营11裂缝型低渗透岩性油藏开发方式研究

针对裂缝型低渗透油藏的注水开发水驱效率问题,利用E100数值模拟工具,在分析营11区块裂缝型低渗透油藏储层特征基础上,利用两种方法表征地应力,对裂缝型低渗透油藏地应力与井网形式优化设计理论进行了数值研究,模拟计算了不同裂缝参数、不同井网形式的开发方案,并对各方案实施效果进行了对比研究。结论发现,与营11油藏地应力匹配关系最好的井网形式是五点法井网,同时给出了井排方向与裂缝走向的合理夹角。     

低渗透油藏水驱采收率计算新方法

分析了影响井网系数、驱油效率和波及系数的因素,结合非达西渗流理论,对低渗透油藏水驱采收率计算方法进行了研究.结果表明,对于低渗透储层,由于启动压力梯度的存在,不能全部有效动用井网控制储量,在井网系数中引入了有效驱动程度.水驱油效率是驱替压力梯度的函数,随井网密度的增大而增大;平面波及系数是注水方式、裂缝走向夹角及裂缝相对长度的函数.用该方法计算的水驱采收率与低渗透油藏动态比较吻合.该方法适合于测算低渗透油藏水驱采收率.     

裂缝性低渗透双重孔隙介质产能动态数值模拟

低渗透油田开发与裂缝密切相关,与常规油藏相比,低渗透裂缝油藏裂缝和基质中产能动态复杂多变,如何计算、预测和分析裂缝和基质的产能动态是低渗透油田开发的重要任务。采用理论研究及数值模拟的方法,将天然裂缝表征成果应用到油藏工程研究中,提出了结合地质科学和油藏工程数据来表征和研究低渗透裂缝性油藏特征的方法,在前人研究的基础上建立了裂缝系统和基质系统的连续性方程和辅助方程,开发了预测低渗透裂缝油藏开发动态的数值模拟器,来定量研究基质-裂缝之间的流体交换和产能动态。最后利用实例对表征方法和模拟器进行了验证,这对于制定裂缝性低渗透油藏开发方案和优化油藏采收率有重要的指导作用。     

低渗透油藏水驱波及系数计算方法及应用

在水驱开发效果评价中,大多数的水驱波及系数模型没有考虑采用压裂井等低渗透油藏的开采特点.通过单岩心水驱油和岩心组合水驱油实验研究储层的非均质程度对厚度水驱波及系数的影响,应用多元非线性回归法,借鉴Dykstra和俞启泰的模型,最终得到了适合低渗油藏的水驱波及系数计算模型.在数值模拟方案中综合考虑了影响平面水驱规律的非均质程度、井网类型、人工裂缝长度等因素,用24个数值模拟方案的结果对模型进行了修正,并用可视化平板模型水驱实验结果对模型进行了验证.模型计算出某低渗透油藏A、B两个区块的水驱波及系数,然后结合平均驱油效率,计算出油藏的水驱采出程度,结果与现场实际数据非常接近.     

天然微裂缝发育的低渗透油藏数值模拟

由于天然微裂缝难以识别和定量描述,在建立定量化的微裂缝地质模型时,采用双重介质模型进行油藏数值模拟研究存在较大困难,注水开发中微裂缝的动态开启和闭合也难以进行模拟研究.根据等值渗流阻力法原理,利用微裂缝的统计特征参数,如裂缝线密度、裂缝长度等建立天然微裂缝发育低渗透油藏的等效连续介质地质模型,根据地应力和现场注水指示曲线,建立了裂缝传导率与地层压力的方程,可以等效模拟注水开发中的微裂缝开启和闭合现象.以长庆西峰油田西137井区为例,模拟研究了井网及注水开发动态,与现场动态分析结果一致.     

低渗透砂岩油藏注采井网调整对策研究

低渗透油藏注水开发后,注采井网难以满足后续开发需求。应用油藏工程和数值模拟预测等方法,对低渗透油藏合理油水井数比、注采井网调整方式、调整时机以及调整后新、老井合理注水调整方法进行系统研究,形成了低渗透油田井网调整技术。考虑低渗透储集层的渗流特性、启动压力梯度导致油水井地层压力的差异,推导了适应低渗透油藏的油水井数比计算公式。根据储层裂缝发育状况以及剩余油分布特征,选择水驱面积波及系数较高的井网进行调整。敖南油田合理的调整方式是将裂缝不发育井区反九点法井网调整为五点法井网,裂缝发育井区转线性注水。对不同调整时机下的开发效果预测表明,调整越早,效果越好。井网调整后要适当控制老井注水,加强新井注水,使地层压力分布更加合理。研究结果表明,利用上述调整对策对低渗透油藏实施注采井网调整是可行的,可以为低渗透油田井网调整提供新的技术支持。      

裂缝性低渗透油藏有效开发的技术核心——“垂向驱油”

大多数低渗透油藏储层都存在裂缝，有裂缝的储层也大多数为低渗透油藏。在低渗透油田开发中，只要处理方法得当，裂缝也可发挥积极有效的作用。在这方面，我国有关油田和院校几十年来做了大量深入细致的研究和试验工作，并取得了丰硕的成果。在此基础上，可以认为，对裂缝性砂砾岩低渗透油藏成功有效开发的核心就是”垂向驱油”。垂向驱油就是注入水沿注水井排方向，即裂缝方向，向裂缝两侧，即垂直裂缝方向的生产井排驱油。垂向驱油是裂缝性砂岩油藏注水开发的指导思想和理论基础．要实现好垂向驱油还必须做好许多艰苦细致的工作。从油藏工程方面来说，主要是编制好油藏开发井网方案，其要点是平行裂缝注水、垂直裂缝驱油，井排平行裂缝、实行线状注水，井距应该加大、排距需要缩小。     

脉冲渗吸水驱油机理实验研究与分析

由于裂缝性油藏储集空间物理性质的复杂性和特殊性,渗吸效果控制着低渗透裂缝性油藏水驱开发动态与开发效果,而脉冲渗吸驱油一直被认为是低渗透裂缝性油藏有效的开发方式。在室内实验研究的基础上,结合油藏工程等理论知识对脉冲渗吸驱油机理进行了研究,得出脉冲增压改善基质岩块孔隙中渗吸条件是脉冲注水方式提高渗吸驱油效率的根本原因。     

长庆特低渗透油藏注水动态裂缝及井网加密调整模式研究

为改善长庆特低渗透油藏中高含水期水驱开发效果,进一步提高采收率,综合运用储层地质力学、油藏工程及数值模拟等方法,研究了注水动态裂缝开启机理及延伸规律,给出了不同方向裂缝开启压力界限。当注水压力超过现今最小水平主应力时,单方向注水动态裂缝开启;注水压力越高,现今最大、最小水平主应力差越小,注采井连线与最大水平主应力方向夹角越小,越容易产生多方向注水动态裂缝。根据不同缝网匹配油藏剩余油分布规律,采取了不同的井网加密调整模式,限定注水压力控制多方向裂缝开启,沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替等措施,改善了水驱效果,提高了油藏水驱采收率,为提高特低渗透油藏水驱采收率提供了新思路。      

大庆低渗透油藏注水动态裂缝开启机理及有效调整对策

大庆长垣外围低渗透油藏水驱开发受注水动态裂缝影响,水驱开发效果差。为改善水驱效果,需首先明确注水动态裂缝开启规律,进而才能提出开发调整对策。综合利用地质力学、油藏工程及数值模拟等方法,建立了注水动态裂缝开启压力计算方法,揭示了其开启机理和延伸规律,并针对裂缝开启不同情况,形成了相应的调整对策。研究表明：当注水压力超过储层现今最小水平主应力时,裂缝首先沿现今最大水平主应力方向开启;随着注水压力继续增加,裂缝沿与现今最大主应力方向夹角较小的注采井连线方向开启。根据裂缝开启压力计算方法,结合大庆外围A油藏条件,其裂缝开启的临界注水压力为9 MPa。油藏注水压力为12～14 MPa,当注水井排与现今最大水平主应力方向一致时,油藏沿现今最大水平主应力方向开启单方向裂缝,剩余油主要沿裂缝呈条带状分布;当注水井排与现今最大水平主应力方向呈一定夹角时,油藏开启多方向裂缝,剩余油被多方向裂缝切割呈零散分布。基于不同井网与裂缝匹配油藏剩余油分布模式,提出了“限压注水控制多方向注水动态裂缝开启、沿现今最大水平主应力方向裂缝线性注水、侧向基质驱替”的开发新理念,给出了注水压力界限与井网加密调整模式,现场应用效果显著。     

大庆外围低渗透油藏注水开发调整技术研究

依据大庆外围已开发扶杨油层油藏的地质特征和注水开发动态特点,研究了低渗透储层有效驱动体系、裂缝基质系统渗流特征、裂缝储层水驱油特点、裂缝储层渗吸法采油机理。应用矿场资料求取启动压力梯度,建立了有效驱动模型。在此基础上,以提高扶杨裂缝性油层有效动用为核心,进行了线状注水方式和井网加密调整的研究。将这些技术用于大庆外围扶杨油层的注水开发调整,提高和改善了外围油田的开发效果。     

中国石化胜利油田有限公司地质科学研究院渗流力学研究室

完善了精细油藏描述一体化系列软件及研究手段，具备了进行百万级乃至千万级节点规模的模拟计算能力．形成了精细油藏数值模拟．稠油热采数值模拟，化学驱数值模拟以及气藏凝析气藏、裂缝性油藏、低渗透砂岩油气藏等特殊类型油藏开采方法和水平井开发的油藏数值模拟技术系列。     

整体压裂井网与裂缝优化设计新方法

建立了既适用于常规低渗透油藏也适用于复杂断块低渗透油藏的压裂井网和裂缝优化模型,以压裂井对油藏的波及系数最大、死油区最小为目标,充分考虑压裂裂缝与井网的优化匹配,结合油藏数值模拟的方法,通过选取采出程度较高、平均单井产油量较高、油藏综合含水率较低的井网部署方案来达到对压裂井参数的优化,从而获得适合油藏实际情况的井网类型和裂缝参数的最佳组合方案。在此基础上系统研究了地层最大水平主应力方向和单井椭圆泄油区域对低渗透油藏井网部署的影响。首次对复杂断块低渗透油藏不规则井网的部署以及整体压裂开发方案的设计进行了研究,进一步完善了低渗透油藏整体压裂开发方案的设计理论。该方法应用于大庆油田和渤海某油田试验区整体压裂开发方案的设计中,取得了较好的生产效益。     

低渗透油藏水平井井网形式优选

水平井在开发低渗透油藏中获得了广泛的应用.为了充分发挥水平井的优越性,确定应用水平井的合理井网形式,利用数值模拟方法,对低渗透油藏中不同井网形式下的产能、采出程度、累计产水等参数进行了研究.结果表明,利用水平井能够显著提高产量,加快采油速度,但同时水平井也能加快见水时间;低渗透油藏水平井网整体开发以交错井网效果最好,井网最优穿透比为0.2～0.4.在分析剩余油分布时引入了流线分析的方法,更加直观地反映了油藏内流体流动状况.     

直井-鱼骨井混合注采井网水驱特征

鱼骨井能够增大井筒与油藏接触面积,有效改善低渗透裂缝性油藏开发效果。但受井型结构及井网等因素的影响,在注水开发过程中出现诸多问题,如见水时间难以确定,含水上升速度较快等。用数值模拟技术,研究了采用直井注水、鱼骨井采油井网的低渗透裂缝性油藏的水驱开发效果。绘制了油藏中鱼骨井的水驱流线分布以及含水变化图版,总结出直井-鱼骨井混合注采井网开采的含水上升规律,对实际油藏开发具有一定的指导意义。     

低渗透裂缝性潜山稠油油藏物理模拟实验研究

为了研究低渗透裂缝性潜山稠油油藏的渗流机理和开发规律,建立了裂缝性油藏水驱和热水驱相似准则,并以渤海某低渗透裂缝性潜山稠油油藏为原型,根据相似理论,设计并建立与目标油藏相似的1m×1m×0.5m的大尺度物理模型,进行不同井网形式以及不同开发方式下的水驱油实验。通过分析不同时间下的产油量、产水量和油水饱和度等实验数据可知:水平井立体注采井网可充分利用重力分异作用,有效延缓潜山类油藏含水率上升速度;交错注水增大了注采井距,可增大注入水的波及面积;热水驱的注热效果随着注采井距的增大而逐渐变差;注入水中添加表面活性剂可提高裂缝系统的驱油效率,但同时也会降低渗吸作用的效果和基质贡献率。     

低渗透油藏开发井网型式数值模拟研究

根据低渗透油藏开发特点,以某一低渗透油藏为研究对象,假设试验区,建立地质模型,对4种井网型式（即菱形反九点井网、正方形反九点井网、矩形五点井网、直线排状井网）的开发效果,通过数值模拟软件进行模拟计算,最终确定菱形反九点井网为最优井网,并对井网的调整进行了模拟优化研究。     

裂缝性油藏井网水驱油物理模拟研究

为了更好地对裂缝性油藏进行井网优选。根据实际油藏地质特征,利用相似准则制作裂缝性油藏物理模型．开展了井网水驱油实验。通过对比不同注采井网采出程度与含水率的变化,进行井网类型优选．文中对比了5种井网的开发效果,实验及分析结果表明：对于该裂缝性油藏模型,九点井网的采收率最高,这验证了裂缝性油藏吸水能力较强的特点：其余井网的采收率从高到低依次为五点井网、排状井网、反五点井网、反九点井网,这4种井网由于强注强采,导致含水率迅速上升,驱油效果不理想．但当存在合理的裂缝分布及有效的井间干扰时,局部采油井的采收率会得到提高;可以用工型水驱特征曲线预测该油藏的动态变化。文中的研究方法及成果对裂缝性油藏井网优选具有一定的指导意义.     

特低渗透断块油藏井网优化

通过海拉尔盆地贝中次凹南一段Ⅰ油组的地质、试采、开发特征的综合分析研究,主力开发层系Ⅰ油组属于特低渗透断块油藏,裂缝不发育,并建立南一段地质模型.对研究工区内探井、评价井各种资料数据统计分析,在考虑启动压力梯度条件下进行相关油藏工程计算,同时参考国内低渗透油田井网部署资料,综合油藏数值模拟方法得到南一段Ⅰ油组井网优化部署研究结果:矩形反九点,排距井距150 m ×250 m.综合南一段Ⅰ油组地质、开发现状特征,部署56口开发井,应用地质模型合理粗化数据体进行油藏数值模拟,实现15年开发指标预测,为油藏的合理开发投产起到一定借鉴和指导意义.     

低渗透油藏精细水驱提效再认识

低渗透油藏储层岩性致密,具有孔喉细、压力系数低、裂缝发育等特点。注水开发单井产量低、产量递减快,稳产基础薄弱;储层非均质严重,动用程度和驱替程度较低;易水淹水窜,采油速度及采收率难以提高。为了克服这些问题,持续攻关形成了精细油藏刻画技术,配套精细分层注水工艺,在低渗透油藏开发中成功应用。油藏精细描述是实施精细水驱的基础,主要包括单砂体精细刻画、裂缝精细表征、储层微观孔隙结构精细刻画等技术。精细水驱包括井网加密调整技术、精细分层注水技术、智能分层注水技术、纳米微球调驱技术、温和超前注水技术等,可解决低渗透油藏注水开发水平及垂向注采不平衡的矛盾,有效提高采收率。温和超前注水技术对克服裂缝开启、地层破裂、启动压力梯度三者间的矛盾具有重要意义,使地层压力维持在相对平均的稳定状态,有利于延长油田稳产期。相对于常规水驱,精细水驱技术预期提高低渗透油藏采收率5%以上。