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。     

裸眼系列完井方式对鱼骨井产量的影响

为了给分支水平井完井方案提供理论依据,引进"完井方式"因素,以鱼骨井为例,以一种离散化方法为手段,以裸眼系列完井方式为核心,建立起相应的稳态耦合流动计算模型。通过实例计算绘制出流率分布剖面、流压分布剖面及全井流入动态曲线,并对比了裸眼完井方式下不同完井方法对应的总产量。研究结果表明,鱼骨井内部的渗流干扰对总产量有抑制作用,渗流干扰的强烈程度取决于鱼骨井形态、渗流阻力和开采强度;完井方式对鱼骨井的流率分布和流压分布都有影响,其本质在于完井筛管影响了油藏渗流压降和井筒管流压降,进而改变了模型的耦合结果。在进行方案设计时应综合技术和经济等各方面因素选择完井筛管及其下入模式。     

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%.     

水平井ICD控水方法研究

ICD控水技术是通过抑制高渗段、增加低渗段流量实现水平井流动剖面均衡开采的新型控水完井工艺。利用数值模拟方法研究了高渗带比例、渗透率极差、控制段长度、控制段流量对ICD在底水油藏中控水增油效果的影响,并确定ICD最佳安装位置、限流量和控制段长度等参数。结果表明,在非均质油藏中,高渗带与水平井长度比例越小、高渗带与低渗带渗透率极差越大,ICD的控水增油效果越明显;ICD的安装位置、长度和限流量对ICD的控水增油效果有重要影响。为了使控水增油效果最大化,应将ICD安装于水平井段的高渗带,ICD控制段长度要等于或略高于高渗带长度,限流后高渗段的限流量需尽量靠近水平井各井段的平均流量。     

水平井ICD控底水完井优化研究

随着钻完井技术的发展,采用水平井开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径,但是在生产过程中暴露出的问题日益严重.主要表现为底水锥进导致无水采收期短,含水上升快以及后期找堵水困难等问题.文章针对这些问题采用流入控制装置产生附加压降,增加高渗段的流动阻力抑制高渗透段流速来进行优化完井,实现水平井流动剖面的均衡开采、延缓和控制底水锥进,达到提高最终采收率的目的.文中给出完井优化方法为合理开发底水油田提供了一套新的技术思路和方法,该方法已在部分油田投入应用并得到很好的效果.     

非均质油藏水平井分段变密度射孔优化模型

基于油藏数值模拟技术,耦合油藏渗流、井壁流体入流、井筒流体管流,建立三维三相水平井分段变密度射孔优化设计模型。分析了水平井跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质、油层厚度非均质、孔隙度非均质、井筒压降、最大射孔密度、射孔优化原则等8个因素对水平井分段变密度射孔孔密与入流剖面的影响及流体黏度、套管直径、管壁粗糙度对井筒压降的影响。结果表明,跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质性、油层厚度非均质性对分段变密度射孔有显著影响;考虑与不考虑水平井跟(趾)端与中部渗流差异可能会得出相反的孔密优化结果;避射段的存在会影响流体入流剖面;国内陆上大多数水平井分段变密度射孔不必考虑井筒压降的影响。塔河油田AT9-7H井预测与实际生产指标对比表明,该模型具有较高的精度。     

特低渗透油藏压裂水平井流入动态研究

研究了特低渗透油藏油井的流入动态,认为储层应力敏感性和溶解气是导致特低渗透油藏压裂水平井流入动态曲线存在"拐点"的主要原因。在此基础上,利用油藏数值模拟软件,建立了考虑应力敏感性和溶解气影响的特低渗透油藏压裂水平井模型,计算了不同裂缝条数、裂缝半长的压裂水平井流入动态,分析了不同裂缝参数对压裂水平井合理井底流压的影响,为特低渗透油藏压裂水平井合理工作制度的确定提供了理论基础。     

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏转向酸酸化模拟及其应用

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏白云岩储层溶蚀孔洞、天然微裂缝均发育,储层较强的非均质性和严重的钻完井液伤害导致均匀布酸困难,特别是对于长井段大斜度井和水平井酸化改造则更加困难。为此,从黏弹性表面活性剂转向酸转向变黏机理和流变行为研究入手,优选转向性能好且二次伤害低的转向酸作为主体酸液,根据流变行为实验结果拟合有效黏度经验模型,耦合双尺度蚓孔扩展模型,建立自转向酸酸化数学模型,模拟长井段大斜度井非均匀伤害下转向酸酸化的pH值、Ca~(2+)浓度、有效黏度和蚓孔形态等,并对比了胶凝酸和5%VES转向酸酸化的蚓孔形态、流量分配和吸酸剖面。结果表明:转向酸可明显地改善强非均质性储层的吸酸剖面,增强对低渗透储层的改造力度。针对该盆地龙王庙组白云岩储层强非均质性和钻完井液伤害复杂性,形成了长井段割缝衬管完成大斜度井和水平井变VES浓度转向酸酸液置放技术,现场应用8井次,累计获井口测试天然气产量1 233.46×10~4m~3/d,平均单井增产倍比达到1.95,该技术有力地支撑了对龙王庙组特大型气藏的高效开发。     

管外光纤监测压裂单簇裂缝延伸强度现场试验

新疆油田石炭系火山岩储层非均质性较强,多簇压裂和暂堵转向压裂开发效果差异较大,主要原因在于常规压裂监测技术难以准确监测各簇裂缝进液和扩展情况从而采取针对性措施,为此进行了管外光纤监测技术现场实验。实验结果表明,管外光纤技术能实时测量井筒的温度分布,同时通过声波振动能实时了解压裂施工过程中各簇的进液情况。通过对测得温度数据和震动数据进行合理的解释后,可以得出各簇不均匀进液情况,针对性的设计暂堵或重复压裂改造工艺,促进各簇裂缝均匀进液扩展,从而较大幅度提高储层改造体积。根据管外光纤的实时现场结果,优选段内多簇+极限限流+暂堵压裂技术,在西北缘石炭系推广应用32井次,压裂后单井平均产量提高13%,取得了良好的应用效果。     

新疆油田浅层稠油水平井分段完井管柱下入技术

新疆油田稠油油藏具有埋深浅、储层结构复杂、地层非均质程度高等特点。为提高稠油资源的开发效率,在浅层稠油水平井中引入了分段完井技术。介绍了浅层稠油水平井分段完井施工工艺,分析了新疆油田浅层稠油水平井分段完井管柱下入的技术难点。在此基础上,建立了浅层稠油水平井分段完井管柱下入过程中的摩阻计算模型,并推导出了计算摩阻力的具体公式。建立的摩阻计算模型在新疆油田9口稠油水平井分段完井中进行了应用,用计算得到的摩阻力指导管柱下入,结果9口水平井分段完井管柱均一次准确下至设计井深,下入成功率100%。     

基于多段井模型的海上油田新型控水技术可行性研究

新型控装置(AICD)具有对水相的智能识别和抑制功能。通过建立海上某高渗底水砂岩油田多段井模型,对AICD技术进行了数值模拟研究。研究表明,采用AICD技术能抑制底水锥进速度、扩大底水波及面积、降低油井含水率和提高油井产量;在油田综合含水达到80%前实施AICD技术增油效果最好,而在目标油田综合含水92%的情况下进行AICD完井仍能有效增加油井产量。AICD技术为海上油田控水技术的发展提供了新的思路。     

Optimization of Well Production System by NODAL Analysis Technique

Above and beyond the inflow performance of the oil and gas reservoirs, the drilling, completion, and hydraulic fracturing technology has a major influence on the production capacity of oil and gas wells. The performance of a perforated completion is dependent on the nature of drilling and perforating operations. Formation permeability is reduced by invading fluid (both drilling and completion) and by the perforating process. When a well is not producing as expected, the formation may have low permeability or/and may be damaged, or nonflow Darcy effects. If the evaluation of the well productivity during the Drill Steam Test or drawdown tests and the production of other wells in the same reservoir show that the production of the examined well should be higher, then we can look for the reason for the low production. When the restricted flow into the wellbore caused by the improper well drilling or well completion technology then the near wellbore damage should be removed or decreased, and the completion technology should be corrected. In order to increase the efficiency of well performance and select the right well stimulation method it is necessary to recognize the reason for the low production. After recognizing the source of low production we will be able to increase the well production by selecting and applying the suitable well stimulation method and it is possible to correct the drilling and completion technology in other to increase the production of the wells that will be drilled in the future.     

An Integrated Model Coupling Percolation with Variable Mass Pipe Flow of the Multilateral Well

Abstract

Based on the correlated theories of hydrodynamics, an integrated model coupling percolation in the reservoir with variable mass pipe flow of the multilateral well with different completion methods is established by means of the analysis method of pressure system. In the model, coupling of percolation in the reservoir, variable mass flow in the horizontal pipe, and multiphase pipe flow of the bending section and vertical section and the production lift methods are considered comprehensively. The integrated model can be used not only to calculate the coordinated values of production rate and pressure of the multilateral well and production contribution of each lateral in the coordinated point but to analyze production rate distribution and pressure distribution along the horizontal section. An example of a three-branched horizontal well with different kinds of completion methods, such as open hole completion, perforation completion, and slotted liner completion, is given. The results indicate that the model is instructive on production of a multilateral well, which has a bright future in the petroleum industry.     

海上油田全寿命控水完井技术研究及现场试验

为了解决海上油田砂岩底水油藏水平井开发过程中底水快速锥进的问题,在分析流入控制装置（ICD）和自动流入控制装置（AICD）控水完井技术的优势与不足的基础上,研究了海上油田全寿命控水完井技术。该技术结合ICD和AICD控水完井技术的优势,在油井投产初期通过抑制高渗段来均衡水平井水平段供液剖面,投产中后期通过“自动控制流量”来抑制水平段高含水段出液,实现自动控水,起到延缓油井含水率上升的作用。海上油田全寿命控水完井技术在X油田H油藏W1井进行了现场试验,与同油藏生产井对比发现,该技术对水平井开发过程中的含水率上升有抑制作用,值得扩大规模试验。      

穿透非均质储层的复杂轨迹井产量计算新方法

解析法和半解析法计算水平井产量的公式一般要求油藏储层均质,且井轨迹平行于油藏边界,难以准确地计算复杂轨迹井的产量。根据井轨迹和储层渗透率把油藏划分为若干区域,不同区域渗透率取值不同,且井轨迹可不平行边界。通过引入点源函数法,基于定压油藏边界建立了非均质性储层复杂轨迹井的产量分段积分相似解,利用Ouyang模型计算了井筒内流动的沿程压力损失。该方法避免了数值模拟中数值弥散的发生,只需输入较少的参数就可以对复杂轨迹井进行快速产能评价。实例计算结果表明：①复杂轨迹井井筒内的流量从指端到跟端逐渐增大;②由于储层的非均质性,各段流量分布并不均匀,渗透率高的部位流量也高;③井筒压降从指端到跟端同样逐渐增大,由于流量分布不均匀,因此不同轨迹段在井筒内压降也不相等。该方法计算结果与Eclipse数模方法一致,表明该方法是可行的。应用该方法计算的油井产量与油田现场生产对比,预测油井产量相对误差小于5%,能满足现场油藏工程研究的需要。     

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。     

高压异常压力敏感性油藏IPR曲线计算方法研究

该文根据高压异常压力敏感弹性油藏的渗流特点和油井的流入动态规律,结合其与常规油藏的差异,对影响该类油藏油井流入动态的主要因素进行了分析研究,研究了油藏压力、井底流压的变化对油藏渗透率的影响规律,以及含水率、油藏压力的变化对采液指数的影响规律。推导并建立了一套高压异常压力敏感弹性油藏ＩＰＲ曲线计算模型,最后应用该模型对新疆石西油田石炭系油藏油井产能进行了预测,做出了不同油藏压力、采液指数、含水率下的综合ＩＰＲ曲线,并同现场实测数据进行了比较验证。结果表明本模型准确性较高,可用来预测高压异常压力敏感性油藏不同开发阶段油井的产能,对于更好地完成该类油藏油井动态分析以及举升工艺设计具有重要意义。     

胜利油田保护储层的水平井钻、完井液技术

胜利油田的水平井钻、完井液开发应用已经有20余年历史,形成多项具有胜利特色的保护油气层的钻、完井液技术.从低密度钻井液、全油基钻井液完井液、保护低渗储层钻井液完井液、非渗透钻井液完井液和特殊的分支井钻井液完井液技术等5个方面进行了阐述.研究发现,在水平井钻、完井液技术中,最重要的是要保持钻井液具有强润滑性能、携岩性和储层保护性.在特强水敏性地层,需要采用全油基钻、完井液体系;在将来的水平井钻、完井液技术中,要特别注意采用全过程欠平衡钻井结合使用低(无)伤害体系;在储层钻进中建议使用专门的储层钻开液,以最大程度保护储层;钻完井后,需要实施高效解堵技术,特别是无伤害解堵技术(免酸洗和自解堵技术).实施以上技术可以建立有效的储层-油气井通道,实现油气产量最大化.     

水平井中心管完井生产段流动耦合模型

水平井生产井段存在压降导致井筒压力和流量分布不均.考虑中心管完井对水平生产井段流动的影响,根据等效井径、势的叠加原理,建立了中心管完井3维条件下油藏渗流和井筒复杂流动耦合模型.通过模型求解,给出了井筒入流分布和压力分布.实例结果表明,当中心管长度约为水平生产井段长度的1/3时,中心管完井能够降低跟端处的大压差,有效改善入流剖面和压力剖面.     

智能完井技术研究进展

智能完井技术是一种通过实时监测井下（储层）信息,经分析决策并遥控油气井最优化生产,实现提高采收率的完井技术。此技术主要的作用是优化油气井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同时最大程度地提高油田采收率,降低生产成本,加速资金流动。智能完井技术是通过智能完井系统来实现的。本文将介绍国外几种典型智能井系统及智能井的研究进展情况,最后就国内开展智能完井技术研究提出一些看法。