ＳＡＧＤ 储层参数敏感性分析及应用

风城油田 ＳＡＧＤ 技术已进入规模化开发应用,随着生产精细化要求不断深入,油藏模型的精度要求也越来越高。 油藏认识的精准性、历史拟合程度的高低直接影响了模型的精度。利用适合 ＳＡＧＤ 的粗化技术保证了地质模型信息相对完整性,但由于渗透率各向异性仍存在信息缺失等问题,且模型中岩石热物性参数及实验的黏温数据的可靠性没有得到验证,制约了模型精度的进一步提升。 利用 ＣＭＧ 软件,先后对油藏基础静态参数、岩石及热物性参数、原油黏度 ３ 个方面,以历史拟合程度为研究目标进行敏感性分析。 研究认为,影响 ＳＡＧＤ 数值模拟的关键储层参数为净毛比、渗透率、岩石热容量、岩石热传导率、黏温曲线等。 在此基础上,建 立了一套提高油藏数值模型精度的方法,历史拟合程度达到 ９５％以上。     

非均质超稠油油藏SAGD快速启动技术界限——以风城油田侏罗系齐古组超稠油油藏为例

以风城油田侏罗系齐古组非均质超稠油油藏为例,利用室内岩石力学实验结果,建立耦合应力场的数值模型,进行SAGD快速启动扩容过程的数值模拟分析,描述了风城超稠油油藏储集层的扩容特征,结果显示:在快速启动结束时,近井筒地带孔隙度提高2%,渗透率增加10%～100%,体积扩容率最大为1.74%,储集层可实现有效扩容。在此基础上,分别研究了水平井轨迹、储集层岩性、物性变化对快速启动技术的影响,得到SAGD快速均匀启动技术界限。研究结果表明:沿水平段无大段泥岩发育,水平段渗透率级差小于3,SAGD上下井轨迹垂向偏移小于1 m或平面偏移小于2 m的井组均适合采用快速启动,现场可针对SAGD井组及油藏实际情况选择性实施快速启动技术。     

河流相储层层理构型建模方法及等效渗透率计算

渗透率是储层非均质性的关键表征参数,其精准计算是油藏数值模拟精准预测的前提条件。岩心塞由于尺度小,测量的方向渗透率各向异性小,均质性强,无法反映储层中更大尺度层理的非均质性,在应用于油藏数值模拟时,历史拟合精度低,与生产动态偏差大。为解决这一问题,提出了一种层理构型建模及方向渗透率计算方法,该方法利用正弦函数描述三维纹层面,通过迁移正弦函数将纹层面组合成层理几何模型,然后构建层理的岩相及岩石物理属性模型,实现层理构型的定量表征。最后,提出了一种单相流动模拟方法实现了层理模型等效方向渗透率的定量计算。该方法应用于渤海Q油田河流相储层,有效提高了模型历史拟合精度,具有明显的推广应用价值。     

油藏数值模拟自动历史拟合方法——以Nelson油田为例

针对北海中部Nelson油田,研究油藏数值模拟自动历史拟合方法。完整的油藏自动历史拟合工作流程包括选择要调整的油藏变量、选择参数调整方法、自动历史拟合、数据分析、组合最优结果得到最优的油藏模型集5个步骤。以净毛比、水平渗透率、垂直渗透率为调整参数,采用全局单变量法、区域多变量法、局部多变量法等3种油藏参数调整方法,并结合生产数据和时移地震数据,对Nelson油田进行自动历史拟合。结果表明,局部参数调整方法减少了模拟中模型的数目和计算时间,提高了模拟精度,使得油藏中油水产量拟合误差大大降低,在Nelson油田应用效果最好。全局单变量法适合于历史拟合参数相互独立的情况;对于井网密度大且井间关联性强、历史拟合参数相互影响的油藏,最好选用区域多变量法进行参数调整;对于油藏历史拟合参数相互影响但每个选定调整区域相互独立的油藏,局部多变量法更加适用。     

中高渗透砂岩油藏储层物性时变数值模拟技术

胜利油区主力油田已整体进入特高含水开发阶段,系列取心资料和矿场测试数据表明,随着注水开发的深入,中高渗透砂岩油藏储层物性参数变化明显,影响了油藏油水运动和剩余油分布规律,应在油藏数值模拟中反映这种储层参数的时变效应,以提高剩余油描述精度.通过开展取心资料分析、室内实验研究、传统黑油模型改造、油藏模拟软件编制等工作,建立了各向渗透率、相对渗透率曲线随时间连续性变化的数学模型,形成了适用于中高渗透砂岩油藏的物性时变数值模拟技术.该技术提高了特高含水期中高渗透砂岩油藏数值模拟研究成果的精度,已在孤岛油田中一区取得了良好的应用效果,数值模拟预测的剩余油分布状况与实际情况吻合程度高,预测新钻井饱和度的精度显著提高,平均绝对误差仅为-2.2％.     

伊拉克A油田白垩系Khasib组生物碎屑灰岩油藏水平井精细描述及三维地质建模研究

为精细表征碳酸盐岩储层非均质性及准确预测储层物性参数,以伊拉克地区孔隙型生物碎屑灰岩油藏为对象,地震、测井、地质、油藏、钻采等多专业资料为基础,静态和动态资料相结合,形成了一套基于水平井的三维地质建模方法。综合分析岩心、测井响应特征,建立了水平井水平段分别位于小层内及小层间穿行时的测井响应模式。通过旋回厚度方法,在水平井水平段上确定一系列层面节点,采用“地震层面约束+趋势线控制+虚拟井局部优化”方法,将直井和水平井充分耦合,建立精细三维构造模型。利用岩心、薄片、扫描电镜和测井等资料,建立目标油藏岩石类型模型。基于岩石类型模型,采用序贯高斯模拟,利用地震古地貌作为协同约束参数,建立不同岩石类型下的孔隙度和渗透率模型,并结合实钻井及生产动态进行模型验证。结果表明,岩心实测渗透率与预测值符合率高,模型预测的构造顶面深度、物性参数与实测结果吻合度高,符合精度要求,可有效指导油藏动态分析、数值模拟、剩余油预测及开发方案调整。     

裂缝性低渗透砂岩油藏数值模拟历史拟合方法

针对裂缝性低渗透砂岩油藏的地质特点和渗流特征,论述了油藏数值模拟历史拟合的技术方法及侧重点。应用大芦湖油田樊12井区双孔双渗油藏模型研究了裂缝性低渗透砂岩油藏历史拟合中裂缝渗透率、裂缝密度、裂缝重力泄油等敏感性影响因素,确定了该油藏模型历史拟合参数调整的有效范围。结合史南油田史深100块、大芦湖油田樊107块等裂缝性低渗透砂岩油藏的数值模拟研究,阐述了对该类油藏的地层压力、油田综合含水率以及单井压力和含水率拟合的方法,分析了油藏网格模型方向性、油藏压力敏感性、压裂裂缝等因素对裂缝性低渗透砂岩油藏数值模拟历史拟合的影响。     

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采方法的数值模拟和物理模拟

对于复杂的石油开采方法，为了研究其开采机理，往往需要进行物理模拟和数值模拟。本文开展了蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采方法的物理模拟和数值模拟研究。数模研究的目的之一就是确定数模结果与相似比例物理模型所得结果的吻合程度。研究中应用了计算机模拟集团（CMG）的STARS热采模拟器。数模所得产油速度和累积产油量与实验室物理模拟结果是一致的。另外，蒸汽腔体积和温度分布也通过模拟得到了验证。本文研究了不同参数，例如蒸汽注入压力、注采井之间的垂直距离、油层厚度对SAGD开采效果的影响。这些参数对物模和数模结果的影响是一致的。还用该数模软件研究了岩石和流体物性参数的影响，这些参数包括原油粘度、油层渗透率和孔隙度以及损失到油藏围岩中的热量。     

基于物性预测相对渗透率的改进神经网络方法

油水两相相对渗透率曲线对油藏含水上升规律和产量变化规律有重要影响,是油藏开发的基础数据。为更准确预测相对渗透率曲线端点值、建立储层物性和相对渗透率曲线端点值之间的关系、提高油藏数值模拟精度,以149条相对渗透率曲线的渗透率和孔隙度为输入变量,以相对渗透率曲线端点值(束缚水饱和度、残余油饱和度、残余油饱和度下的水相渗透率)为输出变量,建立了一种基于储层物性预测相对渗透率曲线端点值的BP神经网络预测模型。经未参与建模的14条相对渗透率曲线数据检验,新模型预测绝对误差在0. 03以内,相对误差小于9%,满足相对渗透率曲线计算要求;利用该模型预测的BZ油藏不同物性级别下的相对渗透率曲线能够反映BZ油藏的渗流特征。该研究成果对相对渗透率预测及提高数值模拟精度具有一定借鉴意义。     

适于蒸汽辅助重力泄油开发的网格粗化技术

风城油田超稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发技术已逐步完善,但油藏工程研究环节仍面临常规网格粗化后信息损失量大的问题,尤其是对井轨迹偏移考虑不充分和薄隔夹层信息丢失,导致数值模拟结果精度不高,影响现场操作政策的制定,制约着SAGD的稳产高产。依据SAGD生产影响因素筛选关键信息,分析网格粗化算法、网格边界、网格尺寸对数值模拟的影响;利用Petrel软件进行网格粗化,对粗化模型进行验证;针对关键部分的信息缺失,借助数值模拟软件CMG的局部网格加密与网格属性回归来修正粗化模型,精细还原薄夹层。以此方法建立的油藏数值模型,在保障精度的同时提升了计算速度。以模型验证为控制手段,三维控制网格与二元叠合属性回归相结合的模型粗化技术,为精细地质模型与油藏数值模拟成功接口奠定了基础。     

强非均质超稠油油藏SAGD储层升级扩容研究

新疆风城油田超稠油油藏属陆相辫状河沉积,其储层非均质性强,渗透率变异系数为0.7~0.9,泥质夹层分布密度为2.4条/m,导致SAGD井组存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题。基于储层岩石力学特性和扩容机理,利用在真三轴地应力条件下的大型物理模拟和耦合岩石力学数值模拟,开展了可控升级扩容技术的研究,明确了突破SAGD注采水平井间夹层、突破SAGD注汽水平井上方夹层、动用多分支段等最优扩容方式及参数。结果表明：风城油田A井区油砂在低围压条件下具有较强的剪胀效应,恒定压力结合阶梯稳定提压的方式可以形成复杂扩容区,最大体积扩容量高达7%,在合理扩容参数下,风城油田超稠油储层扩容半径为10~15 m。强非均质超稠油油藏SAGD储层升级扩容技术与传统的快速均匀启动技术相比,储层适应性更好且增产效果显著。     

浅层超稠油油藏FAST-SAGD提高采收率技术研究

新疆油田浅层超稠油油藏部分SAGD部署区储层物性差,非均质性强,为了增加蒸汽热利用率,提高SAGD开发效果,运用数值模拟技术,以风城油田重18井区为例,开展SAGD与水平井组合的FAST-SAGD技术研究,优化了FAST-SAGD井网部署方式、操作方法及关键参数。结果表明:加密水平井部署在距油层底部2 m,前期进行溶剂浸泡及微压裂处理,在SAGD井组生产2 a后加密水平井以吞吐的方式启动效果最佳;与常规SAGD相比,FAST-SAGD开采周期缩短3 a,最终采收率提高9.3%,油汽比提高0.02。研究结果对浅层超稠油油藏SAGD高效开发有一定指导意义。     

油藏数值模拟用于预测剩余油饱和度的精度分析

对于剩余油饱和度的预测常通过油藏数值模拟进行,其预测精度受地层对比解的唯一性、储层物性参数的确定性、非均质描述的客观性、渗透率曲线的确定、历史数据资料的准确性等因素的影响,该模型本身存在很大局限与不确定,这都影响油藏数值模拟的精度,因此必须在现有模型基础上,结合测井、油藏、地质等综合理论与技术,修正并提高剩余油饱和度油藏数值模拟的测算精度。     

低渗稠油油藏热采效果影响因素分析及水平井优化

以剖析低渗稠油油藏是否适合水平井热采方式开发为目的,探讨储层物性对热采效果影响的同时,重点对低渗稠油油藏热采的井型及热采水平井水平段长度展开优化研究.利用热采数值模拟方法,分别建立了低渗中黏、高渗高黏、中渗高黏、高渗中黏等4种不同油藏类型的油藏均质模型,以热采周期生产油汽比和累计产油童完成特征指标对比.结果显示,低渗稠...     

聚合物驱多参数数值模拟自动历史拟合方法

为了解决聚合物驱历史拟合涉及参数多、工作量大、花费时间较长等问题,从聚合物驱数值模拟基本原理出发,在多参数历史拟合影响因素研究的基础上选用应用较为广泛的ENKF方法进行聚合物驱自动历史拟合方法的探索研究,并针对聚合物驱历史拟合参数非线性特征进行改进,采用ESMDA方法研制了自动历史拟合软件,且对实际区块进行了聚合物驱历史拟合。研究结果表明聚合物驱多参数数学模型可以较好地反映油藏中聚合物驱替的基本规律,通过综合调整聚合物的吸附量、黏浓关系、残余阻力系数、不可及孔隙体积等参数,模拟结果与油藏实际动态相符,达到历史拟合的目的。所建立的自动历史拟合的数学模型满足方法要求,所研制的自动历史拟合软件可以降低模型计算结果系统误差。实际测试结果表明：全区含水趋势基本符合历史动态,累积产油量误差为3.8%,单井拟合结果较好,单井拟合符合率为81.2%,满足聚合物驱历史拟合要求。     

鱼骨型分支井SAGD分支形态优化及采出程度变化规律

风城油田低物性段普遍发育,储层非均质性严重。鱼骨型分支井SAGD通过分支深入储集层可改善常规SAGD蒸汽腔扩展受限的问题。为了达到最佳开采效果,有必要对鱼骨型分支井SAGD的分支形态进行优化,并掌握影响采出程度变化的规律。为此,利用油藏数值模拟及正交实验设计的手段,确定分支参数对提高采出程度具有敏感性,并优化分支参数,分析不同储层物性下分支参数对采出程度的影响规律。将研究成果应用于风城油田,该研究区块的最佳井型部署方案为：分支长度为120 m、分支数量为4条、分支角度为75°、分支异侧为非对称分布、分支间距为100 m。通过研究可知,各分支参数的影响权重以储层渗透率2.0 D为明显的分界点：当储层渗透率小于2.0 D时,主要影响因素为分支长度、分支数量;储层渗透率为2.0 D时,分支角度、分支间距的作用开始变强。研究成果对风城油田SAGD驱进一步提高采收率具有重要的指导意义。     

低渗透油藏渗透率及启动压力梯度应力敏感性分析

为了研究低渗透油藏在开发过程中伴随的储层物性及流体渗流参数变化规律,基于岩心堆积模型分形理论及材料力学原理,结合低渗透油藏非线性渗流特征,建立低渗透储层渗透率及启动压力梯度应力敏感理论计算模型,定量分析岩石力学参数对储层应力敏感性的影响,并通过理论模型计算结果与实验数据对比分析,验证应力敏感模型的有效性。研究结果表明:随着有效应力增加,渗透率呈下降趋势,而启动压力梯度呈上升趋势,且在有效应力作用下的正则化渗透率与启动压力梯度满足较好的乘幂关系;渗透率及启动压力梯度应力敏感性与岩石力学性质密切相关,岩石杨氏模量越大,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越弱,同一弹性模量的岩石泊松比越小,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越强;该模型可准确预测渗透率及启动压力梯度的应力敏感性,从而为低渗透油藏渗流规律研究及产能方案制定提供理论支撑。     

烟道气在超稠油中的溶解特性

辽河油田杜84块馆陶油层SAGD试验区属巨厚型顶水油藏,随着蒸汽腔的扩展将面临顶水突破的问题,以利用烟道气辅助SAGD技术减缓顶水突破时间。通过室内实验研究烟道气在辽河脱水超稠油中的溶解度及不同溶解度下超稠油体积系数、密度、黏度特征。实验结果表明,在实验温度范围内,烟道气在超稠油中溶解度较小,体积系数较小;烟道气溶解于超稠油后,油气混合物黏度有较大幅度下降,降黏率基本呈线性增加。该研究结果为超稠油数值模拟提供了可靠的物性参数。     

高邮凹陷高含水砂岩油藏储层物性变化特征及影响因素分析

高含水砂岩油藏经过长期注水后,其物性会发生变化,对油藏开发产生明显的影响。为此,通过利用不同渗透率的岩心开展了水冲刷实验研究,并在实验基础上分析了黏土矿物、孔喉特征及岩石润湿性等对储层物性变化的影响。实验结果表明,渗透率较大的样品随着注水倍数的增加,渗透率逐渐增大;渗透率较小的样品随着注入倍数的增加,渗透率逐渐减小;且不同注入速度会影响物性的最后变化程度;黏土矿物含量、孔喉特征和岩石润湿性三者对储层物性变化有影响,其中黏土矿物含量对物性变化影响最大,孔喉特征和岩石润湿性影响较小。     

中高含水期边底水砂岩油藏历史拟合方法——以阿利斯库木油气田白垩系M-Ⅱ层北区为例

历史拟合是油藏数值模拟中的关键环节,其质量高低直接决定后期开发预测精度和调整方案的可靠性。带气顶的边底水油藏由于注入水和天然水共同作用,油水分布更加复杂、拟合难度大。为了提高中高含水期边底水砂岩油藏地层压力、产油量、含水率等主要开发指标的历史拟合精度,以阿利斯库木油气田白垩系M-Ⅱ层北区为例,通过井震结合确定了油藏构造和油水、油气界面,并以单砂体为单元建立了油藏精细地质模型,逐井逐层修正油气水分布。建立了试井渗透率与测井解释渗透率关系修正渗流模型。通过以油井为中心、井组为单元的生产动态分析确定的见水方向和见水层位为依据,修改方向渗透率,研究了拟合注入水对开发指标的影响。应用物质平衡方法确定边底水能量及油藏驱动方式,利用水体卡和虚拟注水井等技术拟合边底水对开发指标的影响。矿场实施效果证明,数值模拟确定的剩余油分布符合率高,推荐的开发调整方案改善了油田开发效果。