SAGD开发方式产出流体监测技术研究北大核心

根据热采井产出流体变化与油藏动态变化规律,利用产出流体组分变化监测杜84块油藏动态.其一,利用产出液中氯离子及总矿化度的变化,判断生产井中产出水的来源;其二,产出液离子变化,判断注汽过程中是否发生汽窜;其三,产出液离子含量变化,判断注汽井补层效果;其四,生产井气组分分析,判断井间连通情况及注气受效情况.在不关井、不作业、不下井下测试工具的情况下,不需要额外注入任何化学药剂,只是利用对注入井的注入流体和生产井的产出流体中化学成份的分析来实现生产动态监测.     

超稠油蒸汽驱开发热效率研究及注气策略优选

针对超稠油油藏蒸汽驱热效率的利用普遍偏低的问题,结合某超稠油区块的实际地层情况,建立直井与水平井组合蒸汽驱井组三维油藏数值模拟模型,运用单因素分析法,研究井网形式、井组井距、注汽井射孔位置、注气介质对超稠油蒸汽驱开发的影响,并验证了模型的可行性.研究结果表明:中央排状井网对比反五点法、反七点法、反九点法、右起排状井网,可以更好的利用热效率;VPHI型注汽方式加热半径和波及范围更大;井距从50m升至100m过程中,生产效果先上升后大幅下降,在70m生产效果最好,井距过大,热损失严重;射孔方式随着厚度增加影响效果逐渐减小;在蒸汽吞吐转驱前注入0.4组分的CO₂和0.6组分的N2,可以更好地封存热量,减少热损失,提高热效率.该研究对同类型油藏提高采收率有重要指导意义.     

利用模糊综合分析法识别水驱砂岩油藏注采井间优势通道

砂岩油藏由于长期注水开发形成的优势通道导致注入水在注采井间低效、无效循环,严重影响水驱开发效果.有效识别优势通道是油藏提高水驱采收率必须解决的关键问题.采用模糊综合分析法,以地质静态因素为基础,结合动态监测结果,利用变异系数法对指标加权并计算优势通道综合判别参数,定量识别出水驱砂岩油藏优势通道并描述其发育程度.将方法应用于X3油区典型井组优势通道识别并利用吸水剖面法验证其结果准确性.方法可实现软件编程计算,方便快捷、结果准确可靠,能够为油田开发后期制定合理调整方案提供有力依据.     

火烧油层燃烧前缘位置确定新方法

火烧油层表现出复杂渗流特征和明显的区带特性,目前还缺少成熟的火烧油层的燃烧前缘监测方法,根据火烧油层的特征建立了包含已燃烧区和未燃区的燃烧前缘解释模型,进而利用油藏数值模拟方法建立了典型均质油藏火烧油层模型,在此模型上研究了注气井关井后的压力和压力导数变化特征,并把计算和实际燃烧前缘参数进行了对比;最后对辽河油区火烧油层试验区内一口注气井的试井资料进行了解释分析,得出的燃烧前缘距离注气井89m,与生产动态分析结合分析,认为利用注气井试井方法计算火烧油层前缘位置结论可靠,能够准确反映油井生产状况和注气井受效情况.     

基于粗糙集理论的超稠油油藏水平井吞吐效果评价及其影响因素分析

影响超稠油油藏水平井蒸汽吞吐开发效果的因素包括地质参数、流体参数、开发参数、水平井设计参数等众多因素,寻找主要因素对于超稠油油藏水平井吞吐效果评价及开发调整设计具有重要意义.基于粗糙集理论对影响超稠油油藏水平井吞吐效果的10个因素进行数据属性约简,同时利用灰色关联分析,对这些因素进行敏感性分析;应用Elman神经网络比较上述两种结果,证明了粗糙集理论进行数据属性约简的方法更准确.最终得到注汽干度、注汽强度、注汽速度、水平段长度和注汽压力对水平井的开发效果影响最大.实例计算表明,方法实用有效,精度较高,可用于超稠油油藏水平井吞吐效果评价及开发、调整设计.     

多层合注封闭油藏注水井压降试井分析

对于复杂断块油气藏而言,砂体往往小、连片性差,但纵向上层数多,常规的单层注水模型已经不能准确的描述油藏的动态特征.为解决上述油藏的渗流问题,建立了多层合注外边界封闭油藏注水井不稳定渗流数学模型,模型中每一层的物性和边界大小各不相同.通过拉普拉斯变换,利用Stehfest数值反演对数学模型进行了求解,获得了多层合注条件下的井底压力响应特征曲线,并将曲线划分为六个阶段.研究表明主力层的砂体边界大小对井底压力动态影响较大;受多层干扰影响,用常规理论方法计算的边界大小有可能与实际地质情况不一致.     

识别非均质油田无效注采井和层的数学模型

多层砂岩油藏注水开发后期,在油水井之间形成了储层高渗透通道,导致注入水沿高渗透通道做无效循环,油井产量下降.为改善注入水驱油效果,必须对无效注采井层实施调剖、堵水等措施,而有效识别无效注采井层是解决问题的关键.优选出了识别无效注采油水井和无效注采层位的判定指标,并建立了用于识别无效注采油水井和无效注采层位的模糊综合评判数学模型.     

应用模糊综合评判方法识别低效循环井

在油田注水开发过程中,由于储层平面非均质性、流体非均质性及开发条件的影响,在平面上会出现注入水突进的情况.注水井中的注入水向不同方向驱油,推进往往是不均匀的,一般总有一个方向突进最快,且经过长期水洗之后,这个方向有可能发展成"水道",形成注入水的低效循环.建立了应用模糊综合评判方法识别低效循环井的数学模型,通过实例分析表明,运用综合评判方法识别低效循环井是一种客观有效的方法,该评价方法计算方便,易于操作和推广.     

稠油热采区水侵量计算方法研究

目的区块具有活跃的边底水,在注蒸汽吞吐长期降压开采过程中,油藏压力下降导致边底水推进,水淹井区含水急剧上升,水侵范围不断扩大.根据区块现有的情况,通过油藏工程的方法,利用Visual Basic 6.0编制程序,计算出目的区块各个小层的水体大小及水侵量,为了提高边底水稠油油藏的最终采收率以及为今后油田进行开发方案的调整提供一定的理论依据.     

同井注采系统抽油泵泵效计算方法及影响因素分析

由于采注泵结构的特殊性及其工作环境复杂性,其泵效的计算方法与常规抽油泵大不相同,而采出泵与注入泵的合理匹配是采出液含水率降低的关键因素.基于气体PVT理论和质量守恒原理,建立了采出泵气体体积方程,综合考虑采出泵冲程损失及漏失量的影响,建立了同井注采系统采出泵泵效计算方法,利用17口现场试验井进行了验证和修正;分析可知:油液含水率越高、油气比越小、沉没度越高,采出泵泵效越高,反之越低.该研究成果对同井注采系统采出泵选型具有重要参考价值.     

聚合物驱油藏剩余油潜力分析及压裂时机确定

萨尔图油层目前已进入高含水阶段,聚驱后剩余油分布情况及聚驱开发过程中生产井压裂时机的选择是亟待解决的问题.通过数值模拟方法分析了研究区的潜力分布情况,同时针对高含水期聚驱油藏,分别在见效初期、含水低值和含水回升三个阶段进行压裂措施开发效果预测,确定了注聚过程中的压裂最佳时机为含水低值阶段.为高含水期聚驱油藏开发过程中剩余油挖潜措施提供了技术支持,同时对矿场压裂措施的实际应用具有指导意义.     

基于聚合物驱渗流解的相似结构分析

研究聚合物驱注聚井和采油井井底压力变化对于评价聚合物驱油时储层物性变化具有重要的意义.基于渗流力学基本原理,针对不同的井建立非牛顿-牛顿以及牛顿-非牛顿双区复合油藏试井解释数学模型,利用Laplace积分变换等数学方法获得Laplace空间解析解,根据这两种模型解结构的相似性,采用高斯消元求得不同模型的井底压力,再利用Stehfest数值反演绘制双对数曲线.根据压力导数曲线特征该模型分为五个阶段.幂律指数越大,非牛顿幂律流体径向流阶段压力导数曲线斜率越小.方法可以方便的求解聚合物驱所形成的复合油藏压力解.     

边底水油藏提高采收率技术效果数值模拟研究——以吐哈红南油田为例

红南油田属于边底水油藏,于1996年投入开发,以衰竭式开发为主.经历长期稳产及加密调整开发后,2008年开始边底水锥进速度加快,含油面积快速收缩,油田产量大幅递减,亟待采取应对技术措施.拟以油藏工程理论为指导,以数值模拟方法为技术手段,以正交试验原理安排实验方案,对比了衰竭式、注入井作业(包括空白水驱开发及注入井凝胶调驱后聚驱开发)及注入井-油井联合作业(即注入井-油井共同凝胶调驱后聚驱开发)等不同开发方式对目标井组开发效果的影响.结果表明,对于含水率较高的边底水油藏,衰竭式开发效果好于水驱的开发效果;聚合物凝胶可以很好地控制边底水锥进,增强驱油效果;与水井单独控制边底水锥进措施效果相比较,水井-油井联合作业可以取得更好的技术经济效果.     

基于逐级劈分理论的分层配水方法研究

在高含水期油藏注水开发过程中,采用分层配注方法对获得油藏剩余油分布规律,各层段合理配注量,提高油田开发水平和管理水平具有重要意义.首先以油田或区块为研究对象,从物质平衡方程的定义出发,推导出注采比、压力梯度和含水率的关系式,通过下年度规划的含水率指标确定该油田或区块的注采比;且围绕着如何获得符合油田实际的通用的劈分系数进行分析与研究,从而得到单井配注量和分注井层段配注量及各层段性质.通过对分层配注结果的分析和评价,得到油藏总体配注误差较小,油藏含水率降低,采出程度提高的效果.结果表明分层配注方法科学合理,简单实用,对于高含水期油田具有很好的推广应用价值.     

胜利断块油藏细分注水技术界限研究

老油田进入特高含水期后,剩余油分布更加零散,各种地质因素也因长期注水开发而发生了一定的改变.此时稳油控水难度进一步加大,为了进一步挖掘剩余油,控制含水上升速度、减缓产量递减,必须对注水井采取进一步的细分调整.基于水湿油藏注水井注水层段吸水效果,从注入水受力分析入手,运用达西定律推导出了水驱油藏水驱油全过程中的单位体积注入水沿竖直、地层两个方向运移的渗流速度公式,明晰了水驱油藏注水层段不同开发阶段砂岩吸水机理.研究结果表明,水驱油藏细分注水效果与岩石绝对渗透率、水相相对渗透率、注入水黏度、水动力压力梯度、注水井启动压力梯度、含水饱和度、地层倾角、油水密度差等参数有关.结合胜利油田断块油藏地质特征及细分注水工艺要求,制定了一套适合胜利油田不同断块区的细分注水技术政策界限:层段内渗透率变异系数小于0.3,砂岩条带宽度极比小于2.5,且东辛油区断块油藏层段内砂岩厚度小于6m,小层数小于4个;现河油区断块油藏层段内砂岩厚度小于5m,小层数小于5个;临盘油区断块油藏层段内砂岩厚度小于6m,小层数小于6个.矿场试验证实,该细分注水技术政策界限是合理、实用的,其为胜利断块油藏注上水、注够水、注好水,实现多层断块油藏的高效开发提供了技术保障,对类似油藏细分注水技术界限研究具有一定的借鉴意义.     

一种适用于缝洞油藏的流动单元划分方法

缝洞型油藏储集体空间尺度差异巨大且随机分布,导致其流动规律复杂多样.因此,基于流体在储集体中的流动规律重新划分具有开发意义的储集体类型,并对流动规律进行了实验验证;结合地质模型标定了不同流动类型的流动物性界限;将塔河油田S48区划分为4大类和10亚类流动单元.研究结果表明:缝洞油藏储集体类型包括流动规律为管流的未充填或垮塌充填大型洞群,流动规律为高速非达西流的疏松充填大型溶洞、大尺度裂缝与溶蚀孔洞系统,以及流动规律为达西流的小尺度裂缝网络与小尺度孔隙;依据缝洞油藏中流体不同的流动类型,共划分出四大类流动单元;提出动态综合系数并作为Ⅰ亚类流动单元的划分参数,并以某一井组为例将其划分为四亚类,动态综合系数越大,流动单元的流动能力越强;类推出第一非达西流动系数(S_1)和第二非达西流动系数(S_2)作为Ⅱ亚类流动单元的划分参数,并以某一井组为例将其划分为三亚类,两个非达西流动系数越大,流动单元的流动能力越强;利用SMLP法,以某井生产层段为例将Ⅲ类流动单元划分为三亚类,曲线斜率越大,流动单元的流动能力越强.     

基于模糊综合评判法的优势渗流通道定量识别方法研究

目前我国大多数油田已进入高含水期,油水井间的优势渗流通道普遍发育,严重制约了油田采收率的提高.如何有效识别优势渗流通道已成为改善注入水驱油效果的关键.基于模糊综合评判法,将油水井动静态资料相结合建立评价模型,利用综合评判指数对优势渗流通道进行识别,并建立出量化标准.应用注采动态关联分析法对所建立的评价模型及标准进行验证,并对某区块油藏进行优势渗流通道识别判断,识别效果较好.评价方法资料获取难度低,计算方便,易于操作和推广,能够为油田后期深度调驱或井网调整提供理论依据.     

稠油开采数值模拟研究

针对稠油油藏使用水平井并且注蒸汽的开采方式,建立了相应的数学模型,模型考虑了油、气、水三个相态及所有组分,和由于稠油流体特性而引起的启动压力,对数学模型使用九点差分进行离散,用全隐式方法将数值模型线性化,给出了模型等效化的处理方法,将计算结果与模拟区块的实际生产数据做动态历史拟合,并提出了开发调整方案,取得了良好效果.该模型与其它方法做了比较,模型所得结果与实际产量的绝对值偏差为1.9％,是所有方法中最小的.模型与求解方法适用于稠油油藏注蒸汽水平并开采数值模拟.     

稠油油藏高温盐析调剖的孔渗表征方法研究

深层高温油藏在开采过程中,由于近井地带压力变化剧烈,地层水蒸发致使结晶盐析出,进而导致储层孔隙度、渗透率降低.为研究稠油油藏高温盐析调剖的孔渗变化规律,根据盐类溶解/沉淀原理及储层孔隙度渗透率关系和填砂管模型高温盐析实验结果,建立了考虑地层水蒸发、水中氯化钠析出和储层孔渗变化的综合盐析模型.研究结果表明:随着堵剂注入量增加,封堵率快速上升并趋于稳定;实验温度在200~500℃之间氯化钠堵剂具有较好的封堵效果;盐析调堵方法可以有效封堵储层气窜通道,改良吸气剖面,提高周期采油量.最后用实验结果对数学模型进行拟合修正,得到稠油油藏高温盐析调剖的孔渗表征方法.     

考虑完井液存在的气井环空带压计算模型研究

准确预测套管内环空压力上升规律有助于指导现场在压力值达到破坏井筒完整性前采取措施,可有效降低环空带压对注采井安全生产带来的威胁.本文考虑气体在完井液中体积变化及运移规律,建立了完井液存在条件下环空压力计算模型,通过对比实例带压井的环控压力计算值与实际值,验证了模型的准确性.同时,计算分析了完井液液柱高度、完井液压缩系数及水泥环渗透率对最大环空压力值与其变化规律的影响,计算结果表明:较大的水泥环渗透率和较小的完井液压缩系数将会增大环空压力的上升速度,而完井液液柱高度不但对环控压力上升速度产生影响,较小的液柱高度还将导致最大环空压力增加.因此,增加完井液压缩性能、适当降低完井液柱高度、提高固井质量以降低气体在水泥环中的窜流是延缓环空带压的有效措施.