一种新的聚合物驱窜聚动态预测与识别方法

海上油田聚驱开发过程中,聚合物沿优势渗流通道窜流,导致驱油效率降低,影响开发效果。利用注采数据建立了一种新的可模拟聚驱动态的井间连通性计算模型,实现对窜聚动态进行预测与识别。该模型将油藏注采系统划分成一系列由井间传导率和连通体积等参数表征的井间连通单元,以连通单元为对象,利用物质平衡原理进行压力求解,采用前缘推进理论进行饱和度追踪,同时考虑聚合物驱黏度变化、渗透率下降及吸附等机理进行浓度计算,最终得出井点处聚合物动态指标。结合随机扰动近似梯度算法和投影梯度算法,通过拟合实际动态,建立了模型参数自动反演求解方法。油田实际应用表明,该模型能够快速拟合及预测聚合物产出动态,反演后模型参数可有效表征井间地层特征,识别聚合物窜流通道方向及大小,实时获得井间注入聚合物分配系数、单井产聚合物劈分系数等信息,从而实现窜聚预警,为聚合物驱优化控制提供指导。     

一种新的聚合物驱窜聚动态预测与识别方法

海上油田聚驱开发过程中,聚合物沿优势渗流通道窜流,导致驱油效率降低,影响开发效果。利用注采数据建立了一种新的可模拟聚驱动态的井间连通性计算模型,实现对窜聚动态进行预测与识别。该模型将油藏注采系统划分成一系列由井间传导率和连通体积等参数表征的井间连通单元,以连通单元为对象,利用物质平衡原理进行压力求解,采用前缘推进理论进行饱和度追踪,同时考虑聚合物驱黏度变化、渗透率下降及吸附等机理进行浓度计算,最终得出井点处聚合物动态指标。结合随机扰动近似梯度算法和投影梯度算法,通过拟合实际动态,建立了模型参数自动反演求解方法。油田实际应用表明,该模型能够快速拟合及预测聚合物产出动态,反演后模型参数可有效表征井间地层特征,识别聚合物窜流通道方向及大小,实时获得井间注入聚合物分配系数、单井产聚合物劈分系数等信息,从而实现窜聚预警,为聚合物驱优化控制提供指导。     

考虑关停井情况的井间动态连通性反演方法

针对当前油田井间连通性模型难以考虑关停井问题且反演方法可靠性差的局限性,建立综合考虑压缩性和关停井情况的井间动态连通性模型。利用理论分析和数值模拟研究方法,对模型连通系数和时滞系数与油藏静态参数之间的关系进行了定量研究,明确其实际地质意义,快速地为油田井间连通性反演计算提供较好的初始估计。为进一步降低求解不适定性,基于贝叶斯反问题理论和投影梯度法,建立连通性模型整体约束优化方法,并给出详细计算步骤。对概念模型和实际油藏的连通性计算测试表明,所提出的模型及求解方法,能够快捷、较精确地进行油水井间动态连通性定量计算,具有较好的实际应用效果。     

油藏井间动态连通性定量评价新方法

传统的油藏井间动态连通性研究方法存在各种弊端。为了更加准确快捷定量评价油藏注采井间的动态连通情况,由物质平衡方程出发,仅利用油田的注采数据建立了能够定量评价注采井间动态连通性的计算模型。利用最小二乘原理将模型转化为带有约束的优化函数,并采用基于模拟退火机制的遗传算法进行求解,得到注采连通系数,可定量表征注采井间的动态连通情况。新方法在渤海BZ油田进行了应用,计算结果与油田干扰试井分析和示踪剂分析结果非常一致,验证了方法的可行性。利用新方法指导油田调驱作业,调驱后井组含水率下降6. 8个百分点,日增油量为70 m~3/d,增油降水效果明显。该研究对同类油田的开发具有一定的借鉴指导意义。     

基于井间连通性的产聚浓度预测方法

为了准确预测产聚时间、产聚浓度等含聚采出液关键指标,提出了基于井间连通性的产聚浓度预测方法,通过与数值模拟软件计算结果的对比进行了验证,并进行了实例分析。在水驱井间连通性模型的基础上,考虑聚合物的黏度、浓度、吸附量和水相渗透率下降系数等关键参数,建立了聚合物驱生产动态预测模型。与传统数值模拟方法相比,该模型需要求解的压力方程组维数较低,且通过自动历史拟合反演井间传导率和连通体积,提高了计算速度和精度。采用1注4采均质油藏模型,通过与数值模拟软件计算结果的对比验证了模型的可靠性和准确性,并对主要模型参数进行了敏感性分析,发现随着注聚后水相渗透率下降系数、注聚浓度和注入孔隙体积倍数的增加以及注聚时机的提前,驱油效果变好。应用实例分析结果表明,建立的模型能有效预测不同开发方案的产聚浓度变化规律。     

油藏井问动态连通性反演方法研究

随着油藏的不断开发,油藏参数发生了很大变化,静态连通性已经不能准确反映油层性质.基于注采井的生产动态数据,应用系统分析思想提出了对油藏井问动态连通性进行定量反演的研究方法,分别介绍了基于注采数据的多元线性回归模型和改进的多元线性回归模型.通过模型求解得到了表征油藏井问动态连通程度的权重系数.结合油藏数值模拟技术,验证了模型的有效性.应用2种不同模型分别反演了概念模型的井间动态连通性,并进行了对比分析.结果表明,在油藏岩石和流体耗散严重的情况下,改进的多元线性回归模型引入非线性扩散滤波系数能有效地消除注入信号时滞性和衰减性的影响,能够获得较好的井间动态连通性反演效果.     

聚合物驱油试井解释分析方法及应用

针对目前大庆油田聚合物驱油流体特性,研究建立了适合聚合物流体流变性的幂律型非牛顿流体试井解释模型,并应用有限元法对所建立的模型根据内外边界条件进行了数值求解.通过现场实例分析,证明该方法较好地解决了聚合物驱油流体的试井问题,曲线拟合效果较好,并可以通过试井曲线的形态变化,分析聚合物流体在地层中的推进情况.     

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。     

压裂水平井的多模式裂缝网络试井模型及参数评价——以吉木萨尔页岩油为例

大型压裂技术是高效开发页岩油的重要手段之一，经过大型压裂后井筒周围会形成复杂裂缝网络，压后裂缝参数反演是压裂效果评价和开发参数优化的关键，但目前的渗流和试井模型难以满足页岩油复杂缝网反演的需求。为此，研究了页岩油压裂水平井复杂缝网的表征问题，建立了页岩油多模式裂缝网络半解析试井模型，包括体积压裂模型、压裂复合模型及离散缝网模型，利用点源方法、半解析方法和拉普拉斯变换等求解了多模式裂缝网络半解析试井模型，并开展了数值验证，划分了流动阶段，分析了流动段特征。在建立的多模式裂缝网络半解析试井模型基础上，对试井特征曲线进行了敏感性分析，并建立了试井曲线拟合方法，辅以生产历史拟合法，初步形成了基于试井理论的页岩油多模式裂缝网络参数评价思路。采用建立的缝网参数评价方法对吉木萨尔页岩油压裂水平井JA井与JB井进行分析，评价了裂缝网络参数，包括缝网几何形态、主次裂缝半长、主次裂缝导流能力、裂缝闭合前存储系数、裂缝闭合后存储系数和裂缝闭合时间等，并通过实例应用证明了复杂缝网参数评价方法的可靠性和实用性。     

基于系统分析方法的油藏井间动态连通性研究

注采系统具有一阶线性时滞系统的特征,应用系统分析方法,建立了油藏井间动态连通性反演模型,模型参数意义明确,可以考虑注入信号的衰减和时滞特性,同时基于拟牛顿算法给出反演模型特征参数的求解方法。应用所建模型,对冀东油田高13断块进行了井间动态连通性反演。根据井间动态连通图,可将各井组划分为各向连通型、单向连通型、线状连通型。对区块内各油井目前的动液面进行统计表明,应用本文方法进行井间连通性反演符合油藏的实际情形,可为该区后期开发方案的实施提供依据。     

基于井间连通性的油藏开发生产优化方法

基于连通性思想与最优控制理论,建立了一种新的油藏开发生产优化设计方法。在现有井间连通性模型基础上,通过改进饱和度追踪方法,得到可预测油水动态的连通性模型,使其在处理油田常见液量剧变、关停井、转注等措施带来的流体转向时计算更为精确。在对油藏历史动态进行自动拟合反演后,建立了油藏生产最优控制模型,结合优化算法进行快速求解,最大化经济效益的同时,自动获取最优开发注采方案。概念算例表明,改进后饱和度追踪方法更为精确;实际算例显示,该方法能自动优化油井转注时机,且优化后注采方案能有效控水增油,提高经济开发效益,为现场开发方案设计提供指导。     

渤海稠油油田高含水期提高水驱采收率技术研究及应用

为探索稠油油田进入高采出程度、高含水率阶段提高水驱采收率的新技术,改善油田开发效果,以渤海S稠油油田为例,开展了高倍数水驱技术研究和联合井网注水方法研究。其中,高倍数水驱实验结果表明,当驱替倍数达到300~400倍时,与驱替倍数30~50倍时相比,驱油效率提高约10%,为S油田提高水驱采收率提供了方向;利用灰色关联分析方法所建立的多因素调控注水方法,综合考虑了有效厚度、渗透率、注采井距、注采井数、方向地层系数等因素,能够满足S油田具有海上特色的水平井与直井联合井网的注水需求。将研究成果在S油田G区应用后,G区2016―2019年自然递减率由6.0%降低至4.4%,含水上升率由2.2%降低至1.8%,改善了G区的开发效果,表明该方法对海上注水开发油田进入高含水期后的调整具有一定的指导意义。     

低渗透油藏注采动态连通性评价方法

井间动态连通性是油藏动态分析的重要内容之一。以多元线性回归法建立的井间动态连通性模型适用对象主要为中高渗透油藏,目前对低渗透油藏井间动态连通性的研究甚少。低渗透油藏孔喉细微,孔隙结构和流体分布复杂,渗流存在启动压力梯度,渗流规律与中高渗透油藏有很大差异。文中以油藏地质参数和油水井生产动态数据为基础,将启动压力梯度引入低渗透油藏油井产量计算,同时利用非线性扩散系数对注水信号在低渗透油藏传播存在的时滞性和衰减性作了降噪处理,从而使模型反演的连通系数更符合于低渗透油藏特征。实例计算所得连通系数反映的井间动态连通性与生产动态特征吻合较好。     

基于非均质大模型的特高含水油藏提高采收率方法研究

针对特高含水开发阶段水油比急剧上升、注水量大幅增加和现有技术适应性差等问题,采用非均质物理大模型探索了进一步提高水驱后和聚合物驱后特高含水油藏采收率的方法。研究了聚合物驱-井网调整、自聚集微球-活性剂驱等不同驱替阶段含油饱和度的分布特征,分析了试验过程中注入压力、采收率的变化情况。研究发现,采用井网调整改变流线方向结合聚合物驱扩大波及系数的方法,可使水驱后处于特高含水期油藏的采收率提高26.0%;自主研发的自聚集微球能够运移至油层深部封堵优势渗流通道,迫使后续驱油剂发生液流转向,进入剩余油潜力区,从而提高聚合物驱后特高含水期油藏的驱油效率,自聚集微球-活性剂体系的残余阻力系数是聚合物的1.5~1.6倍,可使聚合物驱后特高含水油藏的采收率提高5%以上。研究结果表明,水驱后特高含水期油藏可采取井网调整结合聚合物驱的方法提高其采收率,而对于高波及系数和高采出程度的聚合物驱后油藏,可采用微球活性剂相结合的深部调堵驱油方法提高其采收率。      

聚驱后油层提高采收率驱油方法

大庆油田已开展了聚驱后高浓度聚驱和三元复合驱现场试验,这2种驱油方法虽可取得一定的技术效果,但聚合物用量大、经济效益低。为实现低成本高效开采,在深刻认识聚驱后油层特点的基础上,依据堵调驱相结合的技术路线,应用物理模拟实验和配方优化技术,进一步研究了3种新型驱油方法：①"调堵剂+驱油体系"组合注入驱油方法,该方法通过低初黏凝胶调剖后再注入三元体系,特点是可大幅降低聚合物用量,较单纯三元复合驱可提高采收率2.1%,节省聚合物用量25%;②研发了非均相复合驱油体系,该体系由连续相三元溶液和非连续相PPG颗粒组成,可实现动态调整、动态驱替,聚驱后非均相复合驱可提高采收率13.6%,较三元复合驱可提高采收率3.4%;③研发了聚驱后插层聚合物复合驱驱油方法,插层聚合物具有残余阻力系数大于阻力系数的特点,调堵能力强于普通聚合物,聚驱后可提高采收率15.9%。鉴于上述3种新型驱油方法室内实验取得的较好效果,且较普通三元复合驱大幅降低化学剂用量,拟开展现场试验以提高油田采收率。     

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...     

大庆油田三类油层聚合物驱注入速度研究

注入速度是影响聚合物驱开发效果的重要指标,而由于假设条件的局限性,数值模拟方法无法体现聚合物溶液弹性对注入速度的影响。为了确定大庆油田三类油层合理注入速度,通过不同注入速度条件下的天然岩心驱油试验,对水驱和聚合物驱驱油效率进行了研究,结果表明,聚合物驱驱油效率提高值随驱替速度的变化可由二次多项式来表示。依据此关系式,由势的叠加理论得到的流体在油层中的渗流速度的基础上,建立了该类油层合理注入速度模型,并给出大庆油田三类油层在100 m注采井距下的合理注入速度为0.288 PV年/,该方法对现场开发方案编制有重要指导意义。     

基于驱替定量表征的高含水油田注水井分层配注量确定方法

多层合采油藏进入高含水期之后,由于层间驱替程度差异加大,导致常用分层配注方法的效果变差。为此,在分析多层合采油藏长期注水开发特点的基础上,提出采用驱替通量定量表征各层驱替程度差异的方法,并以均衡驱替为目标,综合考虑储层厚度、孔隙度、注水历史、调控周期等因素的影响,建立了基于驱替通量均衡化思想的注水井纵向各层配注量确定方法。运用精细油藏数值模拟方法分析了厚度法、地层系数法、剩余油法和基于驱替定量表征的均衡驱替方法在不同含水阶段的适应性。数值模拟结果显示,含水率小于50%时,推荐采用厚度法;含水率为50%~80%时,推荐采用剩余油法;含水率为80%~90%时,推荐采用均衡驱替法。渤海SZ油田X1井组在高含水期采用均衡法调整配注量,调整后井组平均含水率下降4%,日增油117 m3,降水增油效果显著。研究结果表明,基于驱替定量表征的分层配注量确定方法可用于指导高含水期多层合采油藏注水井各层配注量的调整。      

双子表面活性剂的研究进展

复合驱是一种继聚合物驱之后的三次采油新方法,它可以充分发挥各化学剂的增效协同作用,大幅度提高驱油效率。从复合驱油对表面活性剂的要求出发,分析了传统表面活性剂面临的挑战,对具有发展前景的双子表面活性剂的结构与性能及国内外的研究状况进行了评述。指出新型复合驱油技术的关键是研制抗盐性能强的双子表面活性剂。     

空气泡沫驱数学模型与数值模拟方法

为了描述空气泡沫驱过程中空气与泡沫的运移规律和复杂的驱油机理,通过相与组分关系的相关假设,借鉴火烧油层数学模型方法,结合空气低温氧化动力学方程、泡沫驱经验数学模型与物化参数的处理,建立了空气泡沫驱数学模型,分析了该模型的封闭性,并提出了相应数值模型的求解方法。建立了概念模型,通过空气泡沫驱室内实验拟合修正了氧化动力学模型,并模拟评价了空气泡沫低温氧化驱油机理影响因素的敏感性。结果表明,室内实验各阶段驱替效果与见水时间的拟合都比较好;空气泡沫驱效果更好、成本更低,适合于非均质油藏（变异系数0.7~0.8）或注水开发后期正韵律油藏;采用高温高压、高注低采、水驱至含水率96%左右时转泡沫驱以及反七点井网等方式,都有利于增强空气泡沫的驱油效果;当气液比为1∶1 ~ 2∶1、空气注入速度0.1~0.2 PV/a,以及采用空气泡沫/空气交注注入方式时,驱油效果最佳。