基于井间连通性的油藏注采调整优化方法

针对单模型系统的不确定性,运用井间连通性模型与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发注采调整优化设计方法。所建连通性模型可模拟计算出井点产出的油水动态。而后运用多模型集合平滑数据同化方法(ES-MDA),得到反演模型特征参数,以拟合后的多个连通性模型集合为动态预测基础,结合鲁棒优化理论,建立了油藏开发鲁棒生产优化模型,并通过模型自动求解得到油水井注采参数。研究结果表明,该模型能得到实时注水劈分和井间连通关系,将研究成果应用于新疆B80实际区块,该区块日增油46.8m³/d,累计产油0.655×10⁴ m³,含水率降低4.56%,研究成果对同类油藏减小开发生产的风险、提高经济效益有重要意义。     

基于井间连通性的油藏开发生产优化方法

基于连通性思想与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发生产优化设计方法。在现有井间连通性模型基础上,通过改进饱和度追踪方法,得到可预测油水动态的连通性模型,使其在处理油田常见液量剧变、关停井、转注等措施带来的流体转向时计算更为精确。在对油藏历史动态进行自动拟合反演后,建立了油藏生产最优控制模型,结合优化算法进行快速求解,最大化经济效益的同时,自动获取最优开发注采方案。概念算例表明,改进后饱和度追踪方法更为精确;实际算例显示,该方法能自动优化油井转注时机,且优化后注采方案能有效控水增油,提高经济开发效益,为现场开发方案设计提供指导。     

彩南油田彩9井区西山窑组油藏井间动态连通性研究

彩南油田彩9井区西山窑组属于低渗-特低渗油藏,非均质性强,注采井网适应性差,储量动用程度低,水驱开发效果极差。准确的判断注采井间动态连通性,是改善油田开发效果的关键。针对彩南油田彩9井区西山窑组油藏,建立井间动态连通性模型。利用油田注采动态数据反演得到井间动态连通系数,绘制全区注采井间连通图。对比分析示踪剂和微地震解释结果,验证方法的准确性,并且分析表明该油田西部连通性存在明显的方向性,呈西北-东南方向。     

BZ油田井间动态连通性研究

BZ油田油藏是渤海典型的中高孔渗稠油油藏,目前处于高含水阶段,开展油藏井间动态连通性的研究对后期剩余油挖潜有重要指导意义。稠油油藏原油粘度较高,存在启动压力梯度,传统的井间动态连通性研究方法不适用于稠油油藏。为此,基于系统分析思想,将注水井、生产井及其井间介质看作一个系统,根据物质平衡原理和稠油油藏的产量描述模型,考虑启动压力梯度影响,利用油田的注采生产资料,建立稠油油藏注采井间动态连通性评价的新模型,并利用最小二乘原理反演得到注采关联系数,进而分析BZ油田的井间动态连通状况。研究结果为渤海BZ油田及其他相似油藏的井间动态连通性分析提供了科学依据。     

油藏井间连通性反演软件的研制与应用

油藏井间连通性研究对于油田开发方案的制定意义重大,基于实际生产动态数据反演油藏井间连通性是目前一类非常重要的研究方法。针对当前该类方法存在的问题,利用油水井注采动态数据建立了井间动态连通性模型及反演方法,并研制了相应的井间连通性反演软件。应用实例表明该软件操作灵活,能够较好的考虑关停井等复杂油田生产情况,对油水井间的连通关系进行定量表征和预测,为优势渗流通道的识别和措施方案的调整提供指导。     

基于井间连通性的碳酸盐岩油藏注采关系优化

碳酸盐岩油藏储集层非均质性强,注水开发时注入水易沿高渗通道窜进,导致生产井发生水窜或水淹、含水率上升速度加快、开发效率低。基于井间连通性原理,根据缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特征、开发动态等,可定量表征井间的连通性参数传导率和连通体积,构建碳酸盐岩纵向多层油藏井间连通性模型,进而获取油藏各层注水井平面注水劈分系数、注水利用率等。结合自动历史拟合方法和生产优化算法,实现对油水井生产动态的实时优化和预测。现场应用表明,该方法年增油1.1×10⁴ m³,具有较好的增油效果,对同类型油藏的高效开发有重要指导意义。     

油藏井问动态连通性反演方法研究

随着油藏的不断开发,油藏参数发生了很大变化,静态连通性已经不能准确反映油层性质.基于注采井的生产动态数据,应用系统分析思想提出了对油藏井问动态连通性进行定量反演的研究方法,分别介绍了基于注采数据的多元线性回归模型和改进的多元线性回归模型.通过模型求解得到了表征油藏井问动态连通程度的权重系数.结合油藏数值模拟技术,验证了模型的有效性.应用2种不同模型分别反演了概念模型的井间动态连通性,并进行了对比分析.结果表明,在油藏岩石和流体耗散严重的情况下,改进的多元线性回归模型引入非线性扩散滤波系数能有效地消除注入信号时滞性和衰减性的影响,能够获得较好的井间动态连通性反演效果.     

基于系统分析方法的油藏井间动态连通性研究

注采系统具有一阶线性时滞系统的特征,应用系统分析方法,建立了油藏井间动态连通性反演模型,模型参数意义明确,可以考虑注入信号的衰减和时滞特性,同时基于拟牛顿算法给出反演模型特征参数的求解方法。应用所建模型,对冀东油田高13断块进行了井间动态连通性反演。根据井间动态连通图,可将各井组划分为各向连通型、单向连通型、线状连通型。对区块内各油井目前的动液面进行统计表明,应用本文方法进行井间连通性反演符合油藏的实际情形,可为该区后期开发方案的实施提供依据。     

基于数据空间反演的油藏实时生产优化方法

油藏开发实时优化调控技术是智能油藏研究的核心内容。提出了基于数据空间反演的油藏实时生产优化新方法,仅需若干油藏模型先验生产动态,基于贝叶斯理论构建代理模型,根据随机极大似然原理拟合历史观测数据进行模型训练,反演得到符合实际观测数据的生产动态后验估计。采用同步扰动随机逼近算法建立生产优化数学模型,实现注采参数实时优化,提高经济开发效益。该方法基于代理模型在拟合阶段避免了重复数值模拟计算,得到正确生产动态后验估计同时兼顾了油藏模型实际地质特征,优化所得方案考虑了目标油藏的不确定性,降低了实际生产开发风险。油藏实例应用表明:该方法能得到与常规多模型数据同化方法相一致的生产动态预测结果,拟合过程计算效率提高了5倍,且注采优化方案能取得良好的驱油效果。提出的油藏开发生产优化设计方法为油田实时生产优化提供了新的思路。     

基于数据空间反演的油藏实时生产优化方法

油藏开发实时优化调控技术是智能油藏研究的核心内容。提出了基于数据空间反演的油藏实时生产优化新方法,仅需若干油藏模型先验生产动态,基于贝叶斯理论构建代理模型,根据随机极大似然原理拟合历史观测数据进行模型训练,反演得到符合实际观测数据的生产动态后验估计。采用同步扰动随机逼近算法建立生产优化数学模型,实现注采参数实时优化,提高经济开发效益。该方法基于代理模型在拟合阶段避免了重复数值模拟计算,得到正确生产动态后验估计同时兼顾了油藏模型实际地质特征,优化所得方案考虑了目标油藏的不确定性,降低了实际生产开发风险。油藏实例应用表明:该方法能得到与常规多模型数据同化方法相一致的生产动态预测结果,拟合过程计算效率提高了5倍,且注采优化方案能取得良好的驱油效果。提出的油藏开发生产优化设计方法为油田实时生产优化提供了新的思路。     

注采井井间连通性的定量研究

注采井间连通性的定量研究是提高高含水油田采收率的必要组成部分,井间连通性研究反映了地层孔隙特征,是判断井间渗透率大小的一种有效方法.建立利用油藏生产动态数据来分析注采井之间连通性的模型,并通过油藏数值模拟方法验证了模型算法的合理性,发现井间连通系数越大,对应的渗透率越大.利用模型对克拉玛依某一独立井组进行分析,结果表明,高渗带主要集中在57257、57255和57246油井附近,为调剖和堵水提供了理论依据.     

综合测试技术在剩余油评价和挖潜中的应用

围绕注水开发油藏剩余油分析和挖潜需要,在GD油田注水开发区块建立初始地质模型;通过采用水流模拟方法,结合运用多井综合测试和生产数据,建立精细的动态分析模型,确定油水井连通性和油藏内剩余油分布状况,描述优势渗流通道分布。针对储层物性、剩余油分布特点和目前井网条件下的注采对应关系,提出挖潜方案,在增加可采储量、提高采收率等方面取得理想的地质应用效果。     

利用卡尔曼滤波和人工神经网络相结合的油藏井间连通性研究

油藏连通性的认识对于制定合理的开发调整方案和提高水驱油藏采收率具有重要意义。基于注采井的生产动态数据,建立一种卡尔曼滤波和人工神经网络相结合的分析方法,对油藏井间动态连通性进行定量表征研究。考虑到注入数据的噪声污染和注入信号在地层传播过程中的时滞影响,分别利用卡尔曼滤波算法和非线性扩散滤波器对注采数据进行预处理,从而减少注采数据对机器学习模型的干扰,提高连通性分析的准确性。基于预处理后的历史注采数据,对以生产井产液量为响应,注水井的注水量为输入的人工神经网络进行训练和参数优化,模拟和挖掘注采系统中的井间连通关系。通过对训练好的模型进行参数敏感性分析,量化油藏井间连通程度。应用所建模型和方法分析了均质、各向异性、包含封闭断层、具有高渗透带的4种典型特征油藏和实际非均质油藏的井间连通性。计算结果与油藏地质特征高度吻合,验证了该方法的实用性,可作为量化注采系统连通状况的有效方法。     

基于生产动态数据的井间储层连通性识别方法

井间储层连通性认识是注水开发油田最重要的基础性研究工作，而目前常用的油藏工程法、数值模拟法和地球化学法，对认识结论可靠性的影响因素较多，尤其对地质资料依赖性较大，且周期长成本高。由注水井、采油井和油水井井间储层组成了一个复杂的非线性注采系统，反映该系统某一侧面的油水井生产动态数据中，隐含着油水井井间储层连通性信息。利用油水井多变量生产动态数据，基于多变量相空间重构方法，可重构这一注采系统动力学特征，通过求取重构注采系统吸引子的关联维，就有可能提取出井间储层连通性信息。使用该方法工作量小，在WR油田应用效果好，得出结论与实际生产相符，且理论清晰算法简单，不需要复杂的数学模型和地质静态模型参数，并可以实现定量解释，为井间储层连通性认识开辟了一条新思路。     

一种简易的注入水流动方向识别方法

在油藏注水开发后期,查清剩余油分布、合理部署注采井网、制定出开发调整措施是油藏开发管理的重要工作。为此,首先要了解井间连通性,弄清注水井水流方向。应用Spearman秩相关系数分析方法,借助石南油田石南4井区三工河组油藏的油井与注水井的生产动态数据,从动态的角度对井间连通性和注入水流动方向进行了研究。该方法实现起来比较简单、省时,适合于油田现场的实际情况。     

一种新的聚合物驱窜聚动态预测与识别方法

海上油田聚驱开发过程中,聚合物沿优势渗流通道窜流,导致驱油效率降低,影响开发效果。利用注采数据建立了一种新的可模拟聚驱动态的井间连通性计算模型,实现对窜聚动态进行预测与识别。该模型将油藏注采系统划分成一系列由井间传导率和连通体积等参数表征的井间连通单元,以连通单元为对象,利用物质平衡原理进行压力求解,采用前缘推进理论进行饱和度追踪,同时考虑聚合物驱黏度变化、渗透率下降及吸附等机理进行浓度计算,最终得出井点处聚合物动态指标。结合随机扰动近似梯度算法和投影梯度算法,通过拟合实际动态,建立了模型参数自动反演求解方法。油田实际应用表明,该模型能够快速拟合及预测聚合物产出动态,反演后模型参数可有效表征井间地层特征,识别聚合物窜流通道方向及大小,实时获得井间注入聚合物分配系数、单井产聚合物劈分系数等信息,从而实现窜聚预警,为聚合物驱优化控制提供指导。     

井间动态连通性评价新方法研究

中国主力油田目前均已进入开发中后期,存在水驱效率低、油井含水率高等问题,为更加快速、高效地研究油藏井间的动态连通性,降低开发成本,对基于注采数据的传统连通性评价方法进行了改进。通过研究油水井的动态注采数据,以井间连通单元为对象,建立考虑生产井间相互干扰的物质平衡方程,并以此为基础,采用线性化求解方法,拟合实际动态注采参数,反演得到井间连通参数。研究表明,改进后的方法计算速度极大提高,连通性评价结果与示踪剂测试吻合度更高。评价结果可很好地指导油田下一步的措施方案,具有一定的现场推广价值。     

一种新的聚合物驱窜聚动态预测与识别方法

海上油田聚驱开发过程中,聚合物沿优势渗流通道窜流,导致驱油效率降低,影响开发效果。利用注采数据建立了一种新的可模拟聚驱动态的井间连通性计算模型,实现对窜聚动态进行预测与识别。该模型将油藏注采系统划分成一系列由井间传导率和连通体积等参数表征的井间连通单元,以连通单元为对象,利用物质平衡原理进行压力求解,采用前缘推进理论进行饱和度追踪,同时考虑聚合物驱黏度变化、渗透率下降及吸附等机理进行浓度计算,最终得出井点处聚合物动态指标。结合随机扰动近似梯度算法和投影梯度算法,通过拟合实际动态,建立了模型参数自动反演求解方法。油田实际应用表明,该模型能够快速拟合及预测聚合物产出动态,反演后模型参数可有效表征井间地层特征,识别聚合物窜流通道方向及大小,实时获得井间注入聚合物分配系数、单井产聚合物劈分系数等信息,从而实现窜聚预警,为聚合物驱优化控制提供指导。     

基于灰相关法的井间连通性评价研究

井间动态连通性反映了流体在井间的流动能力好坏,是油(气)藏工程评价的重要参数。从渗流力学的角度出发,结合灰色理论,推导和验证了灰色关联度计算井间连通性的可行性;采用渤海油田某油藏的生产动态资料,使用灰色关联度方法,计算了注、采井间动态数据的相关性,通过它们的相关性大小定量评判了井间连通程度的强弱和水驱油效果的好坏。结果表明:灰色关联度能有效评价井间连通性,并对水驱效果评价工作具有重要的参考价值。     

油藏井间动态连通性定量评价新方法

传统的油藏井间动态连通性研究方法存在各种弊端。为了更加准确快捷定量评价油藏注采井间的动态连通情况,由物质平衡方程出发,仅利用油田的注采数据建立了能够定量评价注采井间动态连通性的计算模型。利用最小二乘原理将模型转化为带有约束的优化函数,并采用基于模拟退火机制的遗传算法进行求解,得到注采连通系数,可定量表征注采井间的动态连通情况。新方法在渤海BZ油田进行了应用,计算结果与油田干扰试井分析和示踪剂分析结果非常一致,验证了方法的可行性。利用新方法指导油田调驱作业,调驱后井组含水率下降6. 8个百分点,日增油量为70 m~3/d,增油降水效果明显。该研究对同类油田的开发具有一定的借鉴指导意义。