水平井二元复合驱三维油藏物理模拟研究

为研究水平井二元复合驱提高石油采收率的渗流机理,建立了三维纵向非均质物理模型,利用模型上布置的饱和度测量探针,测量了水平井二元复合驱的开采效果、进口压力和饱和度场变化。实验结果表明:对于纵向非均质油藏,二元复合体系在油藏内的吸附、滞留、乳化等作用使阻力增大,压力升高,液流转向,波及范围扩大;在平面上,在二元体系的协同作用下,驱替出水驱波及域外和簇状剩余油;在水平井、重力和正韵律"低渗透屏障"作用下,注入的流体优先流动到高渗层,再由高渗透层向中、低渗透层渗流,提高了纵向波及范围。因此,水平井二元复合驱可以大幅度提高原油采收率。     

侧钻水平井开采剩余油的三维物理模拟研究

研究了水平井开采物理模拟的相似准则,设计了三维油藏相似比例模型,建立了水平井开采三维油藏物理模拟系统。该系统既能在高温高压模拟油藏条件下研究水平井开采机理,又能在常温常压下研究水平井开采机理和油藏内流体流动。在水平井开采三维油藏物理模拟系统上进行了侧钻水平井开采的实验研究,分析了侧钻水平井开采曲线变化规律,比较了侧钻水平井与直井的开采效果,研究了侧钻水平井的侧钻时机、开采速度、水平段长度等对开采效果的影响。侧钻水平井确实能提高开采效果,延长注水油藏的生产寿命,提高最终采收率。     

低张力泡沫驱提高采收率的三维物理模拟研究*

利用三维人工填砂和胶结物理模型,对低张力泡沫体系在模拟胜利油田油藏条件下的压力场、饱和度场变化特征以及开采特征和剩余油分布规律进行了研究。结果表明,低张力泡沫驱可以提高模型整体的注入压力,起到调堵、分流改善地层非均质性的效果。注入初期由于气体上浮作用不明显,在毛管力和黏滞力作用下,低张力泡沫主要赋存于模型中下层,模型中下部的压力值相对稍高。后期在气体上浮作用和泡沫黏滞力的综合作用下,压力曲线变化较平缓,泡沫在模型中均匀分布,并能像活塞一样均匀向前推进,模型中的剩余油主要滞留聚集在出口端,入口附近的驱替效果最好。在泡沫调驱的主导作用以及低张力洗油和气体上浮的共同促进下,高渗层和低渗层的驱油效果较明显,后续水驱的初始阶段成为主要的增油阶段,驱替结束可最终提高采收率达28.92%。     

应用水平井动用储层顶部剩余油物理模拟

通过实际动静态资料及相似理论,建立了大型三维物理模型。应用所建立的模型,研究了高含水期正韵律储层剩余油分布规律,并针对应用水平井挖潜储层顶部剩余油的机理及效果进行了分析,最终总结出应用水平井提高顶部剩余油动用程度的有效模式。研究表明：具有正韵律特征的储层开发至高含水期,剩余油多富集于顶部及油井井间;应用水平井进行挖潜顶部剩余油,相对于直井,其在提高采收率、累计产油及产油速度等方面均表现出了较大的优势,且可有效改善顶部油水分布状况;不同的水平井部署方式会对顶部挖潜效果产生差异,当水平井垂直于注入井连线时顶部动用最为充分。     

水平井注水动态模拟研究

为了评价面积０．１６ｋｍ＾２（４０英亩）的五点井网水平井系统（水平注水井和水平生产井）和垂直井系统（垂直注水井和垂直生产井）注水开发的原油采收率，进行了二维和三维模拟研究，三维模拟结果表明，在水－油流度比一定的情况下，垂向渗透率与水平渗透率的比值，注采速度，油层厚度等参数对采收率几乎没有影响，无论垂直井还是水平系统，采收率都随流度比的增加而减少，由此断定，流度比是影响采收率的主要参数，这与Ｃｒａｉ     

高含水油藏转注蒸汽三维物理模拟研究

针对吉林扶余油田某水驱区块在注水中后期地层可能存在次生水体和高渗通道的情况,利用三维高压比例模型,进行了水驱后转蒸汽驱物理模拟研究。结果表明,在水驱正韵律油藏的下部存在着因高含水饱和度导致的高水相渗透率通道。在转注蒸汽后,蒸汽首先沿着该通道进入油层。随着累积注汽量增大,蒸汽逐渐向油层中上部波及,最终可以实现油层纵向上的均匀波及。这不仅可以在水驱基础上较大幅度提高采收率,还能有效降低综合含水率。同时,为研究单一薄层油藏采用水平井蒸汽驱的可行性进行的不同井网蒸汽驱实验结果表明,对于薄层蒸汽驱,水平井注汽井的开采效果要优于垂直注汽井,但也存在水平段吸汽不均衡的现象。     

水平井蒸汽驱温度场与黏度场平面物理模拟

为了明确均质与非均质储层水平井正对排状井网蒸汽驱过程中温度场和黏度场的变化规律,进行了驱替实验研究。利用实验室平面物理模型中布置的高精度温度传感器,测量了驱替过程中不同时间点模型温度场的分布,得到了水平井正对排状井网蒸汽驱时的蒸汽腔形状、蒸气腔发育规律、含水上升规律及最终采收率。根据黏温关系,利用插值得到了黏度场分布及变化规律。实验对比了水平注采井间存在高渗带时,高渗带对蒸汽腔发育、含水上升规律和最终采收率的影响。实验结果表明,存在高渗带且低渗带与高渗带渗透率之比为1∶8时,均质模型最终采收率比非均质模型高17.14%。      

胜利油区整装油藏特高含水期水平井 提高采收率技术

由于对胜利油区整装油藏特高含水期水平井驱油机理的认识不足,原有的水平井设计技术不能满足当前油田开发需要,水平井的设计难度加大,开发效果不理想。为此,根据实际矿场动态数据,以物理模拟相似准则为基础,建立大型物理胶结模型实验,开展水平井提高采收率研究。引入驱油效率贡献率和波及系数贡献率,以揭示水平井提高采收率的机理,并利用数值模拟技术对储层纵向渗透率级差、夹层渗透率、水平井方位和水平井部署时机等参数进行了影响规律研究。结果表明,水平井投产初期以增大波及系数为主,特高含水期以提高驱油效率为主。储层纵向渗透率级差越大,夹层渗透性越低,水平井的方位越接近垂直于注水井连线方向,水平井部署时机越早,在同一含水率时,波及系数贡献率越低,驱油效率贡献率越高。     

窄屋脊断块油藏人工边水驱三维物理模拟实验

为了研究人工边水驱技术的提高采收率机理与可行性,以胜利油区辛1沙一4窄屋脊断块油藏为原型,通过自主研发的三维物理模拟实验装置开展了水驱油实验。实验结果表明,高注水倍数下,模型的最终采出程度可达到70%左右;转边水驱之后,点状模型平均提高采出程度15.69%;点状注水会将一部分油推向边水方向,转边水驱后这部分油可反推回来;静置一段时间后,重新生产时可取得良好的效果,但后续效果依次减弱;人工边水驱可提高油藏采出率。研究成果应用于胜利油田现河采油厂矿场试验,已取得良好的开发效果。     

气藏水平井产能及水平段压力损失综合研究

为了高效合理的利用水平井开发火山岩气藏,在前人研究的基础上,分析了水平井水平段压力损失对水平井稳态产能的影响。由于水平井水平段井筒内部压力分布不均,根据质量守恒原理以及单元体受力分析,推导出了考虑摩擦压力损失的火山岩气藏水平井产能计算方法并进行了数值求解。定义了相对压力损失系数(PE)来表述摩擦压力损失的程度,利用以上数值求解方法分别对火山岩气藏水平井稳定产能和水平段压力损失的影响因素进行了分析。     

高温井下温压数据声传直读监测技术

针对稠油蒸汽驱、SAGD和火驱开发井下高温,现有电缆和高温测试仪器不能满足井下温度压力数据长期直读监测的问题,开发研制了高温井下温度压力数据声传直读监测技术,该技术将井下测试的温度压力数据经编码后,采用声传方式,通过生产管柱将信号传输至井口,井口信号采集器接收信号,经解码计算得到井下温度压力数据。现场应用5井次,结果表明,地面录取的温度压力数据与仪器存储数据一致,且对油井生产制度的调整起到了实时指导作用。该技术能够满足稠油热采井井下温压数据长期直读监测的需求,对油井生产动态分析和工作制度调整起到了重要指导作用,可有效提高油井开采效果。     

高温高压气井关井期间井底压力计算方法

常规的井底压力预测方法认为,气井关井后压力恢复初期井口测压受到井筒储集效应影响,后期受温度降低引起的续流影响,并且在压力恢复期间井筒中不存在流体的流动。但是,新疆克拉2气田部分高温高压气井的实测结果表明,关井后测得的井口压力恢复曲线总体呈下降趋势,与常规方法所计算的压力曲线并不一致。对高温高压气井关井后的井筒温度特征、井筒续流特征和井筒流体参数变化特征进行了分析,认为,关井期间井口(底)压力同时受到井筒储集效应和温度变化的影响,并且在压力恢复过程中井筒内一直存在续流流动,需要进行流动气柱压力计算。为此,综合考虑井筒续流、井筒温度及井筒流体参数的变化特征,基于井筒压力恢复原理,建立了关井期间的井底压力计算模型,并对该模型进行了实例计算验证。实例验证表明,该模型计算出的压力恢复曲线正常,可用于产能试井解释。      

高温稠油井温度压力光纤传感监测系统

目前广泛使用的高温电子式油气井温度、压力测量系统因数据实时性差、不能长期安装运行工作、高温环境漂移大的不足,设计了一种基于非本征F-P 腔型光纤传感系统,用于测量高温油气井的温度和压力.说明了其工作原理、传感器设计、信号解调方法以及系统构成.该系统克服了其他光纤传感器的温度压力交叉敏感、不能耐高温的不足,具有比较高的测量精度,可用于稠油蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力驱油(SAGD)、煤炭地下气化炉(UCG)的温度压力监测.目前该系统已经在辽河油田现场应用.     

高温高压含硫气井测试优化设计技术与应用

在高温高压含硫气藏测试难点分析的基础上,形成了以压力温度预测、管柱力学分析、水合物形成条件预测、储层参数及产能预测等研究为基础,综合考虑测试方式、测试设备、测试工艺间相互影响的测试优化设计指导原则;探讨了以管柱及工具优化设计、井口装置及地面流程设计、测试方式优选、施工参数优化为核心的测试优化设计主要技术。通过在川东北重点探井推广应用,取得了良好的经济效益和社会效益。     

海上超高温高压探井弃井水泥塞技术

莺琼盆地超高温高压探井高密度弃井水泥塞面临着流动性与沉降稳定性矛盾突出,水泥石强度易衰退,封固段长,温差大,顶部强度发展缓慢,安全密度窗口窄,水泥浆漏失与气窜风险并存等难题。通过使用球形微锰矿加重水泥浆,改善高密度水泥浆流变性,同时提高其沉降稳定性,优选高温成膜防气窜剂,降低气窜风险,优化硅粉加量,提高水泥石高温抗压强度,强化隔离液防漏性能,配合挤入式固井注水泥塞工艺,形成了一套莺琼盆地超高温高压弃井水泥塞技术。该技术在莺琼盆地应用最高井底静止温度达213℃,水泥浆最高密度达2.50 g/cm3。现场应用表明,弃井水泥塞流动性及沉降稳定性好,高温强度发展快且不衰退,稠化时间稳定,具有良好的防窜及防漏能力,均成功封固住高压气层。      

高温高压高含硫超深井射孔酸化测试应用实践

针对WB1井井深、高温、高压、高含硫、井筒承压能力有限等情况，成功实现了以RTTS封隔器为主的射孔酸压测试联作施工。酸化过程中，加重液体密度高达1．8g／cm^3，创造了储层改造中液体加重密度最高，RTTS封隅器测试管柱在高温、高含硫、井口高压90MPa以上连续6．5h施工的新记录，为类似超深井的射孔酸压测试提供了借鉴与参考。     

高压油气井井口控制配套装置

分析在高压油气井测试和完井生产中井喷发生的原因和后果，提出井口控制配套装置的概念、研究井口控制的方法和研制新的装置。通过现场实践，证明该配套技术安全可靠，有效降低了高压流体及H2S给操作人员带来的伤害。     

深井、超深井高温高压井下工具研究

针对井下工具和工艺管柱在深井超深井中高温、高压等特殊环境下各种生产措施的运用，并对井下工具和工艺管柱在各种特殊生产措施中提出的一些特殊要求展开专项研究。主要从压裂酸化、分层注水、机械卡堵水等方面对井下工具和工艺管柱进行研究，并对江汉油田分公司采油工艺研究院所在深井、超深井高温高压井下工具进行了论述和介绍，有利于指导油气田的现场施工，具有一定的实际意义。     

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塔里木轮南地区碳酸盐岩裂缝性油气藏地层压力系数与地层破裂压力系数相近,钻井液安全密度窗口小于循环压耗,钻井过程中井漏和溢流经常同时发生,无法进行正常钻进和起下钻作业。针对喷漏共存以及碳酸盐岩不能实现稳产等难题,通过对解放１２８水平井和轮古２大斜度井的欠平衡钻井实践,总结分析了水平井、大斜度井欠平衡钻井的准备及其相关钻井技术。采用了环空打一个重“泥浆帽”,关井,钻具内用清水作为冷却液边漏边钻,顺利地完成了一口造斜点５０６０ｍ,斜深５７５０．３０ｍ（垂深５３４１．７３ｍ）,水平段长２５９．４７ｍ的水平井;使用边喷边钻钻井工艺,成功地钻成了一口造斜点５１０２ｍ,斜深５５００ｍ（垂深５３６８．１３ｍ）,水平位移２７７．２ｍ的大斜度井（井斜６６°）。利用“吊罐”起下钻技术,解决了井漏情况下的换钻头、测斜、中测、电测、完井等作业。