水平井跟(趾)端与中部渗流差异可能会得出相反的孔密优化结果;避射段的存在会影响流体入流剖面;国内陆上大多数水平井分段变密度射孔不必考虑井筒压降的影响。塔河油田AT9-7H井预测与实际生产指标对比表明,该模型具有较高的精度。     

非均质油藏注水开发指标计算方法的改进

概算法是油田开发设计过程中进行开发指标预测最常用的方法，其基本思想是运用一维肉体上流动理论来研究水驱油过程的规律。同时运用概率统计的方法，研究油层渗透率分布的非均质状况，最后推导出非均质油藏水驱开采时各项指标的计算公式。     

非均质碳酸盐岩油藏水平井分段酸化注酸量优化设计方法

对非均质碳酸盐岩油藏水平井进行分段酸化改造时,需充分考虑水平井渗透率非均质特性,准确评估各段伤害带半径和伤害带渗透率,以便合理设计各段注酸量。在考虑了钻井过程中井底压差、钻井液浸泡时间和渗透率分布等因素的基础上,利用达西定律推导了各段伤害带半径的计算模型;提出了基于油藏井筒耦合模型与现场实测的产液剖面来计算各段伤害带渗透率的新方法;通过现场1口实际井详细描述了基于上述模型的非均质碳酸盐岩油藏水平井分段酸化注酸量的优化设计流程。考虑水平井渗透率非均质性并结合现场实测生产数据,相比于传统的基于椭圆锥台体伤害带分布模型进行的笼统化布酸模式,新的设计思路提高了各段布酸的合理性,可有效解除储层污染、恢复油井产能。     

分段压裂水平井注水开发电模拟实验

为研究分段压裂水平井注水开发增产机理,根据水电相似原理设计了压裂水平井电模拟实验,研究了分段压裂水平井注水开发压力场分布特征和产能影响因素。结果表明,水平井中间有裂缝部分等压线平行分布,渗流方式为单向流,说明分段压裂水平井可通过改善地层渗流方式减小渗流阻力。随着水平段穿透比、裂缝条数（间距）、裂缝穿透比、裂缝与水平段夹角的增大,压裂水平井产能增加;分段压裂水平井注水开发最佳参数组合为：水平段穿透比为0.6~0.8,裂缝条数为6（裂缝间距为91 m）,裂缝穿透比为0.25~0.3,裂缝与水平段夹角为90°,井网选用排列交错井网;其对分段压裂水平井产能影响的极差分别为0.030,0.024,0.018,0.018和0.004。矿场应用表明,分段压裂注水开发水平井产能为同条件下直井的2倍,是低渗透油藏的有效开发方式。     

非均质油藏换向调整注水结构研究及应用

马厂油田位于东濮凹陷中央隆起带南部，自投产以来始终保持高速开采。从1995年开始，油田含水急剧上升、产量大幅度下降，生产形势日趋严峻。针对油藏特点，对油田马12中块实施以换向注水为主，进行注水结构调整的先导试验。生产实践表明，换向注水可以使中高含水期非均质油藏降低含水、稳定生产，达到提高采收率目的，换向注水为同类非均质油藏开发提供了可借鉴的经验。     

严重非均质油藏注水开发流体动力地质作用

<正>针对东濮凹陷胡状集油田胡12块严重非均质油藏,采用室内实验对注水前后实际岩心样品进行对比分析,研究了注水开发过程中的流体动力地质作用。结果表明,酸性介质条件的化学动力作用加速了碎屑组分中的长石类矿物尤其是斜长石溶蚀,同时生成了新的高岭石晶体并分布于细小孔喉,但对碳酸盐类矿物的影响较小。注水冲刷等物理动力地质作用造成了储集层泥质矿物的总量的降低和粉砂—极细砂级石英颗粒的缺     

水平井浅测分段注水管柱的研制与应用

为了提高水平井分段注水的密封可靠性、降低水平段测调难度、提高测试效率和成功率,研制了水平井浅测分段注水管柱。该管柱主要由安全接头、浅测分流配水器、集成封隔配水器、扶正器及水平洗井阀等组成。浅测分流配水器与双层集成心子结构将水平段的测试调配调整到直井段中进行,且1次注水心子投捞可完成2层水量调配,管柱上端的液控安全接头可实现管柱遇卡时的分段解卡处理。现场应用情况表明,该管柱结构设计合理,操作方便,对于改善水平井分段注水均衡开发效果具有重要意义。     

水平井分段压裂射孔间距优化方法

为了使水平井分段压裂形成更为复杂的裂缝网络体系,提高油气井产量,以均质、各向同性的二维平面应变模型为基础,建立了人工裂缝诱导应力场数学模型,并结合诱导应力场中水平最大、最小主应力方向发生转向作为裂缝转向判断依据,形成了射孔间距优化方法。研究结果表明,随着裂缝间距的增大,诱导应力分量逐渐减小;裂缝间距一定时,在最小主应力方向附加的诱导应力比最大主应力方向附加的诱导应力大,两者之差呈现先增大后减小的变化趋势。对川西水平井射孔簇间距进行了优化,压裂后输气求产,与邻井选取较大射孔簇间距压裂求产对比,增产效果明显。该射孔间距优化方法对低渗透储层水平井分段压裂设计有一定的指导意义。      

低渗透气藏水平井分段压裂分段优化方法研究

水平井分段压裂已成为低渗透气藏高效开发的重要方式,针对储层非均质性强及天然裂缝分布复杂导致压裂效果差的问题,采用四维影像裂缝监测技术,建立了基于测录井曲线的应力薄弱识别方法,并引入应力薄弱发育评价参数K_tr,结合水平井段储层发育特征对分段参数进行优化,从而充分改造应力薄弱段。研究结果表明:在高于K_tr截取值的井段,四维影像监测出起裂的裂缝条数多于设计值,同时压裂后产能高于平均水平。因此,能够应用K_tr值结合水平井段储层发育特征优化水平井分段压裂间距,对改进低渗透气藏压裂段划分方法,提高改造效率与采收率具有重要作用。     

碳酸盐岩油藏水平井生产段水淹规律研究

采用水平井注水开发碳酸盐岩油藏的过程中,裂缝的存在会导致注入水突进,引起水平生产井暴性水淹。以国外A油田B区块为例,采用数值模拟方法建立了典型模型,分析了水平井注水开发碳酸盐岩油藏时不同水淹模式下的含水变化规律:若为点状见水,当裂缝位于跟部和中部时含水变化率曲线出现三个峰值,当裂缝位于趾部时含水变化率曲线出现两个明显峰值;若为多点见水,含水变化率曲线出现的峰值数和见水点数呈正相关关系,含水变化率曲线出现的峰值数为见水点数加2,但当裂缝位于趾部时,则峰值数为见水点数加1。结合A油田的生产动态资料,将利用小波除噪方法处理生产数据得到的含水变化率曲线与水淹测井解释结果进行了对比,结果表明,数值模拟结果是正确的、可靠的,可为调剖堵水目标井的筛选及水淹段数的判别提供依据。      

水平井分段压裂投球滑套承压接触分析

鉴于国内还没有成熟的裸眼完井配套工具,研制了适合苏里格气田的水平井分段压裂投球滑套,并针对投球滑套在压裂施工中到位不明显的问题,利用有限元分析软件ANSYS建立了投球滑套的接触模型,分析了不同压力对低密度球和球座变形与应力分布的影响。分析结果表明,施工压力由10 MPa增至20 MPa时,接触压力近似线性变化,当压力从20 MPa增加到50 MPa时,球和球座之间开始产生塑性变形,接触面积增加,从而使接触压力增加变慢。当压力为50 MPa时,球座最大应力值达到358 MPa,超过了低密度球和球座的屈服强度而发生了塑性变形,但是没有达到材料的屈服极限,满足压裂施工的要求。     

水平井分段酸化效果影响因素分析及优化

水平井井段在钻井过程中受到污染,会对油井产能造成影响,而水平井分段酸化技术是解除近井地带污染的一种非常有效的措施。基于实际水平井水平段污染特征和污染带的分布规律,建立了水平段污染带模型、酸液用量模型和酸化后效果预测模型,详细分析了地层矿物的质量分数、酸液浓度以及井段分段段数对酸化效果的影响,并在一定条件下对最佳酸液浓度选取方案以及分段段数进行了优化设计。结果表明:所用酸液浓度需根据地层状况确定;分段酸化可以很好地解除水平井近井地带的污染,但要根据现场的实际情况优选最佳的分段段数。对某口井进行了分段酸化优化设计并进行了施工,酸化后地层有效渗透率达到31.0×10-3μm2,孔隙度为30.9%,增产倍比为2,说明分段酸化方法适用于现场实际。      

水平井分段压裂及现场实施技术

通过对水平井分段压裂工具研制、分段压裂裂缝参数优化及现场实施技术的研究,形成了适合于该储层的工艺。通过在XS21—21H井等多口水平井中成功应用,获得较好改造效果,为该类储层的高效开发打下坚实的技术基础。     

高含水后期厚油层水平井射孔层段优选设计

由于高含水后期厚油层的剩余油多数分布在油层顶部及层内变差部位,且分布形式比较零散,水平井完钻后,其水平轨迹无法保证全部处于剩余油区域内,所以为避免高水淹层段水窜、避免底部注入水过早突破,在南1-2-平25井射孔完井时,应用多种技术手段对射孔层段进行优选设计：首先应用水平井水淹综合解释技术,初步选择低水淹层段;再应用曲流河沉积油层的内部建筑结构研究技术,从初选的低水淹层段中优选避水层段;最后应用储层建模技术,依据射孔层段处于油层中的位置,优选设计射孔相位角．在该井630m的水平井段,优选射孔层段3个,长度为291m,射孔投产后,成功地控制了初期含水率,减缓了生产过程中的含水上升速度,取得了较好的开发效果。     

低渗油藏注水井压裂增注

在油田的高速开发中,注水井为地层能量的补充、稳产起到了重要作用.本文针对鄯善油田低渗油藏,从注水井地层现状评估、影响注水井注水量的原因、以及注水井增注的针对性措施这三个方面,论证注水井的压裂增注方法.     

水平井七点法井网水淹窜流通道识别技术

长庆油田超低渗透油藏是典型的“三低油藏”,储层致密、物性差、孔喉细微,常规直井开发单井产量低,采用水平井开发是提高单井产量的有效途径。目前华庆油田试验区部署七点法水平井井网,采用超前注水技术和水力喷射分簇多段压裂改造工艺,正常井产量是常规直井的3～4倍,但部分水平井投产后高含水,甚至水淹,分析认为注采井之间的裂缝型窜流通道是主要原因。研究建立了超低渗透油藏窜流通道判别指标体系,运用模糊聚类分析方法对井组注水井进行分类,筛选优势注水井,为下步治理奠定了基础。运用该方法分析计算了水淹井平A井、平B井,得到了各自对应的优势注水井,经现场动态验证,与计算结果一致,表明该方法能够应用于超低渗透油藏水淹水平井窜流通道的识别,具有一定的实用性。