数值试井技术在南海油气田中的应用

针对南海油气田存在的邻井干扰试井问题、多相流试井问题及非均质油气藏试井问题,开发了新型的数值试井技术--Voronoi数值试井技术。首先以渗流力学理论和物质平衡理论为基础,建立油气水三相渗流数学模型;然后利用Voronoi网格技术将数学模型进行空间及时间离散化,将油气藏离散为多个网格单元;最后采用迭代求解,得到各网格单元压力分布及各种物性参数。该技术以精细的Voronoi网格刻画了油气藏的实际地质情况,实现了精细的试井解释;与常规技术相比较,能将局部精细网格和基本粗化网格结合在一起,做到井筒、断层等附近采用精细网格,而离井较远的地方采用稀疏的基本网格,这样既能真实刻画油气藏地质特征,又可以最大限度地减少网格数据,提高了试井运算速度和精度。在南海油气田的实际应用效果表明,该技术能很好地解决多相流等疑难试井问题,为南海复杂油气田的试井分析提供了依据和方向。     

数值试井技术及UST数值试井软件

为满足我国油田试井分析需要,研发了UST数值试井软件。该软件采用先进的PEBI网格,满足复杂边界、井间干扰及特殊油藏的网格划分需求;能进行油、气、水三相试井解释,正确模拟过泡点现象;具有多层、层间窜流、层间非均匀性的描述能力,支持大地坐标与相位图导入功能;能进行多井模拟,可根据需要选择井模型。结合算例介绍了试井分析的特点,给出了压力降落与压力恢复时的压力导数的典型特征。     

多井干扰反褶积试井方法研究

在单井反褶积方法的基础上,研究了具有井间干扰效应的多井压力—流量反褶积试井方法,并将井间干扰压力响应从井自身的压力响应中分离出来,分离后的井自身在单位流量下的压力响应可以用于油藏模型诊断及常规试井分析。现采用合成数据和数值模拟数据对此算法进行了验证分析,结果准确可靠。     

靖安油田五里湾一区大型压裂低渗油藏数值模拟研究

鄂尔多斯盆地油藏以低渗油藏为主，对低渗油藏进行油藏数值模拟是目前的难点，经过大型整体压裂的低渗油藏数值模拟有其特殊性。针对鄂尔多斯盆地的低渗特点，以靖安油田五里湾一区为例，在油藏数值模拟中，结合试井资料，并根据等值渗流阻力法原理对近井地带地层渗透率作合理调整，采用等连通系数法原理对井间连通性修正技术和局部网格加密技术来模拟水力压裂时产生的压裂裂缝．从而达到较好的动态资料拟合效果。在历史拟合的基础上进行油田不同生产规模和不同注采比开发技术政策界限的研究，设计了合理的开发技术政策，对油田开发生产起到了很好的指导作用。     

页岩气井间干扰分析及井距优化

页岩气井距设计与优化是评价页岩气开发效果的重要指标。在理论认识的基础上,根据类比法、数值模拟、经济评价方法论证,形成了从井间干扰模拟、动态数据诊断到多井生产模拟、井距优化的完整工作流程：①通过建立压力探测边界传播模型,模拟不同连通条件下井间干扰响应程度;②基于井间干扰响应规律,根据气井生产动态数据演绎识别、诊断井间干扰;③以地质解释和动态分析结果为基础参数,建立气藏体积压裂多井数值模型,模拟气田生产动态,结合净现值模型优化井距。以长宁国家级页岩气示范区宁201井区为例,模拟表明,减小井距可使得井间干扰提前发生,同时也提高区块整体采收率;基于目前的压裂规模和参数体系,300~400 m井距可进一步优化至260~320 m,单位面积内井数增加20%~30%,区块储量采收率提高10%左右;区块整体净现值随着生产年限不断增加,但对应的最优井距结果不随生产周期的改变而改变。     

有邻井干扰压力恢复处理技术

在气井生产早期,由于开采时间短,所在储层渗透率低,压力变化的波及范围很小,通常的解析试井方法能够进行很好的解释;但是随着气井的不断生产,影响范围越来越大,部分井产生了井间干扰,通常的解析试井解释这些资料时,常常解释为边界影响,从而对储层产生错误的认识。因此我们研究数值试井,以正确解释有邻井干扰的压力恢复资料。本文从如何判断存在邻井干扰的资料入手,提出了存在邻井干扰时的表现特征,以及成功对这类试井资料解释处理。这对进一步完善试井解释技术、提高试井技术的应用水平和效果有很大促进作用。     

利用气藏压力系统分析方法判断井间连通性

判断井间连通性的最有效方法是井间干扰试井,但在井距较大的情况下,汕于受测试条件及测试范围的限制,使其难以得到广泛应用。同时地质研究和地震横向预测无属静态范畴,难以真实地描述井间的连通性。针对上述实际存在的问题,提出气藏压力系统分析判断井间连通性的方法,该方法属动态范畴,具有简捷、有效、经济的特点,经干扰试井和钻井结果检验,其判断结果是可靠的。     

页岩气平台式井组井间干扰影响因素分析及井距优化

以页岩气平台井组井间干扰影响因素为研究对象,利用数值试井分析技术,研究了不同储层基质渗透率、压裂改造参数、井间距、激动强度等参数对井间干扰的影响程度.在此基础上,掌握了页岩气水平井不同生产时间的压力分布特征,明确了井间干扰对气井最终可采储量(EUR)的影响程度,形成了综合考虑气井EUR和井控地质储量采收率的井距优化分析...     

呼图壁储气库多井试井分析

试井技术是获取储层渗流参数及地层压力的重要手段,呼图壁储气库单井不稳定试井受邻井干扰严重,利用常规单井试井解释方法难以获取准确的储层参数。通过建立同时考虑储层边界和井间干扰影响的多井试井模型,实施多井试井解释,获取准确的地层参数,指导储气库的运行。     

低渗透油藏大型整体压裂数值模拟——以鄂尔多斯盆地靖安油田五里湾一区为例

低渗透油藏的大型整体压裂数值模拟是目前数值模拟的难点，这是由水力压裂后油藏描述的复杂性和压裂裂缝参数的不确定性所决定的。在油藏数值模拟中，针对鄂尔多斯盆地靖安油田五里湾一区低渗透的特点，结合试井资料，根据等值渗流阻力法原理对所建立的近井地带地层渗透率三维地质模型进行了合理修正；根据等连通系数法原理，采用井间连通性修正技术和局部网格加密技术模拟水力压裂时产生的压裂裂缝，从而达到较好的动态资料拟合效果。在历史拟合的基础上，研究了不同生产规模和不同注采比的开发技术政策界限，设计了合理的开发参数，对低渗透油田的开发具有一定的指导作用。     

盆地模拟关键技术之油气运聚模拟技术进展

在总结盆地模拟传统的研究内容的基础上，指出新的应用领域及面临的技术难题，重点论述3种油气运聚模拟技术的现状和进展。（1）流线模拟技术。从油藏数值模拟技术演化而来，该技术是一种快速模拟技术，适用于构造油气藏的模拟，但不能有效模拟岩性地层油气藏。通过建立简化的三维地质模型，实现对三维圈闭空间和储层物性的描述，解决了岩性地层油气藏的模拟难题，实现了流线模拟技术的跨跃。（2）侵入逾渗模拟技术。该技术已经比较实用，但在复杂地质条件下对断面、不整合面等输导体系的刻画还不够细化，无法对断面、不整合面单独赋参数。三维输导体系网格建模方法和基于输导体系网格系统的三维油气追踪技术，能够有效地透视油气运移路径，模拟油气聚集、油藏调整和次生油藏的生成过程，使该技术得到较大发展。（3）三维达西流模拟技术。该技术是一种理论上最先进的技术，但地质参数很难达到其数值模型的精度要求。因此，改进地质网格模型，精确刻画地质参数，是三维达西流模型发展的重要内容之一。建立顺层柱状PEBI（Perpendicular Bisection）网格三维地质模型，构建变网格条件下的渗流方程，引入矢量渗透率，能够较好地解决复杂地质条件下的渗流问题，使模拟技术得到改进。      

超前注水流入动态模型在低渗透油藏开发中的应用

在超前注水低渗透油藏生产过程中,原油、注入水及脱出的溶解气在地层中会形成三相流动。为准确表征其渗流特征,将流体在地层中的渗流区域划分为油水两相渗流区和油气水三相渗流区,通过引入三相拟压力函数,考虑非达西效应(启动压力梯度、应力敏感)及油气互溶影响,建立具有拐点的三相流产能方程。研究结果表明,通过自动拟合的方法对非达西渗流参数进行拟合后,该三相流产能模型的计算结果与实测数据一致。4口井实例计算显示:当油井控制在拐点压力下生产时,可提升约195.0%的产量;在高流压阶段各因素对油井产量影响较大,其中含水率影响最为明显。研究成果对超前注水低渗透油藏合理井底流压界限的确定具有实际的指导意义。     

双孔介质油藏抽汲井测试资料数值试井分析

抽汲井井底压力变化复杂,若采用以往根据自喷井建立的数学模型进行解释,难以准确描述整个地层压力变化过程。建立的圆形封闭地层中心一口抽汲井的定产量试井模型,在考虑井筒储集效应和表皮系数的情况下,用块中心网格隐式差分格式对数学模型进行离散后求出数值解。用该模型对SX12井进行解释,其结果表明,该模型可以较好地反映井底压力复杂的变化过程,能较准确地解释双孔油藏抽汲井生产的非自喷井流动期或恢复期的测试资料。     

塔里木盆地克深2气藏断层、裂缝、基质“三重介质”渗流及开发机理

克深2气藏属于典型的裂缝性低孔砂岩有水气藏,储层基质物性差,裂缝发育。研究发现,根据传统认识建立的双重介质模型计算的气藏压力传播速度慢、气井见水时间晚,渗流特征与实际存在较大差异。为此,结合当前各种静、动态资料,利用数值试井方法对气藏不稳定试井资料进行了系统分析,在此基础上建立数值模拟机理模型,对该气藏井组干扰试井的压力传播时间、干扰曲线特征以及气井水侵特征都进行了深入研究。结果表明,克深2气藏表现为断层、裂缝、基质“三重介质”的渗流特征,断层是气藏压力传播和水侵的高速通道。边水推进过程中,沿断层的水侵速度明显快于似均质裂缝储层,导致气井快速见水。研究提出的断层、裂缝、基质“三重介质”新渗流模式下的气藏渗流特征与实际情况高度吻合。机理研究表明：保持较低的开采速度,降低边部气井产量,同时优先对中、边部井间有断层的边部见水井进行带水或排水,可有效延缓边水沿断层向气藏中部的侵入速度,提高气藏的最终采收率。     

塔河油田缝洞型油藏流动单元的定义和划分

目前,流动单元研究在砂岩油藏研究中已得到广泛应用,但对于缝洞型碳酸盐岩油藏来说,由于成岩后生作用、构造断裂作用、溶蚀作用等多种因素对储集空间的综合影响,使砂岩油藏的流动单元研究方法难以直接应用于缝洞型碳酸盐岩油藏.因此,针对塔河油田缝洞型碳酸盐岩地质特征,论证了该区碳酸盐岩储层渗流屏障的存在及其类型,探索性提出区别于砂岩油藏的缝洞型碳酸盐岩储层流动单元的综合研究方法,包括油藏压力趋势分析法和流体性质分析法等,并综合缝洞型储层的发育特征初步划分了该区的缝洞型碳酸盐岩流动单元.     

双重介质复合数值试井技术在裂缝性礁灰岩底水油藏中的应用

针对流花11-1油田解析试井结果与地质和动态特征吻合程度差的问题,综合考虑地质模型、生产历史、重力毛管力、相对渗透率曲线,运用多层裂缝性底水油藏的水平井数值试井解释方法,形成裂缝性底水油藏水平井双重介质复合数值试井技术。在整体压力恢复测试资料中筛选出40口井用于压力恢复数据,进行双重介质复合数值试井解释,该方法既考虑了底水能量,又考虑了多层之间渗透率的差异。结合现有地质认识,该数值模型解释结果表明,油田压力恢复试井曲线主要存在线性流、双线性流和双孔渗流3种流动特征。针对不同类型井建议减小生产压差或者采取稳油控水方式进行改造,对实际生产具有指导意义。     

优势渗流通道对油藏生产动态影响的精细数值模拟研究

基于Voronoi网格的精细油藏数值模拟软件VGRNS3D,对油藏中优势渗流通道进行了详细刻划和描述,并在此基础上对优势渗流通道区域形态、距生产井的距离对油藏生产动态的影响进行了研究,结果表明:对于衰竭开采方式,在定液生产及地层压降相同的条件下,优势渗流通道延伸方向平行于主流线方向或优势渗流通道区域距生产井越近,油藏的采出程度越高;对于注水开采方式,在定液生产及注入倍数相同的条件下,优势渗流通道延伸方向平行于主流线方向或优势渗流通道区域距注水井越近,油藏的采出程度越低。     

缝洞型碳酸盐岩油藏流动单元概念和研究方法探讨

流动单元对于提高油田采收率具有很大的实际意义,该项研究在砂岩油藏研究中已取得较大进展。对于缝洞型碳酸盐岩油藏,由于岩石结构构造、成岩后生作用、构造断裂作用、溶蚀作用等多因素对储集空间的影响,已有的流动单元概念及研究技术方法难于应用。以塔河油田为例,针对缝洞型碳酸盐岩地质特征,论证了碳酸盐岩储层渗流屏障的存在及其类型,探索性提出区别于砂岩油藏的缝洞型碳酸盐岩储层流动单元的概念。提出的研究思路和方法包括;油藏压力趋势分析法、井间生产干扰分析法、流体性质差异分析法、井间干扰试井法。结合储层发育特征,初步建立了缝洞型碳酸盐岩流动单元的划分标准。     

水平井与直井联合井网见水时间的确定方法

将水平井简化为具有等效井筒半径的直井,考虑了水平井与直井联合布井水驱油的非活塞特性,运用等值渗流阻力法将渗流区划分为3个阻力区,推导出了5种典型的水平井与直井联合井网的油井见水时间计算公式.并研究了水平井长度对不同井网见水时间的影响.引入见水系数对计算公式进行了修正,理论计算值与模拟值基本一致,能够满足油藏工程计算的需要.