大倾角油藏重力作用对注水时机影响研究

针对重力作用对大倾角油藏注水时机存在影响的问题,运用物质平衡,得到重力作用影响下不同地层倾角油藏合理注水时机的定量计算方法,建立不同地层倾角的油藏数值模型。研究表明：重力作用影响下,油藏地层倾角越大,注水时机应越提前。将研究成果应用于渤海JZ油田6井区Ⅱ/Ⅲ油组,提前32d实施注水,与未实施提前注水的区块相比,平均单井日产油量提高10%以上,综合递减率仅为8.2%,采收率提高0.9个百分点。研究成果对大倾角油藏注水方案优化具有指导意义。     

高陡复杂断块油藏注水方式优选及采收率预测图版建立

在建立不同渗透率和地层倾角机理模型的基础上,通过分析高陡断块油藏边部和顶部注水时,注入水向上、向下流动规律,研究了地层倾角和渗透率对重力作用的影响。结果表明:当渗透率超过10mD、地层倾角超过5°时,重力作用明显增大,水相重力渗流明显增强,随着地层倾角和渗透率逐渐增大,注入水向低部位突进严重,因此在高陡断块油藏进行注水方式优化及开发指标预测时应考虑重力作用影响。建立了塔南油田A、B断块的实际三维地质模型,在考虑重力作用影响的基础上,应用油藏数值模拟方法优化确定断块A、B注水方式分别为边部注水和边部结合点状注水;并绘制了塔南油田边部注水开发采收率预测图版,在C、D断块进行了应用对比,对类似油田开发具有指导作用。     

气体辅助重力驱提高采收率数值模拟

气体辅助重力驱的注气开发方式逐渐成为油气开发的研究热点。在前人研究的基础上,引入邦德数、黏度比和毛管数的回归指数,提出考虑地层倾角影响的气体辅助重力驱采收率预测新方法。通过建立三维理论模型,研究了地层倾角、渗透率和K_V/K_H等因素对气体辅助重力驱开发效果的影响,并以国内油藏为例建立了实际油藏的数值模型,优化设计出合理的注气参数。研究表明:地层倾角大、渗透率高的储层更易形成气顶,一般临界地层倾角大于10°;储层非均质性增强,利于流体的重力分异,气体辅助重力驱开发效果较好;合理注采比为1.2,模拟预测研究区采用气体辅助重力驱20 a采出程度较传统注水提高11.23%。研究成果可为油田注气开发及其提高采收率提供理论指导。     

不同气顶指数油藏注采策略研究及应用

渤海黄河口凹陷气顶边水油藏具有一砂一藏、储层薄,储量规模小、气顶指数差异大等特点,单砂体水平井注水开发存在巨大挑战。通过分析不同气顶指数油藏合理地层压力水平、注水策略、提液界限等发现,对于小气顶油藏,应早期注水,合理地层压力水平在90%~95%左右,位于饱和压力附近,提液时机在气顶气采出程度大于25%后;中等气顶油藏,早期注水不考虑气亏空影响,压力维持水平在70%~80%左右油气采收率最高,提液时机在气顶气采出程度大于40%后;大气顶油藏,合理地层压力水平在60%左右,初期依靠天然气顶能量开采,后期结合人工注水适当提液采油。通过研究成果的应用,渤中26-3油田带气顶砂体开发效果得到了明显改善,砂体采收率平均提高1.5%。该成果对类似气顶油藏在"油气同采"模式下注水开发具有重要的指导意义。     

CO2辅助重力驱油开发效果影响因素分析

针对各类地质参数对CO₂辅助重力驱油技术开发效果影响规律尚不明确的问题,以某中低渗油藏为研究对象,建立多个一注一采机理模型研究地层沉积韵律、倾角、渗透率、孔隙度、垂直渗透率与水平渗透率比值、渗透率级差对CO₂辅助重力驱油效果的影响。结果表明:正韵律沉积地层相较于反韵律地层更适用于CO₂辅助重力驱油;地层倾角有利于重力分异和形成气顶;中低渗低孔油藏开展CO₂辅助重力驱油,对抑制气窜突破具有一定作用;垂直渗透率与水平渗透率比值越小,越有利于抑制气体的纵向快速扩散;渗透率级差对CO₂辅助重力驱油影响不大;不同地质因素对采出程度影响由大到小依次为垂直渗透率与水平渗透率的比值、地层倾角、地层渗透率、地层孔隙度、地层渗透率级差。A油藏矿场实践表明,CO₂辅助重力驱油能够使其阶段累计产油量提高3倍以上,可取得明显的增产效果。研究成果可为同类油田的CO₂驱开发提供理论指导。     

注CO2重力驱技术在海拉尔油田高倾角断块油藏的适用性

海拉尔油田高倾角油藏石油探明地质储量规模大,地层倾角超过10°以上的储量占总探明地质储量的68.6%。受构造高差的影响,常规注水开发难以实现构造顶底部位油井均衡驱替,边底部油井含水率上升快,构造高部位油井受效差,整体开发效果不理想。针对海拉尔油田高倾角断块油藏水驱开发效果差的问题,以注CO₂重力驱油实验为基础,以油藏数值模拟为手段,开展注CO₂重力驱油机理、影响因素及适用性研究。结果表明：当以原始地层压力10.57 MPa注入1.2 PV的CO₂时,CO₂驱油效率可达55.9%,能大幅度提高高倾角断块油藏的采收率;地层倾角、储层渗透率、注气速度是影响注CO₂重力驱效果的主要因素;海拉尔油田有4 411.35×104 t石油探明地质储量适合开展注CO₂重力驱开发,注CO₂重力驱技术在海拉尔油田具有广阔的应用前景。     

块状低渗油层空气驱实验研究

针对齐131块低渗、强水敏、难以实施有效注水开发的问题,开展室内物理模拟实验研究原油低温氧化特性,构建不同地层倾角、不同注入速度、不同油样条件下空气驱采收率与注入量的对应关系。研究表明：研究区原油具有较好的低温氧化特性和耗氧能力;地层存在一定倾角有利于实现重力稳定驱替,低注入速率可有效减缓气窜时间提高采收率。基于以上认识,优选试验井组开展矿场先导试验,结果表明,空气可实现长时间连续注入,注气压力基本稳定,可建立有效的驱替系统,且产出气含氧量低于5%,可提高采收率,满足安全生产要求。研究成果对于辽河油田低渗油藏注气开发的推广应用具有一定指导意义。     

特低渗油藏注水时机对开发的影响

注水时机对油田的开发效果有着很重要的影响,研究确定特低渗透油藏注水时机,对延长油田高产稳产时间以及提高油藏采收率都十分必要.本文着重利用矿场资料统计的方法,对鄂尔多斯盆地已开发不同类型油藏的注水时机与产量变化关系、采出程度和含水关系、地层压力和产液量关系等进行了统计分析,总结出该类油藏的开发特征,同时简单分析了其机理.通过研究发现,特低渗透油藏不同的注水时机,开发效果迥然;安塞油田早期、同期、滞后和未受效四种情况,初期稳产阶段产量比例为4.27:2.3:1.87:1.因此,对于特低渗透油藏的开发应认真研究适宜的注水时机,尽可能实施早期注水.     

低渗透油藏注水开发时机研究

低渗透油藏岩性致密、 渗流阻力大、 压力传导能力差, 天然能量不足、 自然产能低。依靠天然能量开发, 油井投产后, 地层压力下降快, 产量递减快, 一次采收率很低, 因此采用人工注水开发并确定合理注水时机十分必要。文章通过对油田合理注水时机论证和合理地层压力确定, 得出合理的注水时机, 采用数值模拟方法对 ＷＸ低渗透油藏注水开发时机进行论证, 优选出最佳的注水时机, 为开发此类油藏提供现实依据。     

弱挥发性碳酸盐岩油藏原油相态特征及注水开发对策

以滨里海盆地东缘裂缝-孔隙型碳酸盐岩油藏为例,分析了弱挥发性油藏在地层压力下降过程中的原油相态变化和渗流物理特征变化规律,并提出油藏在不同地层压力水平下注水开发技术对策。实验表明,随地层压力下降,弱挥发性原油脱气,甲烷和中间烃依次析出,原油逐渐转变为普通黑油。随着轻烃组分析出,地层原油饱和度迅速下降,原油黏度增大,油相渗透率迅速降低,从而降低油井产能。裂缝越发育,油井产能下降幅度越大。地层压力保持水平是影响油藏开发效果的主要因素,地层压力保持水平越低,油田最终采收率越低,在低压力保持水平下需要实施注水恢复地层压力。注水时地层压力保持水平越低,合理的压力恢复水平越低,采收率越低。与裂缝不发育区相比,相同地层压力保持水平下实施注水恢复地层压力,裂缝发育区的合理注采比要低,裂缝发育区注水时机对油田采收率的影响更大。因此开发碳酸盐岩弱挥发性油藏应采用早期温和注水开发方式。     

超低渗透油藏注水方式研究

从超前注水的机理入手,结合数值模拟与实际动态,对比了不同注水时机下油水井间的压力剖面,优选了超低渗透油藏的注水时机,并在最优注水时机下,分析了不同注水方式对地层压力波及范围的影响; 基于超低渗透油藏具有启动压差大、应力敏感性强、孔喉细小等特性,分析了不同超前注水方式下油井和水井压力升幅和压力波及范围,在岩石不破裂的情况下,进行不同超前注水方式的筛选与组合,反阶梯温和注水能够得到最优的开发效果。以长庆油田BMZ区块为例,进行了不同注水方式的开发效果分析,当采用反阶梯温和注水时,预测平均单井产油量在前20个月都明显高于非超前注水。     

大庆扶余油层超前注水技术指标界限

应用油藏工程与数值模拟相结合的方法,设计了扶余油层超前注水方案。地层压力保持水平、累计注水量、超前注水强度、超前注水时机的研究表明:超前注水能够建立有效的压力驱替系统,提高地层压力,减小应力敏感损害,改善油田开发效果;扶余油层合理的压力保持水平为120%、超前注水时间约7个月。研究成果为低渗透油田开发提供了技术支持。     

涠洲12-1油田注气重力辅助稳定驱替机理研究

涠12-1油田涠四段油藏注采井网不完善,并且在钻完井过程中由于储层受到严重污染,注水较晚,最终导致涠四段油藏地层压力下降,开发效果不好。为改善该油藏开发效果,试图进行注气开发,为确定油藏注气开发的效果,结合油藏的地质油藏特点,综合运用带倾角的长岩心注气重力稳定驱、带倾角的注采井组二维均质剖面模型、层状剖面模型以及韵律剖面模型,并采用注气驱机理数值模拟的方法对注气驱替机理进行了研究。模拟结果表明,涠洲12-1油田中块涠四段注气非混相驱油的主要机理为重力分异辅助作用,储层非均质性、油气毛管压力和注入气黏度变化对注气驱油的采收率影响较小。采油速度不超过5%,注气近混相驱可以形成比较稳定的下倾气驱油界面,且比注水开发将提高采收率10个百分点以上。     

周期注水实验及增油机理研究

为了认识周期注水改善水驱效果的机理,利用长岩心模型进行了周期注水室内实验研究,模拟了不同开发阶段、不同地层参数及不同注水方式下周期注水的采油过程,深入研究了不同孔隙结构类型储层实施周期注水改善水驱效果的机理,明确提出了周期注水的有利时机和影响因素。研究结果表明,促进地层压力波动,发挥上覆地层压力作用及地层和流体的弹性排油作用,同时增强压力场变化过程中流体层间交换的作用强度,这些是周期注水提高原油采收率的重要条件。     

缝洞型碳酸盐岩油藏注水替油技术研究与应用

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏随着开发的进行,地层能量日趋衰竭。对定容积油藏注水替油技术进行研究.对单井进行注水补充地层能量,恢复地层压力,利用油水重力分异增加采出量,通过注水降低油水界面实现压锥.通过深入理论研究和现场试验,在116口井进行了472个注采周期的注水替油开采,累计增油47.88×10~4t.提高油藏采收率2%以上。     

基于不同裂缝发育程度下周期注水注采参数优化研究

针对裂缝性油藏非均质性强,裂缝发育程度对周期注水开发效果影响较大的问题,利用数值模拟软件,建立实验室条件下数值模型,反演三维物理模拟水驱油实验。在此基础上对比不同裂缝发育程度下周期注水增油效果,实现不同裂缝发育程度下周期注水注采参数定量优化（包括注水时机、注采比和间注时间）。研究表明：与常规注水相比,裂缝分布越不均匀,储层非均质性越强,周期注水增油降水效果越明显;注水时机对采收率的影响表现为单调性,注水间歇和注采比对采收率的影响表现为非单调性,合理的间注时间为65~105d,注水阶段合理的注采比为1.64~1.96。裂缝分布越不均匀,间注时间相应延长,注采比相应减小。研究成果指导了锦州A油田优化注水工作,老井区实现累计增油6.9×10⁴m³,含水率降低7.2%,新井区预计采收率可以提高1.3%。研究成果对裂缝性油藏开展周期注水矿场实践具有重要的指导意义。     

层状油藏重力渗流机理及其应用

通过建立层状油藏重力渗流数学模型和机理模型,研究了重力渗流机理。结果表明,重力驱动产量与地层渗透率、有效厚度、地层液体密度、地层倾角正弦值的平方成正比,与地层液体黏度成反比;重力渗流主要发生在与地层倾向成60°以内的区域,夹角越大,渗流越弱。机理模型研究结果表明：当地层渗透率超过10 mD、地层倾角超过5°时,水相重力渗流明显增强,注入水向低部位突进严重,须优化注水方式,以改善这类油藏开发效果。在海拉尔盆地典型断块的应用结果表明,研究成果既可以用于重力能量评价,也可用于注水方式优化。     

海上高倾角异常高压油藏注水开发提高采收率研究

涠洲11-1油田2井区L3Ⅲ油组是一个地层饱和压差小、弱边水、中高渗的异常高压油藏,储层倾角约27°,油藏整体开发方案(ODP)制定了边部早期注水保压开发、自喷开采的策略。针对开发方案实施后地质油藏特征发生变化,边部储层厚度增加,物性变差,高部储层变薄,物性略变好的问题,通过油藏工程分析和数值模拟方案比选,提出了将边部注水井改为采油井,在油藏腰部和边部各增加一口注水井的调整方案,预计可提高油藏9%的采收率。实施后效果评价显示,油藏腰部的注水井能量补充效果显著,自喷采油井井底流压明显回升,日产量提高近75%,目前采出程度已达到31%,预计最终采收率可达到38.33%。结果说明,高倾角油藏实施腰部位注水效果好,这对同类油藏的开发具有重要借鉴意义。     

海上陡构造厚油层轻质油油藏注采井距研究

渤海辽东湾区域X油田构造陡,地层倾角约25°,地层厚,原油为轻质油,水油密度差大,注水开发中注入水受重力影响非常明显。基于渗流理论,推导了考虑重力的一维两相活塞式驱替油水界面移动到任意点处的时间,得到构造高部位和低部位油井同时见水的注采井距。通过贝克莱方程和数值模拟,研究了针对该油田的最佳注采井距,对陡构造轻质油油藏注采井距的优化具有指导意义。     

应用数值模拟技术研究周期注水

在层间、层内渗透率差异较大的情况下,利用周期注水来形成不稳定压力场,可以提高该类油藏的开发效果。应用油藏数值模拟技术,结合室内研究成果,对周期注水机理进行研究分析,结果表明,渗透率和毛管力是影响周期注水效果的主要因素,不同工作制度、合理周期注水、注水量变化幅度对其效果也有一定影响。在此基础上,对黄骅坳陷王官屯油田官80断块开展矿场试验,结果证实:在保持地层能量和注采平衡的基础上,多层均质油藏采用周期注水可以提高注入水的波及体积和最终采收率;应最大限度提高注水量变化幅度,当层间矛盾突出时,可实施分层系周期注水;在弥补水量和保持地层压力方面,不对称型周期注水工作制度优于对称型。图2表4参1(闻国峰摘)