前沿推进理论的研究与应用

对前沿推进理论中的相关方程作了简要的回顾.在此基础上,结合油水相渗透率曲线,推导出了3个解析方程,可分别用来预测水驱前沿含水饱和度、前沿后平均含水饱和度与见水后两相区平均含水饱和度.对3个地区的实际应用表明,其预测结果与以往采用作图法预测的数值十分相近,从而使前沿推进理论更易为油藏工程人员所掌握与应用,并为实现计算机编程计算创造了条件.同时还推导出了油藏驱油效率与采收率预测公式,这些公式适用于一切水驱砂岩油藏,可用于油藏早期评价工作.     

低含油饱和度砂岩油藏水驱特征实验

针对胜利油区低含油饱和度砂岩油藏开发初期在油藏含油层段出现油水同出的现象,进行了物理模拟实验,通过水驱过程中模型内含水饱和度的变化以及模型出口含水率的变化研究了低含油饱和度砂岩油藏水驱油特征.研究结果表明,低含油饱和度油藏初始含水率存在一个稳定波动阶段,其初始含水率是由油藏原始含水饱和度决定的,并且可以根据室内相对渗透率实验得到的一维模型的含水率与含水饱和度的关系曲线和油藏原始含水饱和度来预测油井初始含水率.     

塔河一区三叠系下油组油藏含水上升规律分析与预测

根据三种含水上升基本模式的描述方程判断塔河一区油藏的含水上升模式为S型;根据水驱理论确定了适合塔河一区油藏的童氏标准图版,预测了塔河一区油藏最终采收率;根据分流方程与相渗理论推导出塔河一区油藏含水率和含水上升率与采出程度的关系式。实践表明,对于塔河一区油藏,当采出程度大于19%后,童氏标准图版理论预测含水率和含水上升率都与实际情况高度吻合。     

岩性油藏含水上升规律预测新方法

处于油水过渡带上的岩性油藏初始含水饱和度大于束缚水饱和度,传统油水相对渗透率曲线推导的含水率预测模型不能准确揭示油藏实际生产过程。利用储层压力、温度、初始含水饱和度条件下的油水相渗曲线,得到新型油-水渗流规律关系式,建立含水率、含水上升率与采出程度理论曲线。根据油田生产测试资料,结合典型甲型、丙型水驱特征曲线模型,验证了新方法的适用性和有效性。研究结果表明:新方法预测的含水上升规律符合研究区块开发全过程,弥补了水驱特征曲线适用范围的局限性;新方法预测的含水上升率值为0.25~2.95,含水率达到95%时预测水驱采收率为23.8%。研究成果为岩性油藏含水规律预测提供了一种不依赖于生产数据的新方法,对该类油藏高效注水开发具有指导意义。     

水驱油理论解析法

在精度较高的新型油水相对渗透率研究的基础上,建立了新的油水相对渗透率比值与含水饱和度关系式,结合Leverett函数式和Welge方程,推导出水驱前缘含水饱和度、前缘后平均含水饱和度、见水后平均含水饱和度、驱油效率等方程的解析式,便于注水开发指标的计算和经典图形的自动绘制。经丘陵油田实例应用,水驱油理论解析法不仅可用于确定水驱前缘含水饱和度等注水开发指标,而且还能绘制出驱油效率与无因次累计注水量、含水率与无因次累计注水量等经典开发规律曲线。     

考虑启动压力梯度的油水两相渗流压力分布

针对目前低渗透油水两相油藏渗流压力分布规律研究较少,且未考虑含水饱和度沿径向不均匀分布等问题,在充分考虑到水驱前缘突破油井后,含水饱和度沿油藏径向不均匀分布的情况下,建立了考虑启动压力梯度的油水两相径向稳定渗流模型,并推导出了压力分布方程。利用实验数据,结合径向Buckley-Leverett方程获得油水两相启动压力梯度以及两相流度与径向距离r的函数关系,代入到求解的压力分布方程中求出该油藏的最终压力分布,并结合实例进行计算。     

低饱和度油藏原始饱和度计算及含水上升规律

受低幅度构造、地层倾角小、储层渗透率低、油源供给不足等因素影响,油层中存在自由水,若整个开发层系的油层大面积内均为油水同层,则称为低含油饱和度油藏。低含油饱和度油藏油井投产初期就具有一定含水率。由于室内岩心试验获得的油水相对渗透率曲线是在饱和油情况下进行,因此,油田实际含水与采出程度和利用室内试验曲线计算出的理论含水与采出程度曲线不能较好吻合,当油藏原始含水饱和度较高时这种误差会很大,导致含水与采出程度理论曲线无法正确预测油藏含水上升规律。根据试验获得的相渗曲线和实际生产数据,采用试验数据与生产实际相互印证的方法,修正油藏含水上升规律,计算油藏原始含水饱和度,解决了油藏原始含油饱和度计算以及具有原始含水饱和度油藏含水上升规律预测问题,对正确认识油藏和开发指标预测具有重要意义。     

特低渗透油水同层油藏油层初期含水率解释图版

在特低渗透油水同层油藏地质特征分析的基础上,利用相对渗透率资料计算出不同渗透率油层含水率与含水饱和度关系式,并在3口密闭取心井岩心分析和试油(采)资料校正下,得到油藏条件下不同渗透率油层含水率与含水饱和度关系式,建立特低渗透油水同层油藏油层初期含水率解释图版。经葡西油田古109试验区11口井单层射孔资料验证,图版解释符合率为82%。该图版为油水同层油藏开发中确定开发井完井下限和界定开发井射孔层位提供了有效依据。     

新型含水率与采出程度关系理论曲线的推导

含水率与采出程度关系理论曲线是评价油田开发效果的关键曲线,绘制含水率与采出程度关系理论曲线常采用相渗曲线法和流管法。通常情况下,采用相渗曲线法绘制理论曲线的假设是在油水两相渗流条线下K_(ro)/K_(rw)—S_w呈半对数直线关系,这种方法会导致在低含水饱和度时期含水率偏高,在高含水饱和度时期含水率偏低。为了准确绘制理论曲线,通过回归整条相对渗透率曲线,得到了新的K_(ro)/K_(rw)—S_w表达式。以BuckleyLeverett前沿推进方程和Welge平均含水饱和度方程为基础,推导出新的含水率与采出程度关系,将绘制的曲线与实际实验数据和应用半对数直线关系绘制的理论曲线进行对比,新的理论曲线更接近实际。     

老区油藏高含水期剩余油分布研究

研究剩余油分布的方法较多,但较为成熟和公认的油藏数值模拟方法费时费力.根据平面径向流公式和物质平衡方程,结合含水饱和度与矿场生产资料的关系,推导出含水饱和度与含水的关系,采用流度系数结合孔隙度、含油饱和度劈分法和有效厚度分配法,预测单井在单层上的剩余油分布规律,可为下一步调整提供可靠的依据.该方法在实际应用过程中,取得了较好的效果.     

含水率与含水饱和度直线模型的物理意义及变化特征

为了系统论述含水率fw与含水饱和度Sw直线模型截距a、斜率b的物理意义,利用大量试验资料分析了a和b的变化特征,认为斜率b可以作为直线模型的特征参数。分析表明,斜率b值的变化受试验温度、油水流体性质、岩石物理性质等基本条件的影响,随着试验温度的升高、原油粘度增大、油水界面张力减小,以及储层渗透率的增大、孔隙结构的变好,b值是逐渐减小的。以此认识为基础建立直线模型系数的经验方程,可以方便地计算残余油饱和度、水驱油效率,并计算不同含水阶段的剩余可动油饱和度,有利于正确评价水淹层。     

注淡水开发层状油田水驱实验研究

选取注淡水开发层状油田高含水期密闭检查井岩心,开展储层条件下水驱油实验。运用储层流体流动单元的概念,研究不同流动单元中电阻率、含水率、相对渗透率与含水（油）饱和度之间的关系及变化规律,取得了一些新的认识。对该类油田水淹规律的认识、剩余油饱和度解释都具有重要的意义。     

中原油田高含水井堵水界限研究

从油井堵水对油藏开发可能造成影响的主要方面入手,分析研究了高含水井的堵水时机,封堵层的最低含水界限一般控制在94％－95％,选择井网注采或油层非均质性造成油层平面矛盾较大的油进行堵水,结合中原油田的具体情况,提出了高含水井层的堵水界限和实施堵水的具体条件。     

特高含水期厚油层含水预测方法研究

为识别已进入特高含水开发阶段的大庆喇萨杏油田厚油层内水淹部位及准确划分其水淹级别,对油层含水预测方法进行了研究.分析了相对渗透率实验法和测井含水饱和度参数法的局限性,提出驱油效率加权计算方法.以油藏实际生产数据为基础,建立了驱油效率预测储层含水率数理模型,并对水淹级别界定标准进行重新划分.室内并联岩心模拟实验以及在大庆油田的实际开发井解释结果表明预测效果与测试结果接近,证明利用驱油效率预测储层含水率的方法是可行的.     

利用毛细管压力计算低渗储层可动水饱和度

平湖油气田P11层是一高压低渗储层,试油及常规测井都不能很好地确定该层的产油产水比例,对该油藏的产出流体及生产预测带来了困难。为解决这一问题,提出利用储层流体浮力与毛细管压力平衡的原理求解储层初始含水饱和度。在求解过程中,利用J函数及储层孔、渗资料对毛细管压力参数进行了处理。通过与毛细管压力计算的束缚水饱和度比较,得到储层可动水饱和度,进而定性判断储层是否产水。利用相渗曲线及储层初始含水饱和度,可以计算储层的初始含水率。根据P11层毛细管压力实际资料,利用该方法计算出了储层可动水饱和度及含水率,与实际生产含水率相符,表明计算方法正确。此方法有助于提高低渗储层开发动态指标预测的精度。     

低含油饱和度油藏开发特征

低含油饱和度油藏的渗流特征明显不同于常规油藏.采用室内大模型物理模拟实验和油藏数值模拟技术研究低含油饱和度油藏开发动态特征和影响因素,拟合建立含水率变化经验公式.在数值模拟过程中考虑了低渗透油藏启动压力对渗流特征的影响,从而使结果更符合实际情况.研究结果表明:低含油饱和度油藏没有无水采油期,且存在一个含水快速上升后略为回落的含水稳定采油期,初始含水饱和度越高,含水稳定期采油时间越短;当注采压力梯度接近拟启动压力梯度时,采出程度随注采压力梯度变化较大;当注采压力梯度远大于拟启动压力梯度时,采出程度随注采压力梯度变化很小,甚至没有变化.注采压力梯度小于拟启动压力梯度时,注水速度与最终采出程度正相关.     

水驱油藏高含水期精细模拟技术研究与应用

在剖析高含水期开发过程中所表现出来的渗流现状和规律的基础上,以解决该开发阶段油藏工程问题为目的,比较系统地提出了油藏精细模拟的原理思路和方法,提高了模拟的精度,拓宽了油藏模拟的应用领域,已经在ＸＷ油田高含水开发单元剩余油研究和综合调整实际应用中发挥着重要作用,取得了较满意的应用效果。     

疏松砂岩油藏冷冻岩心与常规岩心相渗曲线研究

为了更好地评价疏松砂岩油藏的水驱开发特点,针对实际油藏地质和流体性质特征,用室内水驱油非稳态法,研究近似油藏条件下冷冻岩心与常规岩心的油水相渗曲线,并进行对比分析。在数据处理过程中,利用JBN经验公式法进行计算,采用对数函数对其进行拟合与回归,最后绘出油水相渗曲线,并作为判断水驱效果的依据。结果表明,水驱后冷冻岩心的残余油饱和度平均为29%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.32,驱油效率平均为52%;常规岩心的残余油饱和度平均为30%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.30,驱油效率平均为52%。同一含水饱和度所对应的冷冻岩心,其水相相对渗透率高于常规岩心所对应的水相相对渗透率,但常规岩心见水时间早于冷冻岩心,且含水上升较快。冷冻岩心的最终水驱油效率和无水采收率均高于常规岩心。     

低渗油层五点井网水平裂缝直井产能计算方法

多层油藏进入特高含水阶段以后,物性、含油性差的低渗油层成为主要挖潜对象,埋深浅的低渗油层人工压裂后容易形成水平裂缝,并且需要考虑启动压力梯度的影响。为此,分析了五点井网中椭圆水平裂缝诱发的渗流场的特点,综合启动压力梯度造成的压力损失、储层内的物质平衡关系以及压降叠加原理推导得到油水两相的产能计算公式。以长垣杏树岗油田未水洗的独立型表外储层为例,利用产能公式计算分析了五点井网压裂后水驱开发过程中的产油量、含水率以及采出程度等动态指标。研究发现:注采井距、裂缝无因次导流能力和初始含油饱和度对压裂水驱开发的产能影响很大;投产后平均单井产油量递减速度很快,扩大井距虽有助于减缓递减但明显降低了采出程度;区块主要的采出阶段是在较强/ 强水淹（含水率大于60%）时期,并且初始含油饱和度越小,这一时期采出的地质储量占比越大。