基于多指标正交方案设计的二氧化碳利用及封存参数优化

针对大民屯凹陷JG-2块高凝油油藏长期水驱导致的开发矛盾突出,增产难度大等问题,评价高含水条件下注CO_2的利用及封存效果.为寻找适合工区的最佳注气方式,结合室内实验及数值模拟技术,探讨了不同含水及不同续驱手段下的驱替效果,进而结合正交试验设计原理,将采出程度、CO_2滞留率、换油率及地层压力作为综合指标,对水气交替驱续驱过程中的注气时间、注气周期、注气速度、段塞比及气油比等5个因素进行了主控评价及优化研究.结果表明,注CO_2水气交替驱续驱适应区块开发条件,注气速度、注气时间及气油比是影响续驱进程的主要因素.获取最佳CO_2利用及封存参数:注气年限20 a,注气周期8 mon,注气速度0.5×10~4m~3·d~(-1),段塞比2:1,气油比1500m~3·m~(-3).     

CO_2驱分层注气井注入系统数学模型及其应用

CO_2驱分层注气是控制CO_2气窜和提高开发效果的有效手段.确定合理的分层注气参数是CO_2驱分层注气现场试验的关键环节.本文在CO_2驱单管分层注气和同心双管分层工艺的基础上,通过分析注入CO_2在地面管道、井筒、气嘴及地层中的流动规律,分别建立了两种注气工艺注入系统的数学模型,利用节点系统分析方法对数学模型进行求解和敏感性分析,能够确定不同注气工艺条件下各层合理的注气压力和注气量.以吉林油田CO_2驱注气井为例,结合实际地层参数,确定了各层合理的注气参数,为CO_2驱分层注气的现场实施提供理论依据和指导.     

基于差异置信分析的稀油空气驱影响因素及其筛选标准研究

注空气作为近年来富有创新且应用较为广泛的提高采收率技术,在稀油油藏的开发过程中取得了显著的成果,尤其是在解决稀油油藏的注水开发后期低产高含水问题上具有良好的发展前景,为了保证稀油注气开发的驱油效果,探究影响影响注气的因素至关重要.在大量的调研的基础上总结了国外的稀油油藏注气开发的矿场实例及油藏参数,通过差异置信法分析判断各个油藏参数是否对驱油效果产生影响,然后根据灰色关联法确定对驱油效果有影响的油藏参数影响程度大小,油藏温度是最为密切的影响因素,进一步根据正态母体平均数区间估计的方法得到各个油藏参数影响驱油效果的最佳参数范围,确定了涉及油藏温度、油藏压力等6项指标的稀油油藏的注空气开发筛选推荐标准,为今后稀油注气开发提供借鉴和指导.     

榆树林油田CO_2吞吐采油目标井优选方法研究

CO_2吞吐是开发低渗透油田的有效方法之一,但进行CO_2吞吐前目标井的优选是关键步骤,它直接关系到CO_2吞吐措施的成败.首先分析了剩余油饱和度、油井含水率、油层厚度、渗透率、孔隙度、井底流压各因素对CO_2吞吐效果的影响,从而建立评价指标,然后利用层次分析方法确定各单因素的合理权重,最后根据模糊综合评判法优选出树11Y68-57和树11Y67-611两口油井适宜CO_2吞吐.优选出的油井具有良好的的油效果,表明该方法是正确可行的,具有一定的推广价值.     

火驱效果分析与综合评价

对火驱效果的认识与评价是火驱油藏管理的重要环节,评价过程需要火驱机理和监测数据相结合,但目前缺少对火驱项目效果客观认识的方法.针对这一问题,把火驱看做原油氧化和气驱增产的综合效果,利用油藏监测数据结合火驱机理对火驱效果进行深入分析,进而建立涉及动态增产指标和动态监测指标的综合评价模型,采用层次分析法确定各指标权重,应用模糊综合评价方法对火驱效果进行全面的评价.结果表明,火驱模糊综合评价结论客观地反映火驱的效果,避免了单因素评价的片面性,使火驱效果评价系统化,定量化.     

南堡油田稠油CO_2吞吐选井模糊综合评判方法研究

二氧化碳吞吐控水增油矿场试验是南堡油田增产作业的有效技术手段,但如何选井已成为能否取得预期效果的难点,南堡油田属于复杂断块油藏,各项影响因素关系复杂,通过常规理论分析量化研究困难.提出应用层次分析法和模糊综合评判方法相结合,充分考虑地质与开发因素共18项,其中主要影响因素6项,建立稠油CO_2吞吐选井评价模型,对南堡油田区块32口稠油CO_2吞吐选井进行评价,实际增油量的回归方程拟合优度判定系数为0.7493,对于油田开发产量预测已经达到较高精度,确定模糊评判得分0.8以上即为可实行的CO_2吞吐施工方案.     

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.     

同时扰动随机逼近算法在聚合物驱生产优化中的应用

以经济净现值为目标函数,考虑矿场聚合物驱实际特点以及油田注采设备工作能力的限制,建立了考虑约束条件的聚合物驱生产优化模型,并采用同时扰动随机逼近算法进行了高效求解.结果表明,建立的聚合物驱生产优化模型以及基于同时扰动随机逼近算法的求解方法能够辅助聚合物驱油藏开发方案的优化制定,对于高效合理开发有限石油资源、提高聚合驱项目的经济效益具有重要意义.     

注采比方法在油田精细注水中的应用——以牛心坨油田为例

在低渗透油田合理配注量研究的基础之上,建立了油藏数值模型,进行了历史生产数据不同含水阶段注采比合理性分析.根据牛心坨油层上层系矿场实际资料,建立牛心坨油层综合含水与水油比、综合含水与耗水量的数学模型,并推导出不同含水率的注采比模型,对油田注采比进行了预测;为研究单一因素对注采比的影响,建立理想模型,应用数值模拟方法以定液量生产制度预测不同含水时期不同注采比条件下开发指标变化,并与油藏工程方法结合得出最优注采比.目的在于直接得出注采比与含水率的关系,对于低渗透油田预测注采比具有很好的推广应用价值.     

应用模糊综合评判方法优选非均质油藏调剖井和层

通过注水保持油层压力的方法开发非均质油藏,不可避免会造成油井含水或部分油井水淹.注入水窜入油井时,不管低渗透层是否受到开发,大部分注入水进入到高渗透层,因而使低渗透层在开发过程中采油速度很慢,或是基本未投入生产.为了降低产水量,保持或提高采油量,必须对已开发的非均质油藏实施相应的堵水调剖措施,防止注入水沿高渗透带水锥突进到油井,影响水驱采收率.本文建立了应用模糊综合评判方法优选非均质油藏调剖井和层的数学模型,通过实例分析表明,运用综合评判方法优选调剖井和层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.     

Non-isothermal,compressible gas flow for the simulation of an enhanced gas recovery application

In this work, we present a framework for numerical modeling of CO₂ injection into porous media for enhanced gas recovery (EGR) from depleted reservoirs. Physically, we have to deal with non-isothermal, compressible gas flows resulting in a system of coupled non-linear PDEs. We describe the mathematical framework for the underlying balance equations as well as the equations of state for mixing gases. We use an object-oriented finite element method implemented in C++. The numerical model has been tested against an analytical solution for a simplified problem and then applied to CO₂ injection into a real reservoir. Numerical modeling allows to investigate physical phenomena and to predict reservoir pressures as well as temperatures depending on injection scenarios and is therefore a useful tool for applied numerical analysis.     

Optimization of natural gas production by waterflooding

This paper discusses optimization of natural gas production using waterflooding of a gas reservoir. The functions governing the rate of gas withdrawal and the rate of water injection control the operation of the reservoir. These, together with volume and mass balance and the ideal gas law, give a simple system of ordinary differential equations modelling the reservoir. We use several physical and economic definitions of an optimal production rate. Under each definition, we establish the optimal controls. The relation between prices of water and natural gas and the optimal controls is discussed.Work performed under the auspices of the Energy Research and Development Administration.     

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.     

一种基于流线方法的CO2混相驱数学模型

采用改进的黑油模型研究思路，建立起一种实用的CO2混相驱数学模型，模型中利用混相流的油、气相对渗透率及有效粘度的调整来实现混相过程的模拟．为了实现生产动态的快速预测，用流线方法替代传统的有限差分法求解该模型．在结合边界元方法确定复杂边界条件下稳态渗流场流线分布的基础上，采用显式全变差递减法对流管内的一维渗流问题求解．同时，利用该模型讨论了开采方式、溶剂段塞尺寸、注入周期等对CO2驱开采效果的影响规律．建立的模型的优点在于：输入参数较少、计算快捷，适应于对任意形状边界条件下各种井网配置的CO2驱替动态进行计算，为CO2混相驱油田的早期筛选及油藏动态管理提供了有效的工具．     

存在过渡区的复合气藏中凝析气的渗流模型及其应用

根据凝析气在多孔介质中渗流的相态变化特征,建立了凝析油-气不稳定渗流的基本微分方程,同时引入了凝析油-气两相拟压力函数对渗流方程进行了线性化处理;针对形成不同流体区域的凝折气藏、有边水的凝析气藏、岩性尖灭凝析气藏及井底存在污染和改善等多种情况,针对存在过渡区的复合凝析气藏建立了凝折油-气渗流新模型,模型更适合凝析气藏实际情况,并求出了凝析气藏油-气拟压力分布的拉氏空间解析解,确立了对凝析气井进行压力恢复试井的具体解释方法,从而为指导气田的合理开发提供可靠的依据.     

多层气藏中气体流动问题的新模型及其应用

本文针对气井产量与井筒集是变数时,建立了多层气藏内真实气体渗流问题的新模型,求出了三种典型外边界条件下各储层压力分布精确解,作为特例,又得到了均质气藏内压力分布的精确解并给出了在气田开发中的应用.     

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.     

垂直裂缝气藏中凝析油气试井模型及应用

凝析气井经过压裂产生垂直裂缝,流体在地层与裂缝中往往形成双线性流.根据凝析气形成的双线性流渗流特点,通过凝析油气不稳定渗流的基本微分方程,经过线性化处理,考虑裂缝传导能力和表皮效应,应用拉普拉斯变换,建立了垂直裂缝气藏中凝析油气渗流的双线性流的新模型,求出了模型的解.并绘出了凝析气藏试井理论曲线,通过试井测试资料解释,可计算凝析气井的地层渗透率,气藏压力,裂缝传导能力和裂缝表皮系数等相应的地层参数,可为气藏开发提供动态参数和理论依据.     

隔水管注气双梯度钻井井筒参数计算研究北大核心CSCD

基于隔水管注气双梯度钻井过程中隔水管环空多相流特性,建立了隔水管注气双梯度钻井环空多相流模型,采用有限差分法对模型进行求解,结合墨西哥湾某口深水井现场数据,分析了钻井参数对井底压力和环空压力的影响,并对注气流量的影响因素进行讨论.研究结果表明:隔水管注气双梯度钻井井底压力比常规钻井更低,更适用于海底窄密度窗口钻井;隔水管注气双梯度钻井在钻井过程中注气流量的大小对井底压力和环空压力影响较大;水深和钻井液密度是影响注气流量的两个重要因素.在隔水管注气双梯度钻井参数设计时,应选择合适的注气流量,且钻井液密度不宜过大,以确保隔水管注气双梯度钻井安全.该研究对隔水管注气双梯度钻井设计及现场作业具有指导意义.     

凝析油-气在存在裂缝的双渗介质中渗流的变产量数学模型及其应用

当凝析气藏压力低于露点压力时,有凝析油析出,致使井底附近阻力变大,影响凝析气的采出量,反凝析现象带来了一些特殊的经济问题.选择合理的开发方式,提高凝析气的采收率,成为了当前工作中迫切需要解决的难题.为了控制合理的井底流压常会引起产量的改变.主要针对凝析气在存在裂缝的双渗气藏中的渗流问题,建立气井变产量生产新模型并进行求解,同时选择相关合理参数绘制了试井理论图版,根据试井理论图版利用试井测试数据进行解释,可以得到相应动态参数为气田开发预案提供相应的理论依据.