底水油藏水平井控水完井优化设计方法

水平井在不同类型油气藏(气顶/底水/稠油/裂缝等)已逐步大量应用,暴露出的问题也日益突出,特别是底水油藏水平井产量递减快、底水上升快和找水控水困难等问题的出现,严重影响了水平井产能发挥和开采综合效益。文章在总结国内外底水油藏控水技术现状的基础上,从完井方法的选择、完井参数优化设计、完井产能评价以及控水技术对策等方面,综合阐述了底水油藏水平井控水完井设计理论、方法和应用。并建立了综合考虑水平井钻井污染、渗透率分布和井身轨迹的水平井压力剖面、产液剖面的预测方法,提出了适合我国底水油藏水平井控水分段完井技术措施,对于提高底水油藏开采技术水平具有重要意义。     

中心管采油技术在水平井完井上的探索与应用

针对大港油田底水油藏水平井目前含水普遍偏高、没有控水技术手段、油井开发综合效益差的现状,研究开发了中心管采油技术。通过中心管管径、长度、及盲筛比的优化设计,该技术的应用有效调整和改善了水平井段产液剖面,达到了降水增油的目的。2011年大港油田在水平井完井上试验应用中心管采油技术,进一步拓宽了其在底水油藏水平井稳油控水中的应用领域。     

稠油底水油藏水平井分段完井方法及应用

分段完井可以有效缓解水平井过早见水,调整水平井产液剖面。利用渗流力学理论、油藏工程方法、聚类分析方法、油藏数值模拟等,建立一套底水油藏水平井分段完井和优化配产方案。首先,综合考虑储集层非均质性、压力系统、避水高度和完井成本,利用聚类分析方法对水平井进行合理分段;然后,通过油藏渗流和井筒管流耦合模型,以各段均衡产液为原则,计算最优附加阻力;最后,利用油藏数值模拟结果,对分段完井和传统裸眼完井进行对比,验证该方法的可靠性。研究结果在曹妃甸油田群和秦皇岛32-6油田得到广泛应用,水平井平均见水时间推迟152 d,提高采收率3%~5%.     

胜利低渗油田水平井筛管分段控流完井技术

为了延缓水平井筛管完井后期的含水上升速率、延长水平井生产寿命,胜利油田提出并推广应用了水平井筛管分段控流完井技术。水平井筛管分段控流完井的技术原理为:首先,要根据油井的油藏地质特征,利用管外封隔器将水平油层段合理分段,实现各个不同层系间的有效隔离;然后,利用数值模拟方法计算出油井合理的日产液量,根据油藏的物性参数制订产能分配方案、计算各段需要的渗流面积;最后根据计算结果在各段下入不同孔密或缝密的控流筛管,调节各段生产压差,使产层均衡供液,并控制底水均匀地向水平井筒推进。介绍了分段管外封隔器、变密度控流筛管、变密度割缝管等分段控流完井工具,及分段控流完井工艺。从推广应用至今,该完井技术已经在胜利油田及其所属外地区块的30余口水平井中进行了应用。应用结果表明,该技术稳油控水效果明显,油井含水率可比邻井同期下降10%,能实现各不同层系间的有效隔离、延长油井无水或低含水开采期。      

水平井分段完井油藏渗流耦合产能预测新模型

随着底水油藏、气顶底水油藏以及其他需要分层开采油藏的大量开发,水平井分段完井工艺得到广泛应用,考虑油藏渗流耦合进行水平井分段后的产能预测研究很有必要。在分析分段完井渗流机理基础上,针对3种常见的油藏类型,根据质量守恒原理和动量定理推导出了水平井分段完井压降模型,运用势的叠加原理和镜像反映原理,求出了三维稳态渗流的势的分布和压力分布,结合分段完井压降计算模型,建立了水平井分段完井的三维稳态渗流耦合产能预测模型。最后根据实例得知,不同油藏类型考虑势的叠加和镜像反映后各生产段压降和流率有很大差异,这说明对于分段完井,考虑油藏渗流耦合才能更好地描述水平井筒压力分布和预测分段后的产量。     

大港油田底水油藏水平井控水完井工艺

底水油藏水平井开发过程中存在底水脊进导致含水上升速度快、油井无水采油期短等问题。为此进行了水平段产液剖面分布规律及控水机理的分析,开展了水平井分段控水完井工艺研究。形成了2种不同封隔工艺的分段控水完井管柱,实现了筛管变参数设计,并通过合理控制初期生产压差,达到了稳油控水的效果,为同类型油井的开发提供了技术借鉴。     

海上高含水油井分段开采的选井方法应用研究

海上边底水油藏一旦见水会迅速进入高含水阶段,而分段开采可以达到抑制高含水和延长油井寿命的目的。因此,可利用分段开采机理模型对含水上升影响因素进行敏感性分析,研究高含水油井分段开采的选井方法依据,并利用数值模拟方法进行验证。结果表明：1)底水油藏水平井含水上升影响因素敏感性大小排序为黏度>高低渗级差>高渗条带比例>最大产液>高渗段渗透率。2)根据生产动态、水平段地质资料及邻井资料将海上底水油藏高含水水平井见水模式分为线性见水全面水淹、点状见水局部水淹和多点见水全面水淹,其中点状见水局部水淹模式可进行分段开采。以典型井A1为例,利用所建选井方法流程判断含水率曲线为线状见水特征,开井含水高,水平段渗透率分段特征明显,Ⅲ-1小层水淹程度较高,A1井跟部水淹严重,且由于第1套夹层遮挡,A1井趾部水淹程度较低,为点状见水模式局部水淹,符合分段开采特征。3)针对点状见水局部水淹水平井,采用分段开采进行稳油控水,利用数值模拟方法模拟预测,分段开采方案开发较不分段方案产油量和采收率得到显著提升,验证了选井方法及分段开采的适用性。提出的选井方法流程可为现场水平井分段开采选井研究提供...     

塔河油田水平井完井现状及重点区块完井对策

塔河油田水平井完井主要以闭式完井、开式完井和复合完井方式为主。介绍了该油田碳酸盐岩油藏和碎屑岩油藏完井技术现状。为了满足储层分段改造、分段找水堵水和控水稳油生产需求,以老井侧钻、顺9外围井区为例提出了分段完井对策及建议,分析了相关完井管柱的结构、特点及工艺原理,探索了一系列具有较强针对性和实用性的分段完井关键技术,藉此推进塔河油田高产和水平井分段完井技术的发展。     

水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟方法研究北大核心CSCD

连续封隔体ICD完井采用砾石充填技术可有效阻断入流液体在井筒与ICD管环空中的横向流动、增强控水能力,在底水油藏水平井取得了良好的增油效果,但目前缺乏对连续封隔体ICD完井生产动态模拟的有效手段,封隔体ICD的控水效果难以得到客观评价。本文在分析底水油藏水平井连续封隔体ICD完井流动规律的基础上,建立了水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟计算模型,并进行了实例验证。计算结果表明:本文所建立的生产动态数值模拟计算模型具有较高的精度,可有效应用于水平井连续封隔体ICD完井的优化设计和控水效果评价,具有较好的推广应用价值。     

水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟方法研究

连续封隔体ICD完井采用砾石充填技术可有效阻断入流液体在井筒与ICD管环空中的横向流动、增强控水能力,在底水油藏水平井取得了良好的增油效果,但目前缺乏对连续封隔体ICD完井生产动态模拟的有效手段,封隔体ICD的控水效果难以得到客观评价。本文在分析底水油藏水平井连续封隔体ICD完井流动规律的基础上,建立了水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟计算模型,并进行了实例验证。计算结果表明:本文所建立的生产动态数值模拟计算模型具有较高的精度,可有效应用于水平井连续封隔体ICD完井的优化设计和控水效果评价,具有较好的推广应用价值。     

基于有序聚类的水平井AICD控水完井分段方法

目前水平井分段完井时主要依靠现场经验进行分段,尚未形成完善的分段方法,制约了控水完井技术的应用。为此,基于有序聚类方法,结合水平井筒流入剖面,以延长无水采油期和提高累计产油量为目标,建立了水平井AICD控水完井分段方法。模拟分析某非均质底水油藏发现:在水平井配产2 000 m3/d的情况下,与均匀分段和按测井渗透率分布非均匀分段2种AICD完井方案相比,该分段方法对应的无水采油期分别为延长了0.86 d和缩短了1.76 d,累计产油量分别提高了0.20×104 m3和0.11×104 m3;与射孔完井相比,无水采油期延长了17.88 d,累计产油量提高了4.48×104 m3。渤海油田某底水油藏现场试验结果表明,该分段方法能够解决水平井底水锥进问题,提高累计产油量。该分段方法进一步丰富了水平井控水完井分段理论,为水平井AICD控水完井技术的推广应用提供了支撑。      

我国水平井完井技术现状与发展建议

经过几十年的发展,我国各种岩性的油气藏都有水平井钻成,且采取的水平井完井方法多种多样。但是,我国的水平井完井技术尚有2个难点,即水平井如何均衡排液并提高开发效益、低渗透砂岩油气藏水平井如何进行多段压裂改造。详细介绍了我国底水油藏延缓和控制底水脊进的技术现状,现有技术有采水采气联合控制水气脊进、射孔井分段控水完井、裸眼井分段控水完井、水平井井下智能找堵水及分层开采完井、水平井均衡排液完井等。其中,均衡排液完井属于系列技术,包括变盲筛比例筛管控水完井、梯级筛管完井、梯级筛管与变盲筛比例筛管复合、中心控压控水完井等。分析介绍了低渗地层水平井分段压裂完井技术现状,该类技术包括水力喷射分段压裂、双卡上提压裂多段技术、分段环空压裂、液体胶塞隔离分段压裂、机械桥塞隔离分段压裂、水平井限流压裂等;研究了水平井分段压裂合理段数的设计,指出:应根据地层特点确定合理的分段压裂段数,以避免因裂缝间距太小相互干扰或因裂缝间距太大造成死油区很大。最后,针对我国水平井完井技术现状,预测了发展趋势,提出了发展建议。      

底水气藏水平井流入控制阀完井优化方法

针对底水气藏,采用水平井流入控制阀完井方式开采,可实现对气井早期控水,以达到提高气藏采收率和延长气井寿命的目的。常规水平井流入控制阀控水完井是基于水平井产能剖面附加各入流段压降,实现油（气）水剖面均衡推进,以此平均各段流量。但该法未能完全发挥地层产能优势,旨在单一控水。文章对拟采用水平井流入控制阀分段完井的水平气井,结合气藏水平井稳态耦合模型前人研究成果,建立了以出水前最大总产量 为前提,水平井流入控制阀控水完井的分段及压降值确定方法。该方法可为水平气井控水优化设计提供理论依 据。     

非均质底水油藏水平井ICD完井耦合模型与目标剖面计算方法

入流控制装置(Inflow Control Device,ICD)近年来在水平井分段完井中应用日益广泛,但目前针对ICD完井建立的半解析耦合模型无法准确反映水平井端部效应,在ICD优化设计过程中对于目标入流剖面的选择缺乏依据。为此,首先引入了基于势的叠加原理和镜像反射原理的油藏渗流模型用以准确反映水平井入流特征,建立了适用于非均质底水油藏水平井ICD完井的稳态耦合模型;之后考虑油井不同的生产制度,给出了非均质油藏水平井ICD完井优化目标入流剖面的确定方法,并以喷嘴型ICD为例对ICD设计流程进行了具体描述,对最优非均匀ICD和最优均匀ICD计算结果进行了对比分析。结果表明:ICD优化设计与生产制度有很大关系,均匀入流剖面并非总是理想的入流剖面;非均匀ICD控流效果要优于均匀ICD,但均匀ICD完井对井底流压有较宽的适应性;高生产压差有助于发挥喷嘴型ICD的控流优势。     

非均质底水油藏水平井ICD完井优化设计

流入控制阀(ICD)完井动态模拟预测和完井参数优化设计是ICD完井实现水平井生产优化的生命基础。结合半解析耦合模型和Eclipse 2011,建立稳态模拟和瞬态模拟相结合的ICD完井动态模拟方法。该方法不仅是以某一时刻的完井动态为设计依据,而是同时从整个生产周期内井筒与油藏流动动态最佳的角度来优化设计完井参数。针对非均质底水油藏,利用建立的模拟方法进行了ICD完井实例计算与参数敏感性分析,并分别提出了不同布置方式下的ICD完井优化设计方法。结果表明:ICD完井相对于常规完井能显著改善水平井的生产动态;ICD限流强度的确定需综合考虑产液剖面均匀程度和水平井采油指数,ICD完井存在一个最优ICD限流强度;对于非均质底水油藏,水平井ICD完井存在一个最优封隔器个数,其与具体储层的渗透率非均质程度密切相关;变化布置ICD完井设计相对于统一布置ICD完井设计不仅能使产液剖面更均匀,而且还能提高水平井的采油指数。     

水平井中心管采油技术先导性试验及效果评价

针对大港油田底水油藏水平井目前含水普遍偏高、没有控水技术手段及油井开发综合效益差的现状,研究开发了中心管采油技术。通过中心管管径、长度及盲筛比的优化设计,有效地调整和改善了水平井井段产液剖面,达到了降水增油的目的。大港油田在2008—2009年共试验实施7口井,平均单井产油量由5.13 t.d^-1提高到8.31 t.d^-1,累计增油3 304 t,综合含水率由94.37%降至91.02%,下降3.35个百分点。中心管采油技术为底水油藏水平井稳油控水开采,探索出了一条新的技术途径。     

渤海底水油藏高速开发下水驱油规律研究

为进一步认识海上陆相砂岩底水油藏开发中后期水驱油规律,指导剩余油挖潜工作,以渤海Q油田为例,以室内长岩心水驱油实验获取的相渗数据为依据,利用建立的高精度底水油藏理论模型,对水平井提高产液量开采的增油效果进行了数值模拟研究。研究结果表明,增大生产压差、提高产液量,可较大幅度地提高驱油效率,同时有利于扩大水驱波及范围。过路井获取的实钻资料与模型计算结果基本吻合表明研究成果符合实际。结合Q油田2口大液量开采试验井近10 a的生产动态数据,建立了底水油藏驱替指标预测经验公式。研究成果成功指导了5口低油柱水平井提液矿场试验,实施后平均单井日増油50 m~3,有效期超过3 a,水驱曲线法预测采收率提高了20%。     

底水油藏水平井分段开采研究与设计——以大港油田庄海8馆陶组为例

目前国内绝大多数底水油藏采出程度较低,开发效果不理想,如何进一步提高该类油藏的采收率,是油藏工程技术人员不断的追求与奋斗的目标。以大港埕海油田庄海8馆陶组底水油藏为例,通过对经验与教训的分析,开展了非均质底水油藏中不规则井身轨迹的水平段压降、流量等沿程分布规律的研究,定量描述底水油藏水平井水平段内部流量及压力的分布,明确底水锥进规律。以此为基础进行水平井优化设计,结合储层分布、水平井完钻轨迹、油藏波及动用范围,提出水平井防砂完井分段采油技术方式,实现长水平段内生产压差有效控制,实现了水平段内均衡的采油。理论与实际生产证明,水平井分段开采是不分段开采产量的2倍以上。底水油藏水平井分段开采技术的研究与试验,起到了控水增油的效果,为国内外此类油藏水平井改善开发效果探索了新的途径。     

水平井管内分段调流控水技术研究与应用

为了降低水平井含水质量分数,延长水平井生产寿命,研究了水平井管内分段调流控水技术。该技术可根据储层物性、生产动态或找水结果等资料确定每段下入调流控水筛管或油管,分别配置不同大小的油嘴,通过调节每段调流控水筛管的油嘴大小来控制每段的产液量,达到均衡产液的目的。水平井管内分段调流控水技术在L102-P2井的现场试验结果表明,下入调流控水筛管二次完井后,该井产液量由180 m3/d下降至130 m3/d,含水质量分数由99%下降为96%,日产油量上升并稳定在2.7 t左右,动液面由450 m下降至1450 m;日产气量由0增加至5 896m3,平均日产气达到3000 m3。     

水平井分段完井参数对底水脊进影响

水平井分段完井是目前高效开发底水油藏的唯一手段,在国内外已得到了广泛应用,但就分段完井参数对底水脊进影响的研究却甚少。运用势叠加原理和镜像反应原理导出了水平井分段完井井筒与油藏渗流耦合计算模型,继而再运用物质平衡法建立了水平井分段完井底水突破模型。实例计算与对比表明模型准确度高,继而计算研究了分段完井参数对底水脊进的影响。结果表明：增加打开程度,盲管段的底水突破高度及各生产段的底水突破时间均逐渐增加。移动盲管段位置,盲管段的底水突破高度及时间也相应移动;将盲管段从跟端向趾端移动,靠近跟端的生产段的底水突破时间小幅增加,靠近趾端的则小幅减小。增加打开段数,盲管段的底水突破高度及各生产段的底水突破时间均小幅增加。