水驱砂岩油藏水平井开发技术研究

根据渗流阻力原理，采用保角变换和镜面反映方法，得到水驱砂岩油藏中水平井的产能公式，据此公式计算出在水平段长度为５０～６００ｍ之间时，水平井与直井的产量倍数关系在１．４～９．８之间。对不同断块的两口水平井开发指标进行了计算，计算结果与实际数据相符，可以应用于水平井的动态分析。研究表明在水平段长度相同的情况下，低渗油藏的增产倍数高于高渗油藏。还讨论了储层物性、注采方式、注采压差对水平井生产效果的影响，指出在优化注采井网条件下，水平井保持能量生产，开发效果较好。水平井的注水方式及注水压力对油藏最终采收率起着决定性影响，注采压力梯度应维持较低水平，一般小于０．０９ＭＰａ／ｍ为宜。     

水平井注采井网合理井距及注入量优化

为解决水平井水井为刚性水驱,推导出考虑和不考虑水平井水平段压力损失两种情况下水平井注采井网的合理井距、合理注入量公式.根据公式分析认为,水平井水平段压力损失受管径、注水量或产油量、水平段长度影响.对于特定水平井,压降损失主要受产油量或注水量影响;对于确定的油藏,影响最大井距的主要因素是水平井长度、生产井产量、水井注水量.利用该研究结果设计的塔里木油田哈得4薄砂层油藏水平井注采井网在开发中起到了降低注入压力、增大注入量、有效保持地层压力的作用,应用效果良好.图2表2参29     

江汉油区水平井开发设计原则与方法

从基本地质油藏条件出发．以江汉油区为实例总结了边水油藏、低渗油藏和裂缝性油藏等不同油藏类型的水平井水平段方位和长度的设计原则。水平井水平段的方位由储层方向性决定,而水平段长度设计并非越长越好,应在满足水平井设计产能和经济投入允许的范围内以获得更高的储层钻遇率为目标进行设计;老区水平井水平段方位设计还需要考虑与现有井网的位置关系。在水平井单井优化设计过程中需要考虑储层方向性、油藏含油面积、老井网单井控制面积、与现有注采井网位置关系等地质和开发因素。以江汉油区广1区潜1^31（2）边水油藏为例运用数值模拟方法进行了水平段方位设计和长度优选。     

确定水平井经济技术政策界限的一种方法——以孤岛油田Ng3～6砂层组为例

在不同水平井水平段长度下，计算了水平井极限可采储量所需的地质储量，联立容积法储量计算公式、采收率经验计算公式，建立了油层厚度、含油饱和度、储层渗透率、水平段长度之间的关系式。对某一具体油藏，采用定值求解的方法，可以确定水平井适用的油藏参数。计算了孤岛油田Ng3～6砂层组单元50～200m水平段水平井经济技术政策界限，即水平井含油饱和度下限为50％；针对一般高渗透储层，当水平井水平段长度为150m、泄油半径为60m、油价为2500元／t、油层含油饱和度为55％时，油层有效厚度下限为2．9m。该方法简单、可靠，可满足水平井设计精度的要求。     

热采水平井变质量流与油藏渗流的耦合数值模拟

为真实反映水平井及近井地带的流体流动情况，需要将水平井井筒内的流动与在油藏中的渗流耦合进行油藏数值模拟。假设“微元段”，引用“交错网格”和“等效渗透率”概念，建立了热采水平井井筒变质量流的等效渗流模型；在此基础上提出耦合井筒变质量流与油藏渗流的水平井产量公式，建立了井筒变质量流与油藏渗流耦合的数学模型。利用该模型进行热采水平井开采机理研究，认为：水平井井筒内的压降影响水平井生产动态，忽略压降将使计算的产油量和油汽比偏高；水平井所产油主要来自水平井筒的始端，在一定的油藏条件、水平井参数等情况下，每口水平井都有最优水平段长度。图2表1参5     

低渗透油藏混合井网系统合理注采井距确定

从渗流理论出发,首次推导了直井注-水平井采混合井网系统井间沿程压力与压力梯度分布公式,并对其分布规律进行了分析。结合物理模拟实验得到的启动压力梯度数学表达式,提出了计算低渗透油藏混合井网注采井距的方法,分析了注采压差、渗透率和水平段长度对注采井距的影响。研究表明,混合井网系统所需要的生产压差远小于直井井网,因此混合井网更容易形成有效驱替,可以采取更大的注采井距。     

低渗透油田水平井井网参数的优化

确定水平井井网参数对低渗透油藏的经济开发具有重要作用。为了实现水平井的合理布井,需对水平井的水平段长度以及注采排距进行研究。水平井段长度一般为油层有效厚度的6～10倍,对于有效厚度为4 m的油层,则要求水平井段的长度大于40 m。在油层有效厚度为4、5和6 m条件下,利用折算法得出水平井段合理长度为500～700 m。对低渗透油田水平井开发井网进行合理设计,既要做好注采井网形式对储层规模控制以及裂缝系统与井排方向的合理匹配关系,又要做好注水井排距的优化。     

薄层稠油水平井蒸汽驱优化设计

辽河油田w块为深层薄层状特超稠油油藏．2005年采用水平井蒸汽吞吐整体开发,目前处于蒸汽吞吐开发中后期,水平井吞吐效果变差,周期产油量低,油汽比低,急需转换开发方式,前期研究表明该块转水平井蒸汽驱可行．文中根据W块油藏埋藏深、油层薄、原油黏度高的特点。建立了三维数值模型,对汽驱开发井网、注汽层段、注采参数等水平井蒸汽驱关键参数进行了优化设计。结果表明,采用75m井距水平井注采井网、注汽水平井水平段长度为采油水平井的2／3、油层下部1／3处高干度注汽的汽驱方案能够获得较高的油藏采收率。     

潜山油藏水平井立体注采开发优化设计

水平井立体注采开发潜山类油藏是一种新型开采方式,其宏观渗流规律有待明确。采用数值模拟方法,对水平井注水位置、水平井注采方式和水平井段长度进行了优化研究。结果表明,底部注水开发效果优于顶部注水和对应位置注水,水平井交错注采开发效果优于叠置注采,考虑边界效应时,水平井段不宜过长。优化结果可指导油藏实际生产,同时为高效开发潜山类油藏提供了新的技术手段。     

超稠油油藏水平井开发优化设计

随着钻井技术的发展,水平井在超稠油油藏开发中的应用逐渐增加,地质设计及注采参数是决定其开发效果的主要因素.利用数值模拟技术,优化了具底水的厚层超稠油油藏水平井的垂向位置、井距、水平段长度;结合矿场生产动态、井筒热损失计算,优选了水平井的注汽速度、初期注汽量、注汽递增幅度、放喷排液量等注采参数.在辽河油田曙一区杜84块的现场应用表明,水平井方案设计合理,开发效果显著.     

水平井注采井网优化

为查明水平井注采井网的开发效果及其与传统直井注采井网的区别，采用数值模拟方法研究水平井注采井网部署方案。结果表明：与直井注水相比，水平井注采井网可形成线性驱动，推迟注入水突破时间、提高波及效率、改善油藏开发效果；水平井水平段压力损失影响水平井注水开发效果，平行对应反向井网考虑了压力损失的影响，可有效地克服压力损失造成的注入水局部突进现象，平行交错反向指指井网既考虑了水平段压力损失的影响，又可扩大井网控制面积，为最优的水平井注采井网；对于均质薄层油藏，水平井在油藏中位置的变化对开发效果的影响不明显。水平井注水技术在哈得4薄砂层油藏的开发中起到了降低注入压力、增加注入量、有效保持地层压力的作用，所设计的水平井注采井网应用效果良好。图13表4参31     

厚层稠油油藏蒸汽吞吐后期立体注采井网设计及优化

蒸汽吞吐后期的厚层稠油油藏在平面上和纵向上油层动用不完善,油藏采用蒸汽吞吐开发潜力小,单井可采储量低,很难取得经济效益.为了合理开发厚层稠油油藏蒸汽吞吐后期的未动用储量,运用热采数值模拟方法,论证了厚层稠油油藏蒸汽吞吐后期直井—水平井立体注采井网的合理有效性,分别针对双水平井与直井平面上的井距、双水平井纵向上的井距和水平段长度进行了优化研究.结果表明,上部水平井(注汽)和直井在生产中起决定作用,直井扩大了蒸汽平面的波及效率;下部水平井通过排液发挥调节作用,扩大了垂向波及效率,提高了油藏动用程度.对于厚层稠油油藏,水平井与直井井排的距离为50 m,双水平井纵向井距为25 m,水平段长度为350～400m时,开发效果最佳.     

超稠油水平井注蒸汽开采数值模拟研究

方法利用数值模拟方法，对水平井注蒸汽的开发、布井方式等进行研究。目的提高超稠油油藏水平井开发效果。结果影响水平井开发的敏感性参数为水平段长度、水平渗透率、垂向渗透率、原油粘度、隔夹层等：在参考直井平面上波及半径为30m的基础上，选择平行水平井中间夹3口直井的布井方式为最佳方式；应采用先蒸汽吞吐后蒸汽驱开发，且在蒸汽驱过程中注入井打开油层中、上部．水平井位于油层中、下部，可以取得较好的开发效果。结论在水平井方案设计时，要考虑其敏感性因素；对凤城超稠油油藏．宜采取直井与水平井组合方式布井．水平井水平段长度应在200～300m之间，水平井位于油层底部；宜采用间隙蒸汽驱的开发方式。     

水平井水平段长度优化原则

目前,水平井水平段长度的优化大多采用Dikken 提出的优化原则,即水平段最优长度是当摩擦损失减少了20%产能时的长度。在建立水平井水平段长度优化数学模型的基础上,给出一定油藏、流体条件下水平井极限产量的计算公式;结合油藏实例,分析了Dikken 优化原则的合理性,认为以该原则计算的水平段长度不能充分发挥水平井开发油藏的潜力,相对于极限产量而言,采出程度较低;得出了以极限产量为优化标准时水平段长度的计算方法;分析了两种优化原则之间的关系。该研究对水平井开发优化设计具有指导意义。     

低渗透油藏水平井整体注水开发数值模拟研究

在安塞油田坪桥区实际地质模型的基础上,通过科的抽象,建立了数十个非均质数值模拟模型比较详细地研究了低渗透季油藏水平井整体注水开发中的一些基本的油藏工程问题,包括水平段与人工裂缝方向关系、人工裂缝条数、生产井和注水井人工裂缝长度以及合理的注采井网等．     

正韵律厚油层水平井开发效果影响因素分析

根据胜利油区油藏资料建立了正韵律厚油层概念模型,在此基础上,利用数值模拟方法分析了水平井注采井组中注水井注水部位、夹层垂向渗透率、隔层面积与水平井段长度的匹配关系、剩余油富集面积与水平井段长度的匹配关系及剩余油富集厚度对水平井开发效果的影响,提出了有关参数并确定了其取值界限。研究结果对于正韵律厚油层挖潜,提高高含水期油藏采收率具有重要意义。     

提高热采水平井动用程度的方法与应用

辽河油田水平井的应用已由试验阶段进入到规模应用阶段.依照数值模拟及理论研究,在油层特性参数相近的情况下,水平井生产效果与水平井段长度呈现较好的线性关系,但实际生产中水平井长度的优势发挥不明显、水平段动用不均等问题日益突出.注汽强度不合理、水平段吸汽不均、井间干扰等是影响水平井生产效果的主要因素.文中在采用油藏数值模拟、油藏工程计算等研究手段并结合现场实际的基础上,提出了增大注汽强度、均匀注汽、组合式吞吐等技术手段,提高了水平井动用程度,且现场应用效果显著.     

超深超薄油藏水平井水平段合理长度论证

哈得逊油田薄砂层油藏是一个油层超深、超薄的层状边水砂岩油藏,采用双台阶水平井注水开发,目前进入中含水采油期,层间、平面矛盾已经凸显,需要开展以水平井为主的加密调整。本文结合该油藏水平井注水前缘测试资料,基于油藏工程和数值模拟工具,开展了水平井井筒摩擦阻力对产能的影响、不同水平段长度对应的泄油面积研究以及平行交错注采井网条件下数模指标的预测分析,论证了哈得逊油田薄砂层油藏水平井开发单台阶水平段的合理长度,为该油藏下步加密调整中水平井的优化设计提供了依据。     

水平井开发杜84块馆陶超稠油藏方案优化及应用

在油藏地质研究的基础上,对杜84块馆陶油层开发方案进行优选及经济评价研究,分析开采方式、布井方式、注采井距、水平段长度等因素对超稠油油藏水平井开发试验效果的影响规律,并拟和出适合方案实施的S形水平井剖面及井身结构,优化设计了注采工艺参数。4口井的实践表明,所优选的方案是可行的。     

水平井均衡注汽技术

水平井泄油面积大,是提高稠油油藏单井产量的有效技术。但由于注汽参数及储层非均质性的影响,常规注汽管柱注汽时水平井的吸汽井段长度只有50~70 m,而目前热采水平井的完井长度一般为200 m左右,因此常规的注汽工艺使130~150 m水平井段控制的储量不能有效动用。为了提高热采水平井的开采效果,胜利油田研究了水平井自动均匀注汽工艺,该工艺在研究设计自动均匀配汽器的基础上,根据注汽设备的能力和油藏 物性优化设计注汽参数及自动均匀配汽器的位置和个数,实现长水平井段的均匀吸汽,保证了热采水平井全井段的有效动用,提高了水平井控制储量的动用程度,不但提高了热采水平井的采油速度,也提高了采收率。