实验设计和响应面方法在油田开发方案设计中的应用

实验设计方法(DOE)是一种确定因果关系的设计方法,可以用于任何有可量度的输入和输出的过程,响应面法(RSM)是数学方法和统计方法结合的产物,是用来对所感兴趣的响应受多个变量影响的问题进行建模和分析的,其最终目的是优化该响应值。本文在油藏工程研究的基础上利用优化设计软件对影响油田开发经济效益的5个主要参数井距、采油速度、注采比、注水时机和原油价格进行了优化设计,在优化设计的基础上利用数值模拟和经济评价软件对设计出的25种参数组合进行了经济效益计算,并进一步利用响应面方法学回归出了财务净现值计算方程,经与数值模拟和经济评价软件计算的结果对比,方程的平均相对误差为1.21%,利用响应面三维图得到了不同采油速度和不同井距下对应的财务净现值,并得到了最佳的采油速度和井网密度。在油田开发设计中运用该方法可以克服传统方法无法确定因素间交互作用的局限性。     

克拉玛依油田304断块氮气泡沫调驱正交优化设计

针对克拉玛依油田五3东区上乌尔禾组油藏非均质性严重、水驱开发效果较差的问题,以304断块为例,进行了氮气泡沫调驱的数值模拟研究.剩余油分布的统计结果表明,该断块剩余水驱可采储童较少,延续水驱潜力不大,主力层位的SW322小层剩余水驱可采储量仅占剩余储量的7.26%.采用正交分析方法研究了发泡剂质童分数、地下气液比、间隔...     

实验设计方法在优化注入参数中的应用

交联聚合物在改善油水流度比、堵塞地层大孔道等方面有着和聚合物相近的作用。因此交联聚合物驱技术是油田改善注水井开发效果,实现油藏稳产的有效手段。利用优化设计软件对西达里亚h1-1油层DK15井组交联聚合物驱的3个主要注聚参数段塞PV数、聚合物段塞浓度和交联剂浓度进行了优化设计。在优化设计的基础上利用数值模拟对设计出的38种参数组合进行了增油量计算。并进一步回归出了增油量计算方程,公式计算结果与数值模拟结果对比,计算结果最大相对误差7．66％,38个方案平均相对误差2．27％,说明增油量方程精度高。在优化注入参数中应用该方法可优选出最佳注入参数,以较低的聚合物用量取得较高的增油量。     

氮气泡沫调剖在石油开采中的应用

氮气密度较低，压缩性较好，对于地层亏空的充填优于其它气体，而且腐蚀等其它化学问题最小，因此在国外许多油田得到应用。简单介绍了泡沫调剖的原理以及泡沫调剖的影响因素。     

高温氮气泡沫调剖技术在Girasol油田的应用

针对哥伦比亚Girasol油田热采井汽窜导致的高含水问题,进行了氮气泡沫调剖技术的室内实验及参数优化研究,通过评价实验和驱替实验优选出性能优良的泡沫剂,并对注入方式和注入参数进行了优化。该技术在哥伦比亚Girasol油田F004井应用后,含水率由98%下降至51%,日产油由0.46 t/d上升到12.08 t/d。现场应用9口井,平均增油率为305.25%,效果显著,表明氮气泡沫调剖技术能有效改善稠油油田蒸汽吞吐后期开采效果。     

氮气泡沫调剖技术在孤岛油田热采井中的应用

针对孤岛油田稠油热采中的汽窜井和高含水井蒸汽吞吐效果差的问题，进行了氮气泡沫调剖技术应用试验。利用气流法测试了发泡剂的性能，试验结果表明，在260℃的条件下，0．3％的发泡剂恒温24h后，泡沫半衰期保留率为94．1％；通过岩心试验测定发泡剂在260℃耐温72h后的封堵能力时，优选浓度为0．3％的发泡剂体系，发泡剂最佳气液比为2：1。双管驱油试验结果表明，注蒸汽时注入氮气泡沫体系的采收率比蒸汽驱的采收率提高了23．9％；在标准条件下，经济有效的氮气、蒸汽和发泡剂注入比例为60：1：1。至2005年已现场应用13井次。成功率为100％，实施后与上一周期对比单井平均增产原油946t，表明氮气泡沫调剖技术是改善稠油蒸汽吞吐后期开采效果的有效工艺。     

稠油热采氮气泡沫调剖研究与应用

氮气泡沫热力驱是一种新的提高稠油油田采收率的方法。利用油田现场提供的起泡剂和原油等资料,从室内实验和现场应用两个方面,研究了氮气泡沫调剖在稠油热采中提高采收率的机理,并通过实验对泡沫剂进行优选和评价。驱替实验表明,最终驱油效率可达81．44％,比水驱提高了34．3％,残余油饱和度达到11．14％。同时,进行了氮气泡沫调剖的矿场设计和应用效果分析,现场应用表明,氮气泡沫调剖能较大幅度降低油田含水,提高采收率。     

稠油井氮气泡沫调剖技术研究与应用

氮气泡沫调剖技术是在注蒸汽时通过加入一定比例的氮气和发泡剂,利用发泡剂在地层汽、水窜流孔道中产生高粘度泡沫流增大流动阻力,封堵高渗层,提高蒸汽的波及体积;同时,发泡剂作为一种表面活性剂,能大幅降低油水界面张力,改善岩石表面的润湿性,提高驱油效率。     

大井距水平井氮气泡沫调驱参数优化与应用

海上B油田为高孔高渗油藏,采用大井距水平井网开发,井距范围625～917 m,目前综合含水达到78.8％.为了封堵优势渗流通道,改善B油田水平井水驱开发效果,开展了水平井氮气泡沫调驱研究.利用CMG软件对B油田氮气泡沫调驱注采参数进行优选,研究结果表明,采用段塞注入方式、注入量20400 m3、氮气注入速度1500 m...     

稠油油藏注氮气吞吐注采参数正交实验设计

针对注氮气吞吐注采参数优选中单因素分析方法工作量大,不能反映各参数对开发效果影响程度的问题,运用正交实验设计对某区块注氮气吞吐过程中的周期注入量、注入速度、注入压力、产液速度和闷井时间进行方案设计,利用直观分析和方差分析法对实验结果进行分析,得到最优的注采参数方案及各参数对开发效果的影响程度,为现场注氮气吞吐注采参数的优化提供了理论指导。     

层间调剖注入参数优化设计

针对目前层间调剖注入参数设计存在的问题,结合调剖作用机理,采用包含调剖层和非调剖层的多油层理想地质模型简化实际油层,利用最小吸水指数变异系数建立了调剖剂选择性注入量的最优化模型,可实现各小层吸水量差异程度达到最低,最大限度改善注水井吸水剖面;从注采系统的压力平衡出发,考虑低渗透层即非调剖层的启动压力梯度,建立了调剖剂选择性注入压力的最优化模型,可实现调剖过程中对低渗透层的零污染,从而更好地动用低渗透层可采储量,提高油藏波及体积.在此基础上,采用遗传算法对模型进行了数学求解,并对一个实际井组进行了调剖注入参数的优化设计,评价期1 a后,水井吸水剖面得到较大程度改善,吸水指数变异系数由0.873降低至0.561,注水压力上升并且维持在8.2 MPa左右,评价期内累积增油量达326.4 t.     

CO_2/N_2开关型泡沫钻井液用起泡剂的合成及应用

以十二胺和N,N-二甲基乙酰胺为主要原料,采用缩醛法合成了一种CO_2/N_2开关型表面活性剂N′-十二烷基-N,N-二甲基乙脒(DMAAB-12)作为泡沫钻井起泡剂。采用FTIR和~1H NMR等方法对DMAAB-12进行了结构表征,并测试了DMAAB-12的泡沫性能及可循环能力。表征结果显示,合成产物的结构与设计相一致。实验结果表明,当x(DMAAB-12)=0.4%时,溶液的发泡体积为514 mL,泡沫半衰期为523 s,表现出良好的泡沫性能;以DMAAB-12为起泡剂在室内可实现泡沫的循环利用,交替通入CO_2/N_2循环10次后,泡沫的发泡体积由753 mL降至561 mL,泡沫半衰期由225 s降至164 s,仍具有较好的泡沫性能,可实现泡沫的循环利用。     

绥中36-1油田调剖效果评价方法及应用

传统调剖效果评价方法存在评价指标片面性、评价结果不确定性及无法定量化等问题。为此,从调剖井、生产井、油藏三方面入手,对各评价指标进行细分,在全面分析动态开发、水驱曲线、动态监测3项指标的基础上,建立二级评价体系。依据海上油田含水上升特征拟合结果,采用抛物型函数建立综合评价方法,并对绥中36–1油田实施调剖的B25井组进行综合评价,井组调剖效果好,证明了其有效性。     

阴离子型泡排剂起泡过程研究方法

注表面活性剂溶液泡沫排水是天然气在开采过程中的常用措施,其起泡性能对于天然气的开采至关重要。在泡沫排水模拟装置上以α-烯烃磺酸盐为例,考察了浓度、流量为参数,探讨了室温下的起泡过程,建立了室温下的模拟起泡动力学方程。采用单因素研究方法,逐一确定动力学方程的参数,最终得到模拟起泡动力学方程。这为该类表面活性剂起泡过程的研究提供了一种可行的方法。     

深部调剖技术研究与应用现状

注水井深部调剖技术由于可以有效改善注入水宏观波及系数,较大幅度提高整个区块原油采收率,近年来得到了越来越广泛的认可与应用。本文在充分调研国内外相关文献基础上,系统总结了当前油田应用比较广泛的深部调剖技术的渗流特性和研究应用现状,对今后进一步深入研究各类调剖体系渗流规律以及开发新的调剖体系都具有重要指导意义。     

海上空气枪点震源阵列的优化设计及应用

常规海上气枪阵列震源激发的远场子波信号存在明显方向性差异,难以满足海上(或OBC)宽方位三维地震数据采集所需的点震源要求.基于地震波传播理论,本文探讨了无方向性差异点震源阵列的设计原理,并提出了理想点震源阵列设计方案.即通过非对称性分布的点震源阵列(如交错排列)优化设计,筛选出的优化子波模拟的远场子波信号适用于特定海洋勘探环境下宽方位地震数据采集.最终地震成像剖面显示:洼陷边界及内幕成像明显改善,洼陷底界波组连续性较好,洼陷内幕反射能量得到提高.     

盘2—23块油藏整体调剖设计及效果评价

区块整体调剖是改善注水开发效果的一项重要措施,根据盘２２３ 块的渗透率、吸水剖面、注入动态和井口压降曲线等４ 项因素,利用模糊数学的原理和方法,优选了适合于调剖的最佳调剖井,实现了调剖井选择的模糊控制。将常用堵剂及其性能参数建立成堵剂库,考虑堵剂与地层的配伍关系,利用专家系统的推理方法筛选了堵剂类型、设计了堵剂用量。在考虑堵剂注入过程中沿程损失的情况下,根据选择性注入条件的要求对调剖井的施工压力进行了设计。现场施工后,调剖井及其对应油井都见到了明显效果。调剖井的吸水剖面变得均匀,注水效果得到改善。区块产量递减得到控制,考虑措施前的递减,累计增产原油５９１９ｔ。水驱曲线得到改善, 调剖后水驱曲线平缓,根据水驱曲线的变化评价出可采储量增加１５ ．０ ×１０４ｔ,采收率增加４ ．４ ％ 。     

示踪剂技术在油田调剖设计中的应用

针对油田调剖设计中,与油藏水窜情况结合不足,部分参数仍依靠经验确定的问题,提出利用示踪剂测试技术指导调剖设计的思路。通过对目标井组注入示踪剂后检测示踪剂产出浓度,并利用半解析方法对检测结果进行解释,最终可得到注入水突进方向、速度,水窜通道体积、渗透率、孔喉半径等参数,从而明确井组水窜状况。结合上述信息,能够对调剖剂用量、强度、粒径等参数进行合理设计,消除经验设计中的不确定性。此次选择QHD32-6油田D02为目标井组,通过示踪剂结果指导了纳米微球调剖剂参数设计。调剖后,示踪剂解释得到的水窜严重突进单井的增油效果最为明显,证明了通过示踪剂结果指导调剖设计的合理性。     

PDC钻头冠部设计的原理与方法

冠部设计是PDC钻头总体设计的一个重要组成部分，过去一直是凭经验设计，缺乏理论依据，随意性较大。鉴于此，根据PDC钻头冠部设计的基本要求，推导出了按等切削、等磨损和等功率原则设计的理论冠部曲线方程式，解决了PDC钻头设计中长期存在的理论问题，并建立了计算机辅助冠部设计的方法和相应的计算机程序。运用该方法进行冠部设计，可以提高设计的科学性和准确性。该方法已在生产实践中得到应用，取得了很好的使用效果。     

混相凝胶调剖技术的研究与应用

为解决超稠油蒸汽吞吐中后期油层动用不均、汽窜严重等问题,以提高蒸汽吞吐效果,特研制了混相凝胶调剖剂.该制剂由聚合物、交联剂、表面活性剂、气体生成剂组成.其在地层中能使自身的体积膨胀5倍左右,能够进入到普通凝胶无法进入的空间,达到调剖、封窜、增加地层压力的作用.室内实验与现场的应用表明,该制剂具有较好的封窜、助排作用,该技术在超稠油开采中后期应用前景广阔.