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。     

陆梁油田呼图壁组多层系砂岩油藏分层注水调控

陆梁油田底水油藏具有油层“薄、多、散”、层间非均质性强、油井特高含水、层系注水合格率低等特点,面临剩余油分布认识不清、注水调整难度大等问题。针对陆梁油田多层系砂岩油藏注水开发现状,利用油藏地质、测井、测试等资料,基于油藏模拟连通网络模型(INSIM),建立注水调控新方法,实现了不同层间级差井组分层注水的快速模拟评价及注采参数优化。能够进行多层系注水油藏的纵向和平面注水状况分析,并能模拟自然劈分情况的动态变化。对陆梁油田L9油藏典型井组进行分层注水调控后,预测累计产油量增加3.2×10⁴m³,累计注水量减少3.9×10⁴m³,井区含水率降低6.1%,可提高层系注水合格率和增油降水效果,亦为多层系砂岩油藏分层注水调控和深层挖潜提供了借鉴。     

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。     

准噶尔盆地陆9井区J_2x_4油藏井间动态连通性

油田开发后期,油、水井间连通关系随开发条件改变而呈现"动态"变化规律。采用多元线性回归思想,提出了一种基于油、水井生产动态的油藏连通性反演方法。在准噶尔盆地陆9井区J2x4油藏的应用结果表明,井间连通关系可划分为各向均匀连通型、单向连通型、线状连通型和单井突进型等4种类型。其中,单向连通型和单井突进型注水井组所占比例较大,反映了油藏非均质性特点;对于边底水活跃油藏,注、采井间连通性越好,地层能量越可以得到有效补充,越可有效抑制边底水入侵。     

海上油田井间连通性综合评价技术研究

海上油田开发成本高,探井、评价井及生产井数少,导致油田资料及油藏认识有限,而对于注水开发的油田,井间连通性的认识对于改善注水效果及提高采收率是非常重要的。因此,针对这一难题及需求,以海上某油田注采井组为例,提出了井间连通性综合评价技术。利用砂体展布、储层物性、沉积相等地质研究分析静态连通性,根据油井泵吸入口压力及产液量随注水量波动的响应情况分析动态连通性,再结合示踪剂的测试结果,以及自主研发的油水井间连通性评价软件定量计算油水井间的连通系数,综合评价了油田注采井间连通性,为海上油田剩余油分布认识、注水效果改善及采收率的提高提供了参考和依据。     

注采系统连通性研究

在注水油藏开发后期,搞清注采系统的连通性,对于制定合理的开发调整方案是非常重要的.对油水井关联值A进行了定义,以PI(注水井压力指数)决策为基础,从渗流力学出发,确定了油水井关联值A,介绍了如何根据A值来进行油水井连通关系的判断:将注水井和对应采油井问的A值排序,A值越大,则对应油井与水井的连通性越好,A值越大的采油井方向即注水井注入水的主流向;将采油井和对应注水井间的A值排序,A值越大,则对应注水井与采油井的连通性越好,A值越大的注水井方向即采油井产出水的圭供水源.以陈庄油田陈15-13井组为例进行了A值的计算及连通性判断,据此制定了"堵住高渗条带,启动中低渗层"开发调整原则,现场试验后,整个井组的含水呈下降、产量呈上升趋势,见到较好的堵调效果.     

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。     

低渗透油藏井间动态连通性方法研究

为准确定量反演低渗透油藏井间动态连通性,建立了1种新型数值方法——多元线性回归模型。通过遗传算法对该模型进行优化求解,可得到较准确的表征注采井间动态连通性的连通系数。研究表明,该方法可在同时考虑注水井、生产井的注采动态基础上,有效反演低渗透油藏井间动态连通性,反映出不同注采井间注水信号的时滞性和衰减性。实际应用证明了该方法的简单实用性,对于矿场具有较高的应用价值。     

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。     

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。     

减氧空气吞吐技术在鲁克沁深层稠油油藏的应用

鲁克沁三叠系深层稠油油藏经过多年的注水开发,出现了含水率上升快、水驱效率低、采出程度低等问题。为了解决水驱矛盾,提高单井产量,提出了减氧空气吞吐的方案。通过室内物理模拟实验和数值模拟研究,分析了减氧空气吞吐的机理,优化了注入参数。基于理论研究结果,在鲁克沁三叠系深层稠油油藏开展了减氧空气吞吐矿场试验,结果表明：减氧空气吞吐降水增油的机理是稠油注减氧空气后存在拟泡点,形成泡沫油流分散降黏,同时封堵水流优势通道,扩大波及体积。注气量、注气速度和焖井时间对减氧空气吞吐效果影响较大,建议单井注气量40×10⁴ m³,注气速度4×10⁴ m³/d,焖井时间8~10 d。鲁克沁三叠系深层稠油油藏共实施减氧空气吞吐400余井次,有效率82%,单井平均初期日增油量4.5 t,综合含水率下降42%,有效期达168 d,有效期内单井增油量480.0 t。因此,减氧空气吞吐是深层稠油的一种有效降水增油技术,对同类型油藏注水开发后提高采收率具有重要的借鉴意义。     

基于模糊C均值聚类与Bayes判别的致密油储层分类评价

为解决常规致密油储层因缺乏岩心分析资料而难以进行储层分类评价的难题,通过优选属性参数,应用模糊C均值算法划分致密油储层最优类别,再运用Bayes判别分析法建立储层类别与常规测井属性的关系式,利用常规采油井的测井属性判别储层的类别。现场实践应用表明:利用该方法划分的鄂尔多斯盆地志丹地区长₇Ⅱ⁶、长₇Ⅰ²射孔砂体储层类别与试油结果一致,研究区203口井储层划分吻合率为89.7%。该研究对高效开发致密油藏具有一定的指导意义。     

辽河油田高3618区块火线预测及注采参数优化

辽河油田高升稠油油藏高3618区块受储集层强非均质性、井间干扰、孔喉堵塞等影响,火线推进不均匀,火驱效益低,为此,通过火驱物理模拟实验,明确原油不同氧化阶段的温度界限,利用阿伦尼乌斯方程修正动力学参数,在基础井网上建立井间连通性模型,定量表征注采井间连通程度.并用高温气体示踪剂模拟方法验证连通性模型合理性,两者结合表征...     

基于气水相对渗透率曲线的产水气井开采效果评价——以苏里格气田致密砂岩气藏为例

如何定量评价不同产水量对气井开采效果的影响程度,一直是业内期待解决的问题。为此,依据气水两相渗流理论,在深入对比研究的基础上,提出了利用气水相对渗透率曲线定量评价产水气井开采效果的新方法,从而实现了对产水气井产能、产量、最终累计采气量和采收率的定量评价。进而以鄂尔多斯盆地苏里格气田致密强非均质性砂岩气藏为例,充分利用不同类型及不同产水程度气井实际生产动态资料,在进行大量计算的基础上,验证了该方法的实用性与可靠性,最终建立了苏里格气田产水气井在不同水气比条件下,气井产能、产量、最终累计采气量及采收率定量评价的经验公式和图版,为现场推广应用提供了技术支撑。研究结果表明:目前苏里格气田西区产水严重,水气比变化范围大,若平均水气比为1.0 m~3/10~4m~3,则气井产能、累计采气量及采收率的降低程度分别为24.4%、24.4%、17.4%;若气井水气比为2.0 m~3/10~4m~3,则气井产能、累计采气量及采收率的降低程度分别为40.2%、40.2%、33.2%。     

特低渗透油藏水平井开发参数优化

为了提高特低渗透油藏水平井的开发效果,针对志丹油田长6油藏的地质特征和水平井开发过程中出现的问题,开展了水平井开发技术和开发参数等研究工作,利用数值模拟优化研究得到如下认识:1)水平段长度与初产、现产、累产有比较明显的正相关性,但当水平段长度大于1 000 m时累产油增幅明显减小,综合考虑钻井和压裂成本,最优水平段长度为1 000 m。2)推荐采用五点法井网同步注水,易于调整,可以有效控制含水上升,能达到较好的采油效果。最优井距为500～600 m,最优排距为100～150 m。建议初期配注15～20 m³/d,注采比维持在约2.0。该成果认识对特低渗透油藏的水平井开发具有一定指导意义。     

鄂尔多斯盆地致密油水平井注水吞吐开发实践——以延长组长7油层组为例

针对致密油藏长水平井自然能量开发后期如何补充能量的难题,在致密油藏注水吞吐采油机理、可动油定量评价和矿场试验评价的基础上,提出了水平井注水吞吐的选井条件和技术政策：①初期产量较高、含水较低、有一定稳产期的水平井实施注水吞吐效果较好。②从经济性和储层非均质性两方面考虑,若水平井单段人工裂缝破裂压力差异小,则采用经济、操作简单的笼统注水吞吐方式;若水平井单段人工裂缝破裂压力差异较大,采用分段注水吞吐方式能够较好提高段间注水波及面积,缺点是成本较高。③鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密油自然能量开发转注水吞吐补充能量时机为地层压力保持水平降到原始地层压力的60%;注水吞吐注水后地层压力保持水平达到原始地层压力的110%;单段注水速度为10~20 m³/d;焖井时间为10~13 d （1 000 m³注水量）;开井后水平井百米日产液量为1.5 m³/d。对鄂尔多斯盆地延长组长7油层组的50多个井组开展了致密油水平井注水吞吐试验,有效井组的比例达到了约70%,平均井组增油量为610 t,取得了较好的实施效果。     

基于数值模拟的油藏生产动态优化算法

对于大规模油藏开发优化,常规优化算法存在收敛速度慢、寻优效率低、难以与现场结合等问题。针对这些问题,建立了油水井动态调控优化模型,并结合模拟退火遗传算法和拉丁超立方采样算法寻找模型全局最优解,同时,利用同步扰动随机逼近算法提高了模型局部求解收敛速度,研发编制了油水井动态调控优化软件,并应用于大庆油田H区块。对比油田常规油水井生产制度,油水井动态调控优化模型的最优方案使H区块累计产油量在5年内增加了5.68×10⁴ m³,较好地解决了油水井生产动态控制优化问题,也为大规模油田高效开发提供了一种新的方法。     

四川盆地安岳地区须二段气藏相态特征新认识

安岳地区须二段气藏储层低孔、致密,气水交织,含水饱和度高,油气分布不受构造与海拔控制,气井普遍产凝析油,平均生产油气比148 g/m³,为四川盆地凝析油含量最高的非常规凝析气藏。采用常规凝析气藏研究手段已无法正确确定气藏类型和准确评价气藏相态特征。为此,建立了高压物性实验、常规凝析气藏类型判别与生产静动态特征相结合的气藏类型判别方法,据此判定该气藏为局部带“油垫”的饱和凝析气藏;运用相态恢复理论准确地模拟了该气藏的流体特征,计算得到气藏平均凝析油含量高达249 g/m³,所预测的凝析油产量与实际相吻合。进而提出了提高凝析油采收率的相应开发措施,在考虑注入成本以及后期处理等因素后,建议单井采用“先衰竭后干气吞吐”的开采方式。针对安岳地区须二段气藏相态特征的认识和研究方法,对类似非常规砂岩凝析气藏相态特征的研究具有指导意义。     

水驱油田合理注采压力系统

合理注采压力系统优化研究是开发水驱油田关键环节之一。以往采用的算法均存在缺陷：①“吸水、产液指数法”未考虑注采不平衡问题、油水密度差异及体积系数;②“吸水、产液指数及注采比法”未考虑油水密度差异及体积系数;③“吸水、产液指数比及注采压差法”不具有理论和实际意义;④“考虑单井及地层压力变化法”未考虑注水井启动压力、采油井启动压力对油田开发效果的影响。为解决上述问题,基于水驱油田注采压力剖面,提出了优化研究水驱油田注采压力系统的新方法。与以往的算法相比,新方法综合考虑了注采不平衡、油水密度差异、体积系数、注水井启动压力、采油井启动压力梯度等方面的影响因素。结果显示,新方法可适用于水驱油田任何油藏类型、任何油层压力分布状况条件下的合理注采压力系统参数计算。运用新方法对胜坨油田胜一区沙河街组二段1-3砂组油藏进行了合理注采压力系统参数计算,得出了该油藏合理油、水井数比为1.42,合理地层压力保持水平为17.29 MPa,此时合理采液量为14 572.41 m³/d,比调整前增加12 452.41 m³/d,合理注水量为15 906.88 m³/d,比调整前增注13 566.88 m³/d,提液增注效果显著。研究结果表明,新方法具有较强的适用性和应用前景。     

高含水复杂断块油田加密井井位智能优选方法及其应用

高含水复杂断块油田地下剩余油高度分散、多层叠置、犬牙交错,对老油田二次开发新钻高效加密井的井位优选提出了苛刻的要求。通过研究复杂断块油藏剩余油分布特点,分析了井位优选的主要影响因素。利用复杂断块油田三维地质模型和油藏数值模拟后的多种三维场数据,以剩余可动油量为目标函数,以油井控制半径、经济极限井距和经济极限剩余可动油量为约束条件,建立了剩余可动油量计算模型,并给出了复杂断块油田单井控制范围和主要参数的计算方法,实现了直井、斜井井位的单因素智能优选。采用模糊综合评判方法综合考虑影响井位优化的多种因素,建立了多因素井位优选方法。通过编制相应的计算机软件,实现了复杂断块油田加密井井位智能优选的精细化和定量化。该方法应用于大港港西油田二区二次开发工程中,优选出的井位符合油藏动、静态认识,钻井实施后取得了良好的开发效果,为高含水复杂断块油田持续效益开发提供了技术支撑。