低渗透油藏水驱波及系数计算方法及应用

在水驱开发效果评价中,大多数的水驱波及系数模型没有考虑采用压裂井等低渗透油藏的开采特点.通过单岩心水驱油和岩心组合水驱油实验研究储层的非均质程度对厚度水驱波及系数的影响,应用多元非线性回归法,借鉴Dykstra和俞启泰的模型,最终得到了适合低渗油藏的水驱波及系数计算模型.在数值模拟方案中综合考虑了影响平面水驱规律的非均质程度、井网类型、人工裂缝长度等因素,用24个数值模拟方案的结果对模型进行了修正,并用可视化平板模型水驱实验结果对模型进行了验证.模型计算出某低渗透油藏A、B两个区块的水驱波及系数,然后结合平均驱油效率,计算出油藏的水驱采出程度,结果与现场实际数据非常接近.     

胜利油区水驱普通稠油油藏注蒸汽提高采收率研究与实践

胜利油区地层条件下原油黏度大于100mPa.s的普通稠油油藏水驱采收率一般低于18%,普通稠油油藏采收率低于25%的储量达到3.75亿t。稠油为非牛顿流体,渗流所需剪切应力大;压力梯度相同,油越稠渗流速度越低;常温驱油效率低,水驱波及系数小,且水驱后原油黏度增加。稠油加热后渗流速度大幅度增加,启动压力梯度减小,油水相对渗透率得到改善,驱油效率大幅增长。因此,注蒸汽热采可以改善稠油渗流特性,降低残余油饱和度,提高驱油效率、波及系数及采收率。为进一步提高水驱后普通稠油油藏的采收率,在优化注蒸汽开发技术政策的基础上,在孤岛油田开展了先导试验,明显提高了采收率。图10表3参23     

低渗透纵向非均质油层水驱波及规律实验研究

多层非均质油藏普遍存在层间矛盾,导致低渗透层动用程度、水驱波及程度及采收率低,纵向非均质性严重影响了低渗透油藏的高效开发.通过单岩心水驱油、岩心组合模型水驱油实验,结合多层非均质油层注水量劈分公式和水驱波及系数计算方法,研究了渗透率级差对水驱波及规律的影响.结果表明:岩心组合模型的吸水量分配符合多层非均质油藏吸水量劈分理论公式,岩心组合模型可以较为准确地反映非均质油藏的水驱波及规律;随着岩心组合模型渗透率级差的增大,高渗透层的吸水量比例逐渐增加,当渗透率级差大于9时,注入水几乎无法波及低渗透层.     

基于流管模型的低渗透油藏水驱平面波及系数计算方法

中国部分低渗透油藏通过注水开发实现了有效动用,但水驱波及程度较低,亟需开展水驱平面波及评价方法研究。传统流管模型是一种较好的水驱平面波及快速评价模型。通过对其进行改进,建立可考虑启动压力梯度、各向异性、人工压裂裂缝、非活塞驱替和不规则井网的流管模型。在修正的流管模型基础上,编制低渗透油藏的水驱平面波及系数快速计算模块,研究井网形式、井排距比和各向异性对水驱平面波及系数的影响。研究结果表明:低渗透油藏储层物性差且存在启动压力梯度是生产井注不进采不出的主要原因;不同各向异性下存在最优的井排距比,并给出了低渗透油藏井排距比优化图版;生产过程中应注意井网完善程度,及时补孔,改善注采对应关系。     

稠油油藏反九点井网非活塞水驱平面波及系数计算方法

为更准确迅速地计算稠油油藏反九点井网水驱波及系数,更有效地进行井网评价,根据正方形反九点井网的对称性,将其划分为2个对称的渗流单元,从非达西渗流出发,运用流线积分法推导了既考虑启动压力梯度又考虑油水黏度比的普通稠油油藏正方形反九点井网非活塞式水驱平面波及系数计算公式。利用该公式分析了启动压力梯度和注采参数等因素对普通稠油油藏正方形反九点井网水驱平面波及系数的影响,进而对哈萨克斯坦NB常规稠油油藏现有井网进行了评价,并提出井网调整方法。研究结果表明:减小井距或增大注采压差能有效增大常规稠油油藏平面波及系数,油藏的启动压力梯度越大,注采压差和井距大小对平面波及系数影响就越明显。     

低渗透油藏水驱采收率影响因素分析

实验表明,低渗透油藏具有启动压力梯度,因此其渗流规律与中、高渗透油藏不同。通过对低渗透油藏中注水井排和采油井排的压水驱进行数值模拟,分析了低渗透油藏水驱采收率的影响因素,包括多孔介质孔隙结构、油水相对渗透率曲线、启动压力梯度、注入速度和注采井距。分析表明,低渗透油藏的水驱采收率受到启动压力梯度的影响,启动压力梯度越大,见水时间越早,产油量和产液量越小,阶段采出程度、无水采上率和驱采收率越低;而增大     

亚临界蒸汽驱技术在低渗透油藏中的应用

大庆朝阳沟低渗透油藏普遍存在启动压力高、高含蜡引起常规水驱开采冷伤害严重、注入能力差、产液水平低,天然裂缝及人工压裂裂缝广泛发育导致局部暴性水淹严重、水驱波及体积小等突出问题。为提高该油藏开发效果和采收率,采用室内机理实验与热采数值模拟相结合的方法,剖析水驱冷伤害、裂缝窜流机理及高压亚临界蒸汽驱降低启动压力梯度、熔蜡解堵、蒸馏等提高采收率机理;在精细地质建模及水驱生产动态历史拟合基础上,依据裂缝发育特征及剩余油分布特征,设计出适合该裂缝性低渗透油藏蒸汽驱的矢量井网,并优化出最佳汽驱参数。矿场3个井组试验结果表明,亚临界蒸汽驱可大幅提高水驱裂缝性低渗透油藏开发效果,转汽驱后平均产量是水驱的4倍,预期提高采收率10%以上。     

低渗透裂缝性潜山稠油油藏物理模拟实验研究

为了研究低渗透裂缝性潜山稠油油藏的渗流机理和开发规律,建立了裂缝性油藏水驱和热水驱相似准则,并以渤海某低渗透裂缝性潜山稠油油藏为原型,根据相似理论,设计并建立与目标油藏相似的1m×1m×0.5m的大尺度物理模型,进行不同井网形式以及不同开发方式下的水驱油实验。通过分析不同时间下的产油量、产水量和油水饱和度等实验数据可知:水平井立体注采井网可充分利用重力分异作用,有效延缓潜山类油藏含水率上升速度;交错注水增大了注采井距,可增大注入水的波及面积;热水驱的注热效果随着注采井距的增大而逐渐变差;注入水中添加表面活性剂可提高裂缝系统的驱油效率,但同时也会降低渗吸作用的效果和基质贡献率。     

考虑孔隙波及特征的水驱理论采收率计算方法

特高含水期矿场开发实践证实,在水驱开发方式不变、平面和垂向波及系数极高的情况下,继续水驱仍可以较大幅度提高油藏采收率;而传统的理论采收率计算方法不能解释上述现象,也不能从理论上指导特高含水期进一步提高采收率的工作方向。从压汞、核磁共振检测和可视化微观驱油实验3个方面对岩石孔隙波及特征进行了分析,结果表明,驱替过程实际是孔隙波及程度不断增大的过程,在较小的驱替动力和注水倍数条件下无法波及的一些孔隙,随着驱替动力和注水倍数的增加,将进一步被波及进而参与渗流;随着驱替剂(水)的继续注入,已波及孔隙的波及范围不断增大。在此基础上提出孔隙波及系数的概念,即为波及区域内的被驱替剂(水)占据的体积与波及区域内的可动油体积之比,建立了引入孔隙波及系数的水驱理论采收率计算方法;其采收率为平面波及系数、垂向波及系数、孔隙波及系数和驱油效率的乘积,增大孔隙波及系数是特高含水期提高水驱采收率的主要方向。     

聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果

低渗透油田由于储层物性差、非均质性强,进入中高含水开发期后,油藏水驱状况变差、水驱油效率降低,含水上升速度加快,油藏稳产形势严峻,常规手段控水稳油及提高采收率难度加大。因此,本文通过借鉴东部油田成功案例,结合低渗透油藏储层特征及室内实验基础上,应用聚合物纳米微球在油层中深部封堵和驱油的双重特性,开展先导性矿场试验,注入后试验井组水驱状况变好,试验井组提高采收率效果明显,有效丰富了低渗透油藏提高采收率稳产技术体系,为低渗透油藏提高采收率奠定了基础。     

注采优化提高平面非均质低渗油藏井网水驱波及效率

不稳定注水广泛应用于非均质油藏的水驱开发,为进一步改善平面非均质低渗油藏水驱开发效果,采用与目标油藏对应的径向流物理模型,分析了3种注采方式下平面非均质油藏井组生产井生产动态及采收率,明确了3种注采方式改善水驱开发效果的作用机理,并给出3种不同注采方式的适用性。结果表明:不稳定注水方式可形成不稳定压力场,形成油水交渗及弹性力驱油,改善低渗区域的驱油效果;同步平衡产液量注采方式可改善整体水驱波及效率,并利用不稳定注水提高低渗区域原油采收率,整体采收率较高;异步平衡产液量注采方式可在不稳定注水后,调整注采压差,提高低渗区域驱油效率,同时扩大注入水对低渗区域的波及效率,大幅度提高低渗区域的采收率。实验结果可为目标油藏水驱开发注采方式优化提供理论支持。     

特低渗透油藏水驱规律及最佳驱替模式

为了进一步改善特低渗透油藏开发效果，提高水驱采收率，通过大量特低渗透油藏水驱开采特征研究，揭示了特低渗透油藏的水驱规律：在注水开发过程中，特低渗透油藏会首先沿现今最大水平主应力方向注、采井间开启注水动态裂缝，随着注水压力的升高，或将开启与之成最小角度的注采井连线方向裂缝，导致注入水沿裂缝方向注采井无效循环，造成油藏水驱开发效果很差。等值渗流阻力法计算结果也证明了面积驱替径向渗流转为裂缝线性侧向驱替平行流后可大大降低渗流阻力。由此提出了“沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替”的井网转换模式。井网模式的转换避免了注水动态裂缝导致的注入水无效循环，消除了动态裂缝对储层非均质性的影响，减小了渗流阻力，扩大了水驱波及程度。现场应用效果显著，单井产能增加了一倍，平面波及系数提高了43.2%，水驱采收率提高了19.3%。     

低渗透油藏注水开发采收率的正交试验分析研究

针对启动压力梯度在低渗透油藏流体渗流中普遍存在的现象,建立了考虑启动压力梯度的水驱油渗流数学模型,给出了数值求解方法,并开发了相应的注水开发数值模拟软件.以反五点注采井网为例,引入正交试验设计方法,针对地层参数及注水开发参数对采收率的影响进行了直观分析,得到了这两项参数对采收率影响的主次关系,对于指导低渗透油藏注水开发方案的优化设计有一定实用意义.该方法可推广应用于油田开发设计中多参数问题的分析和优选.     

基于非均质大模型的特高含水油藏提高采收率方法研究

针对特高含水开发阶段水油比急剧上升、注水量大幅增加和现有技术适应性差等问题,采用非均质物理大模型探索了进一步提高水驱后和聚合物驱后特高含水油藏采收率的方法。研究了聚合物驱-井网调整、自聚集微球-活性剂驱等不同驱替阶段含油饱和度的分布特征,分析了试验过程中注入压力、采收率的变化情况。研究发现,采用井网调整改变流线方向结合聚合物驱扩大波及系数的方法,可使水驱后处于特高含水期油藏的采收率提高26.0%;自主研发的自聚集微球能够运移至油层深部封堵优势渗流通道,迫使后续驱油剂发生液流转向,进入剩余油潜力区,从而提高聚合物驱后特高含水期油藏的驱油效率,自聚集微球-活性剂体系的残余阻力系数是聚合物的1.5~1.6倍,可使聚合物驱后特高含水油藏的采收率提高5%以上。研究结果表明,水驱后特高含水期油藏可采取井网调整结合聚合物驱的方法提高其采收率,而对于高波及系数和高采出程度的聚合物驱后油藏,可采用微球活性剂相结合的深部调堵驱油方法提高其采收率。      

塔河油田缝洞型油藏气驱动用储量计算方法

塔河油田缝洞型油藏储集空间类型多样、尺度差异大、呈非连续性分布，不同与常规砂岩层状油藏，属典型的块状油藏。塔河油田缝洞型油藏现场注气增油效果显著，针对塔河缝洞型块状非均质油藏特点，提出了缝洞型油藏井组气驱动用储量的定义及计算方法。基于PDA生产数据分析法，通过流量重整压力和物质平衡时间曲线的拟合，建立了井组总动用储量的计算方法。针对塔河风化壳、暗河和断溶体3类岩溶背景，提出了基于形状因子修正系数的平面波及系数计算方法和基于地震能量体属性缝洞体三维分布的纵向动用程度计算方法。基于井组总动用储量、注气前的累产油量、平面波及系数、不规则井网形状因子修正系数及纵向动用程度，建立了不同岩溶背景下不同井网井组气驱动用储量的计算方法。该计算方法已应用于塔河注气现场，为气驱井组的优选和已气驱井组的气驱井组动用储量的评价及注气潜力分析奠定了基础。     

低渗透油藏精细水驱提效再认识

低渗透油藏储层岩性致密,具有孔喉细、压力系数低、裂缝发育等特点。注水开发单井产量低、产量递减快,稳产基础薄弱;储层非均质严重,动用程度和驱替程度较低;易水淹水窜,采油速度及采收率难以提高。为了克服这些问题,持续攻关形成了精细油藏刻画技术,配套精细分层注水工艺,在低渗透油藏开发中成功应用。油藏精细描述是实施精细水驱的基础,主要包括单砂体精细刻画、裂缝精细表征、储层微观孔隙结构精细刻画等技术。精细水驱包括井网加密调整技术、精细分层注水技术、智能分层注水技术、纳米微球调驱技术、温和超前注水技术等,可解决低渗透油藏注水开发水平及垂向注采不平衡的矛盾,有效提高采收率。温和超前注水技术对克服裂缝开启、地层破裂、启动压力梯度三者间的矛盾具有重要意义,使地层压力维持在相对平均的稳定状态,有利于延长油田稳产期。相对于常规水驱,精细水驱技术预期提高低渗透油藏采收率5%以上。     

低渗透砂岩油藏注采井网调整对策研究

低渗透油藏注水开发后,注采井网难以满足后续开发需求。应用油藏工程和数值模拟预测等方法,对低渗透油藏合理油水井数比、注采井网调整方式、调整时机以及调整后新、老井合理注水调整方法进行系统研究,形成了低渗透油田井网调整技术。考虑低渗透储集层的渗流特性、启动压力梯度导致油水井地层压力的差异,推导了适应低渗透油藏的油水井数比计算公式。根据储层裂缝发育状况以及剩余油分布特征,选择水驱面积波及系数较高的井网进行调整。敖南油田合理的调整方式是将裂缝不发育井区反九点法井网调整为五点法井网,裂缝发育井区转线性注水。对不同调整时机下的开发效果预测表明,调整越早,效果越好。井网调整后要适当控制老井注水,加强新井注水,使地层压力分布更加合理。研究结果表明,利用上述调整对策对低渗透油藏实施注采井网调整是可行的,可以为低渗透油田井网调整提供新的技术支持。      

低渗透油田储层综合评价方法

根据低渗透储层特点,利用恒速压汞、核磁共振、低渗透渗流理论和物理模拟实验研究手段,将喉道半径、可动流体百分数、启动压力梯度、有效驱动因子4个参数作为低渗透油储量的评价指标,建立了与之对应的分级评价方法和分级界限.同时以丰度、有效厚度、喉道半径、可动流体比率、启动压力梯度和有效驱动因子6个参数作为低渗透油田储量综合评价指标建立了评价新方法.该方法成功地应用于大庆油田外围低渗透储层评价,为低渗透储层的合理开发提供了理论依据.