基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替方法

由于储层物性及开发条件的差异,注入水在多层油藏各小层的驱替并不均衡,层间矛盾突出,直接影响油田的开发效果。传统基于均衡驱替的生产指导多为定性的经验认识,无法定量化描述驱替均衡强度,为此,提出了基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替开发理论。从指数型渗流表征方程和达西渗流定律出发,根据物质平衡理论推导出注采平衡条件下注水开发动态描述方程,在此基础上,建立了注水开发动态数据与油田开发净现值的关系式,以最大净现值为目标,求解得到水驱多层油藏达到均衡驱替的条件,并进行了注水方案研究。研究表明,实现均衡驱替时,注入水驱油效率最高,净现值最大。在渤海海上油田F3井组进行了成功应用,井组日产油平均增加20m3/d,含水率平均下降3.5%,起到了较好的增油降水效果。研究成果为油田均衡驱替评价提供了定量标准,对水驱油田开发具有一定的技术指导价值。     

基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替方法

由于储层物性及开发条件的差异,注入水在多层油藏各小层的驱替并不均衡,层间矛盾突出,直接影响油田的开发效果。传统基于均衡驱替的生产指导多为定性的经验认识,无法定量化描述驱替均衡强度,为此,提出了基于最大净现值的水驱多层油藏均衡驱替开发理论。从指数型渗流表征方程和达西渗流定律出发,根据物质平衡理论推导出注采平衡条件下注水开发动态描述方程,在此基础上,建立了注水开发动态数据与油田开发净现值的关系式,以最大净现值为目标,求解得到水驱多层油藏达到均衡驱替的条件,并进行了注水方案研究。研究表明,实现均衡驱替时,注入水驱油效率最高,净现值最大。在渤海海上油田F3井组进行了成功应用,井组日产油平均增加20m³/d,含水率平均下降3.5%,起到了较好的增油降水效果。研究成果为油田均衡驱替评价提供了定量标准,对水驱油田开发具有一定的技术指导价值。     

基于层间均衡驱替的注水井分层配注方法

油藏纵向非均质性造成注水舌进,层间开采差异大,导致油田开发效果不理想。针对此问题,根据储层采出程度与注入孔隙体积倍数的关系,利用迭代法对各层注水量进行重新分配,以实现油田各层采出程度相同的均衡驱替目标,从而形成一种基于层间均衡驱替的注水井分层配注新方法。将研究成果应用于渤海BZ油田,新方法实施后区块平均日增油23m³/d,含水下降约4%,起到了较好的降水增油效果。新方法有效增加了储层的动用程度,提高了注入水的利用率,减少了注入水的低效无效循环,提升了油田的开发效果,对进一步挖潜剩余油具有重要指导意义。     

基于层间均衡驱替的分层注水井层间合理配注方法

在长期的水驱过程中,受层间储层物性差异的影响,多层合采油藏层间动用状况差异大,层间矛盾突出。分层注水技术是改善特高含水期层间矛盾的有效方法,其成功的关键是根据各小层的储层物性和动用状况确定各层的配水量。为此,以层间均衡动用为目标,综合考虑储层物性和动用状况,利用Buckley-Leverett非活塞式水驱油理论,建立了注水井分层配水量的计算方法,并编制了计算程序。分析结果表明:层间配水量的差异受油层厚度、剩余油饱和度和调控时间等因素的综合影响;所计算的配水量在给定的调控时间内使各小层达到均衡驱替状态,能够满足分层注水井层间配注的要求。     

多层水驱油藏均衡驱替注采参数协同优化方法

由于储层非均质性及开发措施的影响,易造成水驱过程驱替不均衡。基于统计学方法,提出了采用克里斯琴森均匀系数定量评价多层水驱油藏开发过程中均衡驱替程度,以最大化均衡驱替为目标建立了分层注采参数优化数学模型,采用协方差矩阵自适应智能进化算法进行求解,形成了多层水驱油藏注采参数协同优化方法,并通过实例验证了方法的可靠性。将建立的新方法应用于胜利油区胜坨油田坨142 油藏典型井组,通过对比智能协同分层注采参数优化前后结果,相比于原始方案克里斯琴森均匀系数提高了3.49%,累积产油量增加1.024×10⁴m³ ,同时含水率降低1.34%。表明该方法可以精准地控制各层间的配产和配注,有效地改善水驱油藏层间和井间的均衡驱替状况,实现注采参数和剩余油分布的精准匹配。     

基于均衡驱替的分段注水层段划分及合理配注方法

分层注水是减少层间干扰、缓解层间矛盾的重要手段,对于纵向层系较多的油藏来说,将储层物性相近的若干层组合,实施分段注水是现场常用且有效的措施。以层间吸水指数级差为注水层段划分指标进行层段划分;根据Buckley-Leverett非活塞式水驱油理论,以实现均衡驱替为目标,建立分段配注量的计算方法,编制计算程序,并用数值模拟模型进行验证。计算结果表明:以层间吸水指数级差作为注水层系分段指标具有科学性;各段配注量分布受储层物性、调控时间、剩余油饱和度影响;调控时间越长,各段间单位厚度配注量差异越小,达到均衡时的含水饱和度越高;段内平均含水饱和度越大,单位厚度配注量越小;层间吸水指数越大,单位厚度配注量越小。     

基于最大注水效率的平面均衡驱替方法

针对现有平面均衡驱替评价方法未定量考虑油藏非均质性的问题,基于注采井间动态驱替方程,并考虑油藏的非均质性,建立了注水效率与累计产油量之间的关系方程,以实现注水效率最大化为目标.然后,通过求导的方式得到了平面均衡驱替的特征条件,并以此为基础形成了平面均衡驱替注采结构调整方法.研究认为,均质油藏均衡驱替的特征条件是,各注采...     

基于均衡驱替的平面注采优化研究与应用

海上油田采用不规则井网高速开发,易造成油田水驱不均,影响开发效果。为改善现有井网平面驱替不均衡的问题,基于Buckley-Leverett方程,结合广适水驱理论,得到含水率与产液量、注水量的定量表征关系,以所有单井含水率相同为目标,通过调整产液量和注水量,最终实现现有井网平面均衡驱替,据此提出平面注采调整新方法,编制计算程序,实现实时优化调整。应用该方法在渤海BZ油田X砂体进行矿场试验,砂体日增油为50m³/d,年累计增油为1.5×10⁴m³,矿场效果与预期基本一致,证明该方法准确、可靠。该方法对海上油田的高效开发具有重要意义。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

多层油藏非活塞式水驱驱替效率研究

中国很多储层都是由完全间隔开的砂层组成的。准确计算水驱驱替效率将为高效合理地开发该类油藏提供理论依据。建立线性多层非活塞式水驱驱替模型,运用达西渗流理论可确定各油层的水驱注入量;综合运用各层等饱和度面运动方程和Welge-Craig方程分析各层的水驱驱替状况与总体含水率之间的关系。算例分析表明,在总注入量一定的情况下,绝对渗透率和油层厚度是影响各油层注入量的主要因素。储层渗透率越大,驱替效果越好;油层厚度对驱替效率也有一定的影响,但其影响远没有储层渗透率那么大,薄层的驱替效率稍好于厚层。应用所介绍的方法可以准确简单地评价多层油藏的各油层水驱开发动用状况,从而为预测多层油藏极限采收率和合理选择调剖堵水等工艺的时机提供理论指导。     

水驱油藏均衡驱替开发效果论证

注水开发是目前油田最主要的开发方式之一,受地层、流体、井网等条件的影响,注入水在地下驱替不均衡。油田进入高、特高含水开发阶段,剩余油分布越来越复杂,传统的开发调整措施面临较大的困难。生产实践表明,注入水在地下驱替的均衡程度与油藏开发效果密切相关,为此提出均衡驱替的概念用以指导油田开发调整方案设计,但目前主要是基于经验的定性认识,缺少定量的、理论上的论证。因此,基于油藏工程和渗流力学理论,首先推导注水开发过程中各注采方向累积注水量与累积产油量的关系式,来描述各注采方向的驱替动态;然后推导各注采方向的驱替动态和油田开发净现值的关系式,并对其进行分析;最后推导均衡驱替注采井距及注采压差优化设计公式。     

多层油藏水驱驱替效率计算新方法

准确计算砂层间由不可渗透页岩或致密砂岩层分隔多层油藏水驱驱替效率可以为高效、合理开发油藏提供理论依据.为此,应用达西定律和Buckley-Leverett方程找出了各层突破时油藏总体含水率的确定方法,并通过约束最小二乘法回归得到了含水率方程,最终结合Welge-craig方程得出了一种计算多层油藏水驱驱替效率的新方法,并通过矿场实例验证了该方法对于多层油藏水驱开发中后期驱替效率预测的适用性.     

普通稠油多层火驱驱替机理及波及规律研究

辽河油田深层薄互层稠油油藏具有埋藏深、纵向多层、非均质性强等特点,经多周期蒸汽吞吐开发后转火驱开采,其驱替机理和火线波及规律认识难度加大。综合物理模拟、数值模拟、动态分析等方法,研究发现普通稠油油藏在火驱中升温降黏和增压驱替、高温氧化和低温氧化同时存在,火线在平面及纵向上波及不均匀;同时对火线波及影响因素进行了研究。     

注采井网均衡驱替的产量设计

井网产量设计的目的是为了使地层中的驱替过程达到均衡驱替，进而达到提高采收率的目的。研究结果表明，五点法和七点法注夫井网油井的产量相等即可实现均衡驱替，而九点法注采井网若要实现均衡驱替，则角井的产量要达到边井产量的倍。     

基于均衡驱替的多井干扰下产液量优化方法

为实现水驱油田多井干扰下均衡驱替,采用油藏数值模拟和实例验证方法,提出以驱替突破系数作为均衡驱替新标准,并将实际驱替分为油井水井均衡、油井不均衡但水井均衡、油井均衡但水井不均衡、油井水井不均衡4种模式,针对每种模式,研究建立了合理液量优化方法,通过注采调配,实现了多井干扰条件下均衡驱替。研究表明:驱替突破系数小于3时为均衡驱替,驱替突破系数大于3时为非均衡驱替,驱替突破系数介于3~14时为注采调配优化方法的最佳适用范围。研究结果为油水井配产配注提供了新的措施和思路。     

基于均衡驱替的低渗透油藏直井压裂缝长优化方法

目前,大多数油田采用相对规则的面积井网进行开发,受储层非均质的影响,各油田开发效果差异大。为此,提出对位于渗透率低值区的采油井进行人工压裂的方法,以达到井网均衡驱替的目的。以矩形五点井网为研究对象,推导出矩形五点井网内压裂井与未压裂井的见水时间计算公式;并以各采油井同时见水为目标,结合流线积分法和等效井径法,建立非均质油藏内位于渗透率低值区的压裂井的最优裂缝半长计算方法。通过分析储层渗透率级差、注采井距、注采压差差值及裂缝导流能力对压裂井最优裂缝半长的影响可知:最优裂缝半长随注采压差差值和裂缝导流能力的增大而减小;当储层渗透率级差和注采井距较大时,压裂井所需的最优裂缝半长也较大。     

基于孔隙网络模型的微观水驱油驱替特征变化规律研究

结合逾渗理论,采用截断威布尔分布作为孔喉特征分布函数,模拟储层岩心的初次油驱过程和二次水驱过程,建立了油水两相三维准静态孔隙网络模型;通过模型计算与试验结果的对比,验证了孔隙网络模型的有效性。利用建立的孔隙网络模型,研究了岩心在水湿情况下,储层微观孔隙结构参数如孔喉比、配位数、形状因子等对水驱油驱替特征的影响。研究结果表明,储层岩心的孔喉比越小、配位数和形状因子越大,残余油饱和度越小,水驱油的驱替效果越好;形状因子的变化对驱油效率影响较大。     

三元复合驱合理驱替速度实验研究

三元复合驱是一项可大幅度提高原油采收率的三次采油技术,其体系由聚合物、碱、表面活性剂三相组成,驱油机理相对复杂,影响因素也相对较多。为此,通过开展物理模拟驱油实验,对三元复合驱实验过程中的驱替速度参数进行了深入研究。实验结果表明,三元复合驱最佳驱替速度与岩心渗透率正相关,天然岩心最佳驱替速度为0.10～0.20 mL/min、人造岩心最佳驱替速度为0.30～0.60 mL/min;不同复合体系达到最低界面张力值的时间不同,且在不同驱替速度下对采收率的影响程度也不同,驱替速度的变化对小尺寸的天然岩心、界面张力下降慢的复合体系驱油效果影响较大。     

化学驱互溶驱替组分输运机理研究

建立了化学驱互溶驱替组分输运数学模型,将模型中所需的物化参数描述为驱油剂浓度相关的函数。定义了“有效驱替带长度”参数,来量化和分析吸附、扩散弥散、段塞尺寸和驱替速度等多因素对组分输运过程与结果的影响机理。分析了大庆油田ASP复合驱常用驻油剂(表面活性剂ORS-41和碱NaOH)在孔隙输运过程中的有效性和持久性。研究成果不仅可以为复合驱工程工艺方案设计和动态监侧提供指导,而且可用于代替部分实验室流动实验和辅助机理研究。研制的模拟软件的显著特点是对注化学剂段塞情况下的数学模型计算进行了十分巧妙的边界条件处理,用有限差分的预测—校正格式使计算结果更为准确可靠,其可靠性可用相应的物理模拟(流动)实验进行验证。     

稠油油藏火驱驱替特征实验研究

火驱驱替特征是火驱的复杂物化过程和油藏地质条件综合作用的结果,是火驱方案设计和跟踪调控的重要基础。利用一维热跟踪补偿燃烧管实验装置,对比分析了不同性质稠油线性火驱的驱替特征,并与烟道气驱驱替特征进行对比。结果表明：原油黏度对火驱产液速率影响较大,黏度较低时火驱初期产液速率较高,大部分原油在中前期采出;黏度较大时,初期产液速率较小,甚至不产液,大部分原油在火驱中后期产出。火驱阶段含水率主要由地层初始含水饱和度（火驱前含水饱和度）决定。当地层初始含水饱和度高于束缚水饱和度时,火驱初期含水率较高,之后逐渐降低并趋于稳定。火驱初期（注气量小于1 PV）的生产动态特征与烟道气驱相近。在持续开发过程中,火驱仍保持稳定的采油速度,而烟道气驱采出程度增幅放缓。火驱开发的原油采出程度与累积注气量呈近似线性的关系,表明要保证火驱开发的效果则需保证相应的注气量。