基于地质力学的裂缝性储层水平井井眼方位优化

由于裂缝性储层裂缝发育,裂缝性储层水平井与常规储层水平井相比,优化水平井井眼方位需要考虑的因素更多,也更为复杂。文中以地质力学为基础,在优选裂缝性储层水平井井眼方位的同时,考虑天然裂缝分布、天然裂缝的激发和井眼稳定性,从地质、钻井和压裂的角度出发,采用理论研究和数值模拟,形成了裂缝性储层水平井井眼方位优化方法。首先,根据井壁成像数据对天然裂缝分布进行统计分析,选择天然裂缝发育的方位;其次,通过建立天然裂缝面的应力模型,计算在一定压裂压力下容易滑动的天然裂缝方位;最后,通过建立裂缝性储层的井眼稳定模型,计算出在确定的方位范围内井眼相对稳定的方位作为优选的水平井方位。优选的裂缝性储层井眼稳定方位既有利于压裂裂缝与天然裂缝沟通,又相对容易激发天然裂缝,且井眼相对稳定,对于提高单井产量、减少工程复杂有重要作用。     

煤层分支水平井井眼稳定性模拟研究

应用分支水平井技术开发煤岩气藏,具有单井产量高、采出程度高、经济效益好的优势。如何保证分支连接处的力学完整性、水力完整性和再进入能力,是煤层分支水平井顺利实施的关键技术。根据煤岩力学性质特征,运用有限元力学理论建立了数值模拟模型,对煤层分支水平井的井眼稳定性进行了分析。结果表明,分支水平井在井眼连接段出现应力集中;分支井眼与主井眼夹角为15°时,随压差的增大该处应力集中更加严重,同时连接井段随着井筒压差的增大有发生失效破坏的可能性。通过对比夹角为60°和15°时的结果得出,夹角增大有利于井眼稳定。该认识对于煤层气井的保护储层钻井、完井和生产设计具有重要意义,可进一步推广应用。     

基于测井数据的三维地质模型构建与可视化

地质构造三维可视化是指将地质勘探数据和测井数据用直观的图形方式显示,是正确认识地质构造和油藏分布的重要手段。根据对地质测井的稀疏散乱数据的三角剖分及用Shepard,Multiquadric,Ordinary-Kriging等多种方法进行的插值,完成了地质测井层面和地质体的重构,进而实现了地层和地质体的属性分布、地质体的立体剖切、测井曲线等多种三维地质模型的可视化,为准确快速掌握地质构造和多种属性分布提供了科学的依据。介绍的方法均已在FON—WARD．NET软件平台二维、三维绘图中实践。     

底水驱潜山油藏水平井位置优化数值模拟研究

利用编制的底水裂缝性油藏模型模拟底水驱潜山油藏,进行水平井合理深度的研究。采用不同深度的模型分别进行模拟,得出了不同水平井深度下该潜山油藏的生产指标。对比生产指标,分析结果产生原因,最终与实际相结合,得出所采用模型的合理水平井的深度。     

地质模型动态更新方法在关家堡油田的应用

地质模型动态更新依据随钻测井资料及时更新先期建立的地质模型,得到钻井不同时刻的三维地质模型,实时有效地了解储集层空间展布,及时发现其构造、产状等的变化,从而对原有设计井眼轨迹加以修正,有效地调整钻井前进轨迹,发挥地质导向作用,直至以最佳方式穿过油层,最终达到提高水平段有效率和钻井总体效益的目的。把地质模型动态更新方法应用于关家堡油田水平井钻井过程中,结合测井、地质和地震等资料,并把随钻资料加入到地质模型中,采用多步建模的方法进行地质条件约束,更新并完善GR、孔隙度、渗透率等模型,提高了储集层随机建模精度,特别是砂体分布模型的精度,保证了模型的准确性和可靠性。Zh8-H井钻井实践表明,由于及时地提供了较为准确的地质模型,明显地提高了水平井钻遇油层的能力。图5参13     

基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法

针对现有三维地质导向技术被动调整导向较多,利用随钻信息进行预判功能不强的问题,提出了基于卡尔曼滤波的动态地质模型导向方法.该方法利用区域地质、测井资料建立包含当前构造与属性认识的初始地质模型;基于卡尔曼滤波方法,对随钻测量和随钻测井数据进行处理,形成靶区目标地层的多个模拟结果;提取与随钻数据匹配程度最高的模拟结果,计算...     

水平井井眼周围的流体流动类型模拟

在某些程度上,常规油藏模拟水平井井眼周围流体的流动是无效的,这是因为井眼附近形成的径向流类型必须用直角坐标网格块来模拟。在此项研究中,对于水平井的模拟我们介绍一种有效的混合同格块模型结合径向网格块为模拟井眼周围的流体径向流动,并且引入模拟井底周围流体流动的球形同格块概念,这种结构能显著缩减正确模拟所需要的网格块数目(因而缩减计算机时间)。球形网格块包括圆柱坐标系统中每一个半径对应的半球,这些半球被联接油藏区域网格块的平面横切,球形网格块的传导率用积分有限差分方法来计算。从文献中选出两个问题来说明模型的效率,第一个问题是用一单相,常压降速度的试验作为一种分析性的解决方法,第二个问题是水锥问题,进行比较的结果是从一个使用最小数值分散网格的工业性模拟器中获得的。     

水平井井眼轨迹的模拟

为解决井眼轨迹模拟的问题,采用了最小二乘法与三次样条插值原理相结合来确定井眼轨迹。为降低测试误差,采用最小二乘法对实测数据进行拟合修匀,利用样条插值函数计算井眼轴线上任意一点的井斜角、方位角、曲率,并确定该点的空间坐标。利用该方法编写了井眼轨迹模拟软件,计算结果表明,用该方法计算出来的未知测点的井斜角和方位角与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,并且利用该方法可以增大测量间距,减少测点个数,降低成本。     

添加虚拟靶区优化三维水平井井眼轨道

一个平台上有多口井,并常有三维井的存在。为了便于控制井眼轨迹,方便现场施工,要在井斜角到达70°之前就完成扭方位工作,因此,需要通过添加虚拟靶区的方法对井眼轨道进行优化。文中介绍了虚拟靶区的添加方法,并将常规剖面设计轨道与添加虚拟靶区之后的剖面轨道数据进行了对比。对比结果表明,添加虚拟靶区方法具有一定的优越性。该方法能有效控制井眼轨迹,不但有利于发现、找准油层,而且顺利避开了与邻井相碰的风险,实现了安全高效钻井。     

用神经网络系统辨识理论建立的优化储层地质模型

以系统辨识理论为基础，以神经网络技术为手段，将储层视为一个黑箱系统，综合利用地质、地震和测井资料，通过对储层系统进行仿真辨识，建立储层参数的仿真预测模型，从而建立一个优化的储层地质模型，为油藏动态分析及数值模拟提供可靠的地质依据。     

基于炼油厂计划优化模型的氢气系统优化研究

采用氢气夹点分析方法,得到炼油厂氢气流股基本分配方案,然后与计划优化模型联合进行优化,确定优化的氢气管网方案,并对方案的经济技术指标进行分析,评价方案的有效性。以国内某炼油厂为例,采用上述方案对氢气系统进行优化。结果表明:采用夹点分析技术可以使氢气纯度满足炼油厂加工工艺要求,结合计划优化模型可以有效地根据炼油厂生产状况优化氢气网络结构,达到节氢及优化炼油厂原油加工方案的目的;氢气系统优化后可节约氢气16.6%,并可加工劣质原油、降低原油采购成本,提高炼油厂经济效益。     

基于地质模型的聚合物驱控制程度计算方法

聚合物驱控制程度对于聚合物驱的层系组合方式、井距大小、注入参数的设计起着至关重要的作用,其准确性直接影响到开发方案编制,进而影响聚合物驱的开发效果。随着油田开发过程中室内试验和矿场监测工作的进行,精细油藏描述和聚合物驱等多学科油藏研究的深入,聚合物驱控制程度的计算精度进一步提高。以矿场计算方法为基础,利用三维地质模型能够描述砂体平面和纵向上变化的特点,统计模型油层中聚合物溶液波及的网格体积占总网格体积的比例,实现了聚合物驱控制程度的精确计算。     

利用井眼偏移量模式预测井眼轨道

根据多元幂积侧向切削理论模型和钻头岩石相互作用理论,给出了考虑地层因素、钻头切削破岩特性对钻头轴向力和侧向力的有效作用的综合影响,以及井深增量、钻头转速和井眼前进方向地层可钻性等因素的井眼偏移量计算模式.在理论和实验研究的基础上,编制了应用软件、理论成果和计算软件,已成功地用于大庆油田水平井井眼轨道控制中.结果表明把理论分析方法与实钻数理统计理论分析结合起来建立的计算模式是预测井眼轨道的有效方法.     

水平井筒气液两相分散泡状流流动模型

通过对分散泡状流流型中的分散气泡进行受力分析,考虑了管壁入流或出流的影响,得到水平井筒气液两相变质量流动分散泡状流向间歇流流型转变的判别方法。并分别应用气、液两相质量守恒方程和动量守恒方程,考虑管壁存在入流或出流对于分散泡状流流型压降的影响,得到水平井筒气液两相变质量流动分散泡状流流型的压降计算方法。     

侧钻水平井钻柱与井眼的相容性研究

套管内侧钻水平井由于井眼曲率比较大,钻具与井眼环空间隙较小,要求下部钻具不仅有较高的造斜率,而且环空的间隙尽量大,以提高钻井液的携岩能力,需要在套管内下人弯螺杆钻具组合,由于弯螺杆钻具初始弯曲较大,而套管内径较小,因此,钻柱与井眼的相容性是侧钻水平井钻井的关键技术之一。在实际的侧钻水平井钻井作业中,为了避免和预防因为下部钻具组合与井眼不相容而造成的下钻遇阻甚至卡钻事故的发生,需要研究钻具与井眼之间的相容性,以指导施工中钻具组合的正确设计、评价以及合理使用各种钻具组合、减少阻卡的可能性。为此,讨论了侧钻水平井钻柱与井眼之间相容性的主要影响因素及变化规律,并针对大港油田侧钻水平井的实际情况提出了改善钻柱与井眼相容性的方法和措施。     

基于烃族组成的汽油调合优化模型研究

为保证汽油质量合格率和提高收益,确定汽油理化性质与烃族组成的定量关系,建立汽油调合优化模型,给出目标函数和约束条件的具体形式。根据模型特征,选用伴随方程解法对模型求解。模型应用结果表明,所建模型预测精度高,为配方优化和产品质量预测提供了技术基础。     

基于稳态模型的常压蒸馏塔在线优化控制

在深入探讨在线代化概念的基础上，提出了一种基于过程稳态模型的常压蒸馏塔在线优化策略，构造了包括代化层、控制层在内的多级优化控制系统。重点介绍了稳态优化器的设计以及在线优化系统的实施，并给出了常压加热炉出口温度在线优化与常压蒸馏增轻油收率在线优化两个成功的应用实例，获得了良好的经济效益。     

基于随机钻井模式的钻井参数优化方法

在基于确定型钻井模式建立的钻井参数优化数学模型中,没有考虑钻进过程中的随机影响因素,因而具有一定的局限性。本文基于随机钻井模式,建立了钻井参数可靠性优化数学模型。该模型给出的钻进方案具有最大的可靠度。这意味着钻井过程将会以最大的可靠概率被完成。自1989年以来,此项优化技术在大庆油田进行了广泛的应用,使平均机械钻速提高31%左右,平均每米钻井成本降低7.3%。     

基于供应链理论构建天然气市场结构优化模型

我国对天然气市场的研究缺乏对天然气市场模型的构建，文章尝试以供应链理论为基础构建一个国内天然气市场优化模型。对天然气市场供应链进行分析并将天然气市场划分为生产、运输、贮藏、营销、终端消费五大环节，然后根据经济学中完全竞争、非完全竞争和垄断的相关市场理论对各个环节进行假设,并分别列出优化公式和约束条件，最终通过整合得出一个针对我国天然气市场的优化模型。     

基于密井网水下分流河道单砂体原型地质模型

在大庆萨尔图油田中区西部,应用多套加密井网构成的高密度开发井资料(平均井网密度275口/km~2),首次开展了基于密井网的大型浅水湖盆河流三角洲分流河道单砂体原型地质模型研究。通过从一维井孔、二维平面到三维地质体不同维度的水下分流河道单砂体精细表征,实现了水下分流河道井间砂体边界准确刻画;细划出4种水下分流河道单砂体成因类型,建立起平面网格步长20 m×20 m,纵向网格精细到0.1 m的高精度三维地质模型,量化了不同类型分流河道单砂体几何参数及不同岩性分布概率等单砂体内部构型参数。基于密井网的储层原型地质模型,深化了对浅水三角洲不同类型分流河道单砂体规模、井控程度以及剩余油潜力分布特征的认识,量化的模型参数对提高稀井网区储层预测与建模精度,指导高含水油田开发调整挖潜具有重要意义。