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。     

大庆外围低渗透裂缝性油藏含水率预测方法

大庆外围低渗透裂缝性油藏同时具有储集油气的基质系统和作为渗流通道的裂缝系统,与非裂缝性油藏相比具有特殊的含水率变化趋势,常规含水率预测方法不适用。依据低渗透裂缝性油藏油水两相渗流特征,提出了基质、裂缝系统相渗复合方法,给出大庆外围低渗透裂缝性油藏复合相对渗透率曲线,然后根据油藏工程理论,推导出含水率、采出程度计算公式,建立了裂缝性油藏含水率预测方法,结合大庆外围朝阳沟油田低渗透裂缝发育区块进行了实例计算与分析。结果表明,基于复合相渗的含水率预测方法预测相对误差为4.47%,与现有方法中误差最小的水驱规律曲线相比,计算精度提高了2.26百分点,能够较为准确地预测低渗透裂缝性油藏含水率。研究成果为裂缝性油藏开发决策和开发规划提供了理论依据。     

油水两相径向非达西渗流理论与开发计算方法

现有的油水两相渗流理论和油田注水开发指标计算方法是基于达西定律的。而对低渗透油层和某些稠油油层的渗流规律研究及开发实践表明其渗流不符合达西定律。存在启动压力梯度。鉴于此,建立了低渗透油层中油水两相径向非达西渗流数学模型,推导出了其分流量方程、等饱和度面推进速度方程、水驱油前缘饱和度和位置计算公式,进而研究了两相径向非达西渗流开发指标计算方法,导出了径向非达西渗流井排见水前后开发指标计算公式,进而研究了两相径向非达西渗流开发指标计算方法,导出了径向非达西渗流井排见水前后开发指标计算公式,并进行了实例分析。结果表明：启动压力梯度对低渗透油田开发指标有较大的影响。所建立的计算方法为低渗油田注水开发计算提供了理论依据。中高渗油层达西流情形下的注水开发指标的计算是其特例。     

大庆长垣外围低渗透油藏开发调整技术

随着注水开发的深入,大庆长垣外围低渗透、低丰度、低产油藏的开发矛盾逐渐暴露出来:中高含水区块采出程度高,剩余油分布零散,注水开发调整挖掘剩余油难度大;特低渗透裂缝发育区块含水上升快、产量递减快,控水稳油难度大;超低渗透裂缝不发育区块启动压力梯度大,注水受效程度低,开发调整提高有效动用程度难度大.为此,借鉴大庆长垣喇萨杏油田油藏精细描述及其剩余油分布研究技术思路和方法,结合长垣外围已开发油田地质特征和注水开发特点及开发调整实践,研究形成了包括低渗透油藏分类评价、油藏精细描述、剩余油描述、井网加密调整、注采系统调整及微生物驱油和蒸汽驱油在内的综合调整技术,为外围油田注水开发调整提供了技术支持.     

杏北开发区非主力油层调整挖潜对策研究

杏北开发区非主力油层为三角洲前缘亚相沉积,可划为内前缘、外前缘I类、外前缘Ⅱ类、外前 缘Ⅲ类、外前缘Ⅳ类和前缘砂坝6类微相;油层具有发育层数多、渗透率低、单层厚度薄等特点;通过 地质调查．查明了各类微相的地质储量和剩余油分布状况,制定了注采系统相对完善、注采关系不完善、 井网控制不住型剩余油的挖潜对策。     

裂缝性低渗透砂岩油藏井网优化设计

在对裂缝性低渗透砂岩油藏储层裂缝特点和井网适应性分析的基础上，应用适合裂缝性油藏特点的SimBestⅡ数值模拟模型，模拟计算了不同裂缝参数、不同井网形式及不同注水方式组合的多个方案，对比分析结果并结合大庆外围油藏河道砂体特征和经济效益评价，对裂缝性低渗透砂岩油藏合理井网进行了深入的研究。提出了两排注水井夹两排油井的菱形井网是裂缝性低渗透砂岩油藏的合理井网形式和井网参数，同时给出了裂缝性低渗透砂岩油藏菱形井网井排方向与裂缝走向的合理夹角和合理井距。此种方法在大庆外围裂缝性低渗透砂岩油藏井网设计中见到了较好的效果，也为类似油藏井网优化设计提供了理论依据。     

高台子油层河口坝砂体精细识别及剩余油分析

萨北开发区高台子油层主要沉积类型为三角洲前缘相沉积。河口坝是三角洲内前缘相最为活跃的地带,河口坝的识别是三角洲内前缘相沉积的细化或升级。对河口坝和远砂坝微相类型精细识别及剩余油形成机理研究表明:高台子油层由于受浅水强流水动力条件的作用,多发育水下栈桥型河口坝砂体;剩余油主要有3种类型,即河口坝主体纵向韵律性控制的剩余油,不同微相间渗流差异控制的剩余油,渗流屏障控制的剩余油。     

大庆外围油田萨葡油层加密井井位优选方法

针对大庆外围油田萨葡油层砂体分布零散,现井网水驱控制程度低,开发中后期剩余油分布零散等问题,在研究不同井网的剩余油分布类型及合理加密方式基础上,深入研究了以精细油藏描述成果为依据,以可调厚度为加密下限,以周围生产井采出程度和含水为参考的井位优选方法.应用这套方法指导大庆外围油田中高含水萨葡油层的加密调整,提高了井网加密效果和经济效益.     

大庆外围油田精细油藏描述技术研究

依据大庆外围油田地质特点,确定了精细油藏描述的思路,选取开采中、低渗透葡萄花油层的宋芳屯油田芳6区块和开采低、特低渗透的榆树林油田东16区块等作为典型研究区块,在区域沉积背景和构造环境分析的基础上,开展了沉积微相、精细构造、裂缝与地应力、地质建模以及剩余油分布的系统研究,深化了对油藏特征的认识,形成了大庆外围油田不同类型油藏独具特色的分级控制、多学科联合的精细油藏描述配套技术。其研究成果已部分应用和推广到大庆外围油田,取得了良好的经济效益。     

录井水淹层评价技术用于朝阳沟油田低渗透油层的射孔选层

朝阳沟油田属大庆外围低渗透油藏,经过几十年注水开发,含水逐渐升高,油水关系复杂,储集层剩余油挖潜难度日趋增大。在应用岩石热解、热解气相色谱、荧光显微图像解释评价水淹程度的基础上,通过归纳近两年来朝阳沟油田所钻的两口密闭取心井资料以及其他投产井资料,总结低渗透油层剩余油的录井资料特征,可以较准确地认定低渗透储集层剩余油富集部位,较好地判断储集层剩余油分布情况及潜力,进而建立朝阳沟油田剩余油射孔选层依据为:1剩余油饱和度应该大于37%的油层;2热解气相色谱主峰碳响应值大于1.2mV,且解释为中水淹以下的油层;3厚度一般大于1.5m的油层。实践证明,该方法在朝阳沟油田低渗透油藏开发应用中取得了较好的效果。     

低渗透储层油、气、水三相渗流特征

为了合理地开发外围低渗透油气田,建立有效驱动体系,提供可借鉴的实验分析和渗流解释,通过室内实验研究分析了低渗透储层岩样在单相油驱、两相水驱油以及气驱油条件下的启动压力特征;系统地研究和评述了大庆外围油田油水、油气两相流体渗流特征,利用STONE 标准化概率模型预测了低渗透储层油、气、水三相共存时油相渗流变化特点和规律。结果表明,对于低渗透岩样,无论是单相还是两相驱替实验都存在着启动压力,两相流体渗流启动压力大于单相流动时启动压力,三相流动时要比两相渗流阻力大,任意两相渗流系统的共渗透范围均大于三相渗流时共渗透范围,在低渗透油气田开发时应避免三相流动的发生。     

朝阳沟油田荧光显微图像资料应用方法研究

大庆外围朝阳沟油田属低渗透岩性-构造油藏,由于受岩性、沉积微相、微构造及断层等因素的控制,存在多套油水组合,注水开发后水淹层解释符合率较低.通过开展低渗透油层模拟注水驱油实验,在一定温度和压力下测定油、水相对渗透率,制备饱含油及低、中、高含水率的岩样,对岩样进行荧光显微图像分析,研究了低渗透油层水洗后荧光显微图像资料的判断依据.结合已投产井资料总结了朝阳沟油田低渗透油层不同水洗程度的荧光显微图像特征,建立了该区微裂隙的识别方法及水洗油层与原始油水同层的区别方法,在朝阳沟油田47口加密调整井应用中,其综合解释符合率为83.2%.     

低渗透油藏油水两相非线性渗流规律

随着低渗透油气藏的开发,有关启动压力梯度和应力敏感的渗流问题逐渐得到了广泛关注.针对目前低渗透油水两相渗流压力分布规律研究较少以及油水两相产量计算不准确等问题,充分考虑水驱前缘突破油井后,含水饱和度沿油藏径向不均匀分布,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感的油水两相径向稳定渗流模型,推导出了压力分布和产量方程.计算结果表明:在低渗透油水两相油藏中,地层压降随启动压力梯度的增大而增大,随应力敏感系数的增大而减小;油井产量随启动压力梯度和应力敏感的增大而降低.研究结果为低渗透油水两相油藏的开发提供了理论基础.     

大庆外围特低渗透特低丰度油田开发技术研究

针对大庆外围油田特低渗透、特低丰度储层难以有效开发动用的难题,综合应用地震、地质、测井资料,研究形成了识别薄窄砂体的空变子波地震反演、独立变量分析、虚拟井预测技术,砂体预测精度达到85%以上。建立了基于非达西渗流条件下的不同井网产量计算模型,提出了裂缝性油藏井网优化设计方法。运用适合超薄油层水平井开采技术及特低渗透储层蒸汽吞吐和微生物采油技术,使大庆外围油田2005年原油产量突破了500×10⁴t。     

描述特低渗透油层两相渗流特征的改进方法

在室内实验研究的基础上，从单项非线性渗汉方程出发，按一维两相渗流理论，导出了描述特低渗透油层油水两相渗流特征的公式，用该公式建立了低渗透岩样非稳态油水相对渗透经曲线计算方法。该方法突破传统只在标配系数LμV＞1的情况下计算特低渗透岩样油水相对渗透率曲线问题，不仅考虑了毛管压力的影响，还考虑了油水非达西渗流的影响，反映了特低渗透储层岩心的两相非线性渗流特点。利用该公式可以为正确描述特低渗透油田油水两相渗流规律提供可靠的实验资料。     

大港油田港东开发区剩余油形成与分布的控制因素

以进入开发中、后期的大港油田港东开发区为例,研究了储层层内、平面、层间渗流差异,油层正向微构造、砂体上倾尖灭、断层屏蔽等地质因素以及油层未射孔、井况恶化等钻采工程因素对剩余油形成与分布的控制作用.研究结果表明,储层的渗流差异是影响剩余油形成与分布的关键地质因素,垂向上层内渗流差异导致剩余油主要分布在正韵律型砂体的中上部;平面上的砂体拼接带及主砂体边缘相对低渗透区域是剩余油富集的重要场所.砂体规模与形态、层间渗流差异等地质因素与井网部署等工程因素的非耦合性导致注采井网不完善、井网控制不住、注采关系失效等多种作用机制,结果形成平面剩余油滞留区、未动用的油砂体、憋高压的剩余油层等多种形式的剩余油分布.     

文中油田文15块沙三段上亚段特高含水油藏剩余油分布

针对文中油田文15块沙三段上亚段特高含水期油藏精细描述及调整挖潜工作,分析了该区油藏剩余油的分布特点,指出了主力油层剩余油储量丰度较高.阐明了剩余油主要在断层遮挡、构造高部位或断鼻上倾方向富集;受沉积微相影响,平面上剩余油主要富集在河道边缘、侧翼及前缘的Ⅱ类和Ⅲ类储层中;纵向上正韵律层水淹模式水下分流河道中上部剩余油富集程度高;油层注水开发中高渗透层的层间干扰导致相对低渗透层剩余油分布更为突出;注采井网不完善及水驱损失也造成不同程度的剩余油滞留.研究区剩余油分布总体比较零散,平面上主要以豆粒状、团块状和条带状分布富集;纵向上集中分布在部分动用相对较低的主力油层中,油层动用不充分,呈现严重的非均质特征.     

特低渗透油藏非线性渗流模型

启动压力梯度和介质变形是油气在低渗透、特低渗透储集层中渗流规律偏离达西定律的主要原因。基于介质变形、启动压力梯度特征物理模拟实验,定义了新的应力敏感系数,分析了应力敏感系数和启动压力梯度（单相和油水两相条件下）的变化规律。建立了考虑启动压力梯度和介质变形的特低渗透油藏单相和油水两相非线性渗流数学模型,对于单相渗流,给出了定产量、变产量和定流压条件下模型的解;对油水两相非活塞驱替,给出了分流量方程、油水前缘位置方程及压力、产量方程,并给出了求解方法。模型的油藏工程应用表明：低渗透油藏产能递减速度高于中高渗油藏;渗流速度比较小时,非线性因素对油水两相渗流影响显著。利用该模型,还可确定油田的合理注采井距。图9参15     

水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型的建立与应用

针对低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网中裂缝-基质耦合渗流的特殊性,以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立多条横向裂缝相互干扰的水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型。分析水平井压裂缝长、裂缝条数、裂缝位置及与水平井筒的夹角对井网产量的影响,揭示低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网开采变化规律,指导油田整体压裂开发方案设计。研究结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在1个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布时,两端长、中间短的开发效果最好;水平井裂缝产生互相干扰时,裂缝越靠近水平段两端排布,开发效果越好;目标水平井-直井整体压裂组合采用矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°。     

低渗透油层注水开发的层间突进研究

常规多层油藏在注水开发时由于各储层物性，特别是渗透率的差异，会引起各储层油水前缘指进的现象，因此，在注水开发时应根据储层物性和油水前缘来合理划分层序，避免暴性水淹现象发生，从而使开发方案更有效，在低渗透油层的开发过程中，由于启动压力梯度的存在，使得这种情况更为突出，本文针对低渗透油层的储层特性，利用低渗透储层的渗流理论，推导出适合低渗透油层注水开发时水驱油的前缘公式，为油田的生产提供服务。