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。     

不同类型油藏注水水平井ICD完井优化设计北大核心CSCD

流入控制阀(ICD)完井已被应用于改善注水水平井的注入动态,配置ICD最初入井时的合理完井参数是取得均衡注水效果的关键。本文利用油藏数值模拟软件Eclipse,结合半解析耦合模型建立了稳态模拟和瞬态模拟相结合的注水水平井ICD完井动态模拟方法。针对高渗均质油藏、非均质砂岩油藏和裂缝性碳酸盐岩油藏,利用建立的模拟方法开展了注采模式下注水水平井ICD完井动态模拟预测和完井参数优化设计,并对注采模式下2口水平井单独或同时ICD完井的生产动态进行了对比分析。结果表明,对于上述3种油藏,ICD完井能有效改善注水水平井的吸水剖面均匀程度,提高整个油藏的水驱波及效率;进行ICD限流强度设计时需综合考虑其对吸水剖面均匀程度和吸水指数的影响;对于高渗均质油藏,ICD完井不需要下入封隔器,并推荐采用统一布置方式;对于非均质砂岩油藏,ICD完井存在一个最优封隔器个数,统一布置方式和变化布置方式均可;对于裂缝性碳酸盐岩油藏,ICD完井推荐最大化封隔器个数,并首推采用变化布置方式;注采模式下为达到整个井网单元内水驱前缘均匀推进的目的注水水平井单独采用ICD完井即可。本文研究结果可为不同类型油藏进行注水水平井ICD完井参数优化设计提供参考。     

水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟方法研究北大核心CSCD

连续封隔体ICD完井采用砾石充填技术可有效阻断入流液体在井筒与ICD管环空中的横向流动、增强控水能力,在底水油藏水平井取得了良好的增油效果,但目前缺乏对连续封隔体ICD完井生产动态模拟的有效手段,封隔体ICD的控水效果难以得到客观评价。本文在分析底水油藏水平井连续封隔体ICD完井流动规律的基础上,建立了水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟计算模型,并进行了实例验证。计算结果表明:本文所建立的生产动态数值模拟计算模型具有较高的精度,可有效应用于水平井连续封隔体ICD完井的优化设计和控水效果评价,具有较好的推广应用价值。     

水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟方法研究

连续封隔体ICD完井采用砾石充填技术可有效阻断入流液体在井筒与ICD管环空中的横向流动、增强控水能力,在底水油藏水平井取得了良好的增油效果,但目前缺乏对连续封隔体ICD完井生产动态模拟的有效手段,封隔体ICD的控水效果难以得到客观评价。本文在分析底水油藏水平井连续封隔体ICD完井流动规律的基础上,建立了水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟计算模型,并进行了实例验证。计算结果表明:本文所建立的生产动态数值模拟计算模型具有较高的精度,可有效应用于水平井连续封隔体ICD完井的优化设计和控水效果评价,具有较好的推广应用价值。     

一种水平井射孔入流剖面优化方法

非均质油藏水平井沿水平段入流剖面不均匀,容易导致注入水局部突进.考虑储层物性、污染状况和完井参数等因素影响,建立水平井射孔流体流动过程中油藏渗流、径向渗流、近井地带汇流和井筒管流模型,以相邻区域边界处流量和压力一致为原则进行耦合,完成水平井产能敏感性和入流剖面计算分析.实例计算结果表明,由于不同位置处渗透率和污染程度的...     

底水油藏水平井分段完井产液剖面预测研究

针对底水油藏水平井分段完井技术应用的产液剖面预测问题,基于分段完井技术原理,利用Green源函数和叠加原理,建立了耦合油藏渗流与井筒环空流动影响的底水油藏水平井分段完井产液剖面预测模型,并给出了模型的数值求解方法。利用该预测模型,可分析分段完井产液剖面调控特征,确定各段需控制的合理产液速度,实现底水油藏水平井控水稳油的目标。结果表明,模型可快速准确地预测水平井分段完井产液剖面;分段完井产液剖面调控应综合考虑油藏各区域供液能力及控水稳油目标,在满足油藏条件及经济技术要求的前提下,采用多分段且分段趋于均匀有利于减小水平井变质量流压降的影响。     

不同类型油藏注水水平井ICD完井优化设计

流入控制阀(ICD)完井已被应用于改善注水水平井的注入动态,配置ICD最初入井时的合理完井参数是取得均衡注水效果的关键.本文利用油藏数值模拟软件Eclipse,结合半解析耦合模型建立了稳态模拟和瞬态模拟相结合的注水水平井ICD完井动态模拟方法.针对高渗均质油藏、非均质砂岩油藏和裂缝性碳酸盐岩油藏,利用建立的模拟方法开展...     

水平井ICD控水完井一体化耦合数值模拟研究

ICD控水完井技术在底水油藏水平井中应用广泛,但目前缺少有效模拟底水油藏水平井安装ICD后的生产动态手段。从油藏、ICD、水平井筒等3个空间尺度的流动模型出发,以各个空间尺度的接触面为链接节点构建雅克比矩阵,并利用全隐式方法进行求解,建立了水平井ICD控水完井一体化耦合模型。实例计算结果表明,本文建立的水平井ICD控水完井一体化耦合模型数值模拟预测结果与实际生产数据吻合较好,能够充分体现油藏、ICD、水平井筒间的相互影响,可为底水油藏水平井ICD完井的动态模拟及ICD的优化设计提供参考。     

新的完井工艺提高了原油采收率

讨论了油藏的状况和仪器设备,提出一种新的完井工艺来提高最终采收率.水平井眼具有不均匀的生产剖面,特别是在具有强非均质裂缝性油藏中可以导致油藏过早产水和最终渗透率的降低.在一些水平井运用生产测井仪进行测试,结果显示:水平井眼具有不均匀的生产剖面.因此,需要把完井作为生产系统的一部分来控制产水量并提高最终采收率.这种完井工艺将有助于流体在低渗和高渗层段间的流动,并且可以为这种强非均质性裂缝油藏做出最优的方案选择.在新的和现有的水平井中使用ICD(流入控制装置)完井可以为导向测试做出最优的选择.新井期望钻在裂缝性地层中,而现有的井则也希望位于裂缝性地层中.ICD均衡器系统被安装在两口井中用来评估这项完井技术.二次完井的地面测试结果显示:油井的含水量从7%下降到原始位置.在这两口井中的生产测井仪结果显示:均匀的生产剖面穿过水平井水平段.因此,新的完井工艺被证明是可靠的,并且在阿联酋首次运用了这项新工艺.随着油田使用规模的扩大,油藏模拟和经济分析显示:采收率提高了1 %,并获得了更高的净现值.     

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。     

水平井均衡流入控水技术

水平井在开采过程中,由于各水平段的孔渗特性不尽相同,底水极易从高渗透带侵入,使得边底水脊进成为一个普遍的问题。为此,利用电路模拟调节原理,通过对水平井完井管柱上"控制元件"的研究,在尽可能提高各水平段产量的基础上,遵循"均衡"各水平段地层流量的原则,提出了割缝衬管、筛管-盲管组合、节流喷嘴、毛细管等4种均衡流动控制元件及其优化设计方法。实例计算表明,各水平段原本差异较大的地层流入量,在优化设计后其差异显著缩小,甚至几乎没有差异,从而使得各小层或各水平段边底水均匀推进,防止了边底水的提前脊进,大大延缓了边底水油气藏的见水时间。     

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.     

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。      

A new mathematical model for horizontal wells with variable density perforation completion in bottom water reservoirs

Horizontal wells are commonly used in bottom water reservoirs, which can increase contact area between wellbores and reservoirs. There are many completion methods used to control cresting, among which variable density perforation is an effective one. It is difficult to evaluate well productivity and to analyze inflow profiles of horizontal wells with quantities of unevenly distributed perforations, which are characterized by different parameters. In this paper, fluid flow in each wellbore perforation, as well as the reservoir, was analyzed. A comprehensive model, coupling the fluid flow in the reservoir and the wellbore pressure drawdown, was developed based on potential functions and solved using the numerical discrete method. Then, a bottom water cresting model was established on the basis of the piston-like displacement principle. Finally, bottom water cresting parameters and factors influencing inflow profile were analyzed. A more systematic optimization method was proposed by introducing the concept of cumulative free-water production, which could maintain a balance (or then a balance is achieved) between stabilizing oil production and controlling bottom water cresting. Results show that the inflow profile is affected by the perforation distribution. Wells with denser perforation density at the toe end and thinner density at the heel end may obtain low production, but the water breakthrough time is delayed. Taking cumulative free-water production as a parameter to evaluate perforation strategies is advisable in bottom water reservoirs.     

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。     

水平井变密度射孔调剖方法

产液剖面不均衡是水平井开发过程中亟待解决的问题。基于源函数法和势的叠加原理,根据油藏—井筒耦合关系,建立了均质各向异性盒式油藏水平井产液剖面的计算模型及方法。在储层均衡开采的情况下,水平井生产段跟端和趾端流量高,中间流量低,产液剖面呈对称的U型。在实际笼统射孔条件下,受井筒内压力损失影响,生产段跟端流量高,趾端流量低;孔密或孔深越大,产液剖面的均衡性越差。以储层均衡开采为目标,提出了均质各向异性盒式油藏水平井变密度射孔调剖方法。采用该方法对水平井孔密分布进行优化后,孔密从生产段趾端到跟端逐渐下降;趾端孔密越高,跟端孔密的降幅越大。与笼统射孔相比,变密度射孔可明显改善水平井产液剖面的均衡性;孔密越大,变密度射孔的调剖效果越理想。     

气藏水平井水平段产气剖面的影响因素分析

用水平井开采气藏,影响水平井水平段产气剖面的因素很多,可分为地层岩石物性和流体物性、钻井污染、射孔单元完井参数和井段宏观打开参数。由于水平井修井、增产增注、分层开采的要求,水平段气井常常采用分段打开设计,其打开程度、打开位置、打开段射孔参数都将对长井段井筒流入剖面产生影响。根据气藏内气体的流动模型和水平井井筒内流体的流动模型,建立了井筒流动与气藏渗流耦合模型,以该耦合模型为理论基础,通过长井段射孔产能优化模拟研究,分析了影响水平气井水平段产气剖面的因素,为水平气井地质设计、开发气藏、提高采收率提供较为科学的依据。     

水平井分段完井油藏渗流耦合产能预测新模型

随着底水油藏、气顶底水油藏以及其他需要分层开采油藏的大量开发,水平井分段完井工艺得到广泛应用,考虑油藏渗流耦合进行水平井分段后的产能预测研究很有必要。在分析分段完井渗流机理基础上,针对3种常见的油藏类型,根据质量守恒原理和动量定理推导出了水平井分段完井压降模型,运用势的叠加原理和镜像反映原理,求出了三维稳态渗流的势的分布和压力分布,结合分段完井压降计算模型,建立了水平井分段完井的三维稳态渗流耦合产能预测模型。最后根据实例得知,不同油藏类型考虑势的叠加和镜像反映后各生产段压降和流率有很大差异,这说明对于分段完井,考虑油藏渗流耦合才能更好地描述水平井筒压力分布和预测分段后的产量。     

ICD在曹妃甸油田水平井完井中的适用性研究

渤海湾地区曹妃甸油田的大部分水平井投产后就出现高产水现象,到目前为止,该地区有大量水平井己处于中、高含水期,高产水己成为降低该区块产量的主要原因。如何采取合适的措施降低产水量和提高产油量成为大家关心的问题,为了解决这一问题,相关学者引入ICD工具来控制水的产量,并采用数值模拟的办法模拟ICD在井下工作状况,并实例对比了采取ICD完井和不采取ICD完井这两种情况下水平井产水情况。模拟计算结果表明:沿水平段地层渗透率的不均质性是造成水平井段局部水锥进的主要原因;优化完井方式能够延迟水平井段进水;ICD适用于类似曹妃甸油田这种薄油层、强底水驱油田的控水措施。