一种利用注采数据评价水驱油藏井间连通性的新方法

针对目前通过示踪剂监测评价水驱油藏井间连通性存在成本高、周期长的问题,基于电容模型,以油田实际注采数据为基础,利用多种群遗传算法对井间连通系数进行了定量反演。首先忽略重力、毛细管力和其他外来流体侵入的影响,考虑油藏流体压缩性,推导出一注一采系统中油井产液量与其初始产液量、水井注入量以及油井井底流压的关系,然后根据叠加原理将此关系式扩展到多注多采油藏系统,最后考虑周围生产井的干扰和区块注采不平衡等因素,建立了油水井间动态连通性模型;将油水井注采数据按地层系数劈分到研究层位,并以此为基础,利用多种群遗传算法优化模型中的时间参数,进而反演得到井间连通系数。相比于传统梯度优化算法,多种群遗传算法极大地降低了模型求解过程的复杂性,且全局寻优能力较强,较好地克服了标准遗传算法"早熟"的缺点。研究结果表明,该方法计算出的连通性系数与示踪剂监测结果吻合度较高,证明该方法具有较好的可行性和现场应用价值。     

喇嘛甸油田特高含水期各套层系注采状况研究

喇嘛甸油田先后经历自喷开采、层系调整、全面转抽、注采系统调整、二次加密调整、一类油层聚合物驱和二类油层三次采油等7个开发阶段。井网调整后,开发层系增多、井网密度加大,各套层系的注水井,除了给本井网采油井注水外,还为其他层系采油井注水,使得各套层系的注采状况较为复杂。喇嘛甸油田于1997年进入特高含水期后,为控制低效无效循环和挖潜厚油层内剩余油,采取了堵水、补孔等挖潜措施,加剧了各套层系注采状况的复杂性。针对以上问题,有必要对各套层系的注采状况、动用状况进行研究,确定出各套层系在特高含水期注采状况及油层动用状况,指导各套层系注采调整。从典型区块入手,以动态劈分方法为依据,利用动态、静态以及油藏监测资料,研究喇嘛甸油田特高含水期开发阶段水驱各套层系注采状况,为采取切实可行的分层调整及挖潜措施提供依据。     

川口油田长6油层注水解堵开采研究

川口油田属特低渗透油田,平均空气渗透率为0.79×10-3～0.96×10-3μm2,储层物性差,油藏压力低,渗透率特低,基本无自然产能,水力压裂求产后产能下降快。1998年油田开始注水,随着注水时间的延长,油田开发矛盾也在逐渐暴露,主要表现为水淹井多、吸水剖面不均匀、部分油井见效缓慢。为最大限度地发挥油层潜力,根据油藏地质特征和油水运动规律,进一步完善注采井网,完善注采对应关系,以反九点法井网为主的川口油田注水开采,取得了突破性的发展;严格控制注水参数,解决了水质超标、注水井注不进水、注水井堵塞、油井水淹等技术难题。油井增产明显,取得了一定的经济效益和社会效益,逐步确定了一套适合川口油田注水开发的工艺流程和工艺技术。为特低渗透油田提高资源利用率,提高原油采收率闯出了一条新的路子。     

长8油藏超前注水压力保持水平研究

超前注水是指注水井在采油井投产前投注,油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度,地层压力高于原始地层压力,并建立起有效驱替系统的一种注采方式,它正是针对特低渗透油层具有启动压力梯度及油层具有弹一塑性形变等特点,根据非达西流提出的改善这类储层开发效果的一项技术。现场实践证明,超前注水对于低渗透及特低渗透油藏更具有指导意义。针对长8油藏,应用油藏数值模拟技术,分析了不同超前注水量条件下的开发指标,使地层压力分别提高到原始地层压力的1.05倍、1.10倍、1.15倍、1.20倍,并与未实施超前注水利用天然能量开采方式下的开发指标进行了对比,结果表明,当注水量为1.03%PV时,地层压力保持水平为原始地层压力的1.10倍,长8油藏开发效果最佳。将为提高特低渗透油藏注水采油效果、制定油藏合理的超前注水开发政策提供理论依据和技术支撑,对提高长庆特低渗透油田油井产量,保证特低渗透油田开发效益最大化具有较好的指导意义。     

阿尔油田低效注水井转采压裂技术探索

随着油田开发的不断进行,部分注水井效果变差、失效甚至出现水窜,使油田生产面临严峻考验。低渗透非均质油藏在毛管力作用下注水井周围油层中存在较丰富的剩余油,注水井转采后有利于克服贾敏效应和油层中固体颗粒的堵塞等现象,有效提高采收率。阿尔油田储层特征复杂,储层近物源快速堆积,横向变化大,非均质性强,物性差,在前人储层评价及压前评估基础上,开展了低效注水井转采压裂技术研究。通过厘清井间连通性及各小层注水情况,优化选井选层方案,采用数值模拟技术精细描述人工裂缝缝长对井组开发效果的影响,研发出适用于阿尔油田储层特征、抗剪切性能好、伤害低、残渣少的低浓度、低残渣弱交联压裂液体系。2017年现场实施低效注水井转采压裂6井次,成功率100%,压后平均日产液12.0t/d、日产油6.4t/d,为后续开发井网调整提供了可靠依据。     

低渗断块油藏周期性注水设计原则

周期注水是通过周期性地改变注入水量来改善低渗油藏和裂缝孔隙性油藏水驱开发效果的一项技术。金南3号油田是苏北盆地金湖凹陷2001年投入注水开发的低渗断块油田,因油水井水力压裂改造造成油田注采井距适应性变差,部分油水井出现水窜现象,导致油田开发效果差。2003～2005年选择试验区进行周期注水试验,有效地改善了油田开发效果。文章从周期注水驱油机理入手,结合金南3号油田周期性注水试验区试验成果,论述了低渗断块油藏周期性注水的设计原则。     

黄沙坨油田火山岩油藏注水开发影响因素分析

黄沙坨油田为裂缝型边底水火山粗面岩油藏,储层属于裂缝-孔隙型双重介质。黄沙坨油田注水开发后,油藏能量虽然得以补充,但水驱控制程度、波及范围和注水效果却难以控制,增产效果不明显。为黄沙坨油田下步调整提供依据,分析了裂缝发育程度、注采井相对位置、油井生产状况、驱油效率、注水时间、注水强度等因素对注水开发的影响。分析结果表明:影响注水效果因素主要是裂缝、孔隙的发育程度及走向,裂缝发育区油井产能高,见水见效快、含水上升快,裂缝欠发育区油井产量低、见水见效慢;同一井组内井距及注水高差小的井注水见效快,反之则见效慢;平均日产液量大于10t/d、平均日产水量大于2t/d的油井注水效果好;油水两相区区域较窄,油藏可动油饱和度较低,油藏采收率不高;注水时间越长,注水强度越高,井组注水见效的反应越明显。     

奈曼油田油水井解堵工艺技术研究及应用

为了解决奈曼油田开发中后期油层堵塞、产量下降、注水压力增高等问题,需要研制高效能的解堵剂和施工工艺。根据岩心溶解实验结果,确定油井解堵剂主体酸液为有机酸,注水井解堵剂主体酸液为多氢酸。通过对大量室内实验数据的分析,优选出黏土稳定剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂、防乳化剂、助排剂等助剂的组成成分和配比,形成了油井高效解堵剂和注水井多氢酸解堵剂的基本配方和施工工艺。根据实验优选得到的高效解堵剂配方和多氢酸解堵剂配方,对2口油井和1口注水井进行了现场试验,2口油井有效期内分别累计增油636.7t和356t,注水井由日注17.91m3/d增至24.7m3/d,注入压力由16.8MPa下降至12.5MPa,基本达到了配注要求。试验结果表明,新研制的油、水井解堵剂较好地解决了地层污染和堵塞问题,显著提高了油井产量,注水井达到了降压增注的目的。     

苏北复杂小断块油田提高采收率技术应用研究

苏北油田为一复杂断块区,具有＂低＂、＂薄＂、＂窄＂、＂深＂、＂多＂的地质特点。共探明油藏20个,探明总储量达4200.39×104t,开发油藏17个共30个区块单元,动用储量2856.64×104t,可采储量630.42×104t。＂十一五＂以前,主要以试采为主,多数单元采用弹性水驱和试注水开发,由于构造破碎,储层横向变化大,注采连通性差,多数单元采收率小于15%。近年来,应用水驱、化学驱以及气驱等技术,重点开展提高储量动用程度和提高采收率攻关研究工作。其中,水驱以井网加密、油井转注、补开注采对应层等完善注采井网为重点;化学驱以开展化学调驱室内评价研究、矿场调剖试验为主;气驱以二氧化碳驱油提高采收率为主。从经济角度评价,受断块小及储量规模控制,水驱是现今提高复杂小断块油藏采收率的主要技术。而二氧化碳驱油技术及化学驱油技术,成本高、投资大,在绝大部分小断块中推广应用,不具备经济和技术优势。     

基于流场强度系数的高含水油藏优势流场识别方法及应用

高含水期油田油层优势流场造成连通油井高含水,不连通或连通差的油井受效程度低,严重影响该阶段油田的产量稳定,因此对该阶段油藏优势流场进行识别调整至关重要。目前优势流场识别方法如油水井动态分析、示踪剂法等,主要集中于油藏流场的定性分析,无法精细刻画油藏流场的分布状况。因此,本文提出基于流场强度系数的高含水油藏优势流场识别方法,对油藏流场分布进行精确描述,并将该方法应用于河南油田区块X的油藏流场识别和调整,绘制了研究区块的流场强度分布图,找出优势流场区,并对识别出的位于优势流场中的油水井对,进行有针对性的调层、补孔、增注等调整措施治理油水井间优势流场,使地下液流转向。调整后研究区油井平均含水量下降2.7%,全区油井日增油45t左右,优势流场治理效果明显。     

M油田Z断块油水运动规律研究

MTZ油田Z断块位于苏北盆地高邮凹陷北斜坡带西部,为北东东向展布、受断鼻构造控制的层状砂岩油藏,储层孔隙度为10.2%～15.7%,渗透率为5.4×104～39.5×104μm2,地下原油黏度为14～20mPa·s,含油面积为2.5km2,探明储量为491×104t,多数油井已进入中高含水阶段。由于储层物性、沉积相带、井网完善程度的差异,导致注入水沿优势通道窜流,注入水利用率低,油水关系及剩余油分布复杂,因此判断油井的主要来水方向、识别无效注水井是改善注水效果、提高采收率的先决条件。分析了内部小断层、稠油环、微构造、沉积相、韵律类型、压裂等多种因素对Z断块油水运动的影响,并指出利用流线模拟计算的油水井分配系数可定量描述油水井之间的相互影响程度,判别出低效注水井及油井的来水方向,指导油水井的动态调配,从而使水驱前缘均衡推进,增大波及系数,提高水驱效率。     

氮气泡沫抑制双水平井SAGD井间窜流可视化研究

双水平井SAGD是开发稠油油藏一种有效前沿的技术手段。双水平井SAGD开发稠油油藏时,注采井间局部易发生窜流,导致油井生产汽窜,含水率上升。对此利用二维物理可视化机理模型,以辽河油田曙一区杜84块馆陶油层地面脱气原油为实验原油,研究当水平井注汽开发过程中井间窜流后,注入的氮气泡沫运移、聚集、封堵机理。实验结果表明,由于油水黏度差异及储层非均质性,注采井间易发生窜流,注入蒸汽沿注采井间向前推进,产生明显的主流通道,不利于双水平井SAGD注采井间建立稳定连通关系和剩余油有效动用;注入的氮气泡沫首先进入主流通道并占据大孔道,在喉道的剪切作用下形成大量气泡,泡沫沿窜流通道运移并聚集,起到封堵作用,有利于抑制井间蒸汽或热水的窜通,使得后续注入流体改变流动方向,实现双水平井井间剩余油均匀动用。     

注水井水驱前缘监测技术及应用

介绍了注水井水驱前缘监测技术原理。阐述了实施工艺步骤：前期收集相关资料、中期现场监测以及后期成果解释。介绍了该技术在单井水驱效果评价、小层水驱效果评价、区块水驱效果评价和注水井调区效果评价等方面的应用情况。从应用情况表明,成果解释图可以非常直观地反映油藏水驱状况,并且可以得出优势注水方位、水驱波及长度为、水驱波及宽度、水驱波及面积等数据,为研究、挖潜及注采井网的调整提供了科学依据。     

草舍油田CO2驱采油井注缓蚀剂高效防腐技术

草舍油田泰州组油藏于1981年发现并投入开发,石油地质储量为142×104t,1990年8月转入注水开发阶段,水驱采收率24%,可采储量34.1×104t。该油藏于2005年7月开始气水交替注CO2驱油试验,至2011年12月,采油井日产CO2气量为12000m3,综合含水率为51%,CO2对井下套管、生产管柱及井下工具的腐蚀十分剧烈,必须加以解决。根据该油藏采油井高含CO2气体防腐的要求,复配出4种HS系列高效CO2缓蚀剂,通过室内实验,评价出HS-20型CO2高效缓蚀剂,并在现场CO2驱试验区采油井中添加,其浓度为50～200μL/L。采用油管内、外监测挂环监测油管腐蚀速率,结果表明,井下油管腐蚀速率仅为0.01～0.001mm/a,具有良好的防腐效果,满足CO2驱采油井的防腐要求,保证了采油井的正常生产。相比于其他防CO2腐蚀措施,本方法简便有效,可供国内其他油田CO2驱油时借鉴。     

线性注水方式在裂缝方向单一油田开发中的应用

新肇油田储层裂缝发育,注水开发初期即出现油井见水快、见水后含水上升快和产量递减快的特征,油田平面矛盾突出,注水调整效果差。为此,通过应用微地震和动态分析等技术手段对储层裂缝的发育状况进行了研究。结果表明,油田储层裂缝方向以东西向为主,与井排方向一致。在此基础上,结合裂缝性油田的渗流机理和数值模拟结果评价了目前井网的适应性,优选了注采系统调整方式,分批次地对古634区块转注了19口油井,形成线性注水井网。通过调整,有效利用了储层裂缝,使注水井排形成水线,促进了水线两侧油井储层的基质受效,进而缓解了由于裂缝造成的平面矛盾,扩大了注入水波及体积,增加了水驱控制储量,使油田含水上升速度和产量递减速度得到控制,尤其是较早转注的注水井区,见到了明显效果。     

低渗砂岩酸压增注技术研究与应用

辽河油田ZQ区块储层物性差,平均孔隙度为12%,渗透率分布在0~1mD之间,属于典型的中孔-低渗透油藏。长期以来,该区块约有30%的注水井存在注水压力上升快、长期注水高压、注不进等现象,采用常规酸化增注措施后,平均有效期只有61d,注水状况无法彻底改变。借鉴国内类似储层的注水井增注经验,提出了ZQ区块酸压增注措施。通过建立油藏和压裂裂缝的二维渗流模型,对比了酸压增注与常规注水的压力扩散和增注量,证实酸压增注的理论可行性;通过室内岩心柱刻蚀实验,证实砂岩岩面酸蚀后能够形成导流裂缝;同时对酸液进行优化,采用有机酸体系减缓酸岩反应时间,增大酸蚀处理半径。在现场应用了5井次酸压增注施工,措施后平均日注量24.3m~3/d,同时邻近油井平均动液面上升120m。酸压增注为低渗透砂岩油藏改善注水效果提供了一项有效技术手段。     

转向注水改善特低渗油藏开发效果

针对卫城油田沙四段油藏进入高含水开发后期,受裂缝发育影响,平面、层间矛盾日益突出,含水上升速度加快、开发形势变差的状况,开展油藏精细描述研究工作,重点研究地应力-裂缝对开发的影响,认识到注采井网不适应是该油藏高含水开发后期的主要问题。在剩余油研究基础上,一是通过实施避开裂缝方向优选转注井点,转换注采方向,使注采方向与裂缝方向成45°夹角注水;二是通过打塞、挤堵、重分、差层转注等手段,抽稀Ⅰ类层井网、建立差层井网,同时改变Ⅰ类层和Ⅱ、Ⅲ类层的注水强度,实现了卫城沙四段特低渗油藏高含水开发后期"转换注水方向、转换注采井别、改变注水强度"的转向注水。通过研究及应用,使卫城沙四段特低渗油藏注采井网逐步优化,水驱控制程度、水驱动用程度分别提高7.5和5.4个百分点,油藏综合含水下降0.4%,日产油量由135t/d回升到154t/d,自然递减率同期对比减缓7.62个百分点,增加可采储量10.5×104t,提高采收率1.45个百分点。     

大庆油田高含水期优势通道模糊综合识别方法研究

大庆油田由于其地质特征和长期的注水开发,优势通道普遍发育,导致大量注入水低效无效循环,严重制约了油田采收率的提高。如何有效识别注采井间的优势通道已成为改善注入水驱油效果的关键。利用模糊综合识别法,以大庆油田某区块为研究对象,根据注采井间的优势通道形成特点及表现特征,筛选出9项注水井优势通道评价指标和10项生产井优势通道评价指标,通过模糊数学模型建立优势通道识别体系,引入变异系数法对优势通道模糊评判指标进行权重计算,根据计算综合识别指数识别出优势通道。利用该方法在目标区块共识别出大孔道4处、优势通道8处,50%的注采井组间存在注入水的低效或无效循环,需要采取调剖堵水等相应措施进行治理。该方法方便、准确,具有较好的适应性,能够有效识别注采井间的优势通道,为油田后期进行有针对性的稳水控油奠定了基础。     

井网加密条件下见水特点及治理效果分析

低渗透油藏注水开发过程中常常出现不同区块储层渗透率级差不大,但各区块开发效果差异较大的现象,而同一区块处在不同驱动方向上的油井见效程度和含水上升速度明显不同。朝1-朝气3区块开发初期采用300m×300m反九点面积井网,井网密度11.1口/km2,布有油水井255口,水驱控制程度64.3%;后采用不等距井网加密,共布加密井72口,加密注水井24口,对砂体的控制程度得到加强,水驱控制程度提高到74.5%。加密前后油井见水特征差别较大。其中,油井含水由加密前的呈跳跃式上升,中低含水期相对较短,油井采出程度仅为8.9%,油井呈现出裂缝式见水特征,变为加密后的油井见水呈缓慢上升趋势,中低含水期相对延长,油井采出程度达到15.4%,总体上呈基质见水特征。产液剖面对比看出,加密后高含水层所占比例较大,且受井距影响较大。对此,加密前对高含水井的治理主要以油井堵水为主,加密后的治理方法主要以周期注水和调剖为主,同时兼顾高含水油井的治理。目前,区块日产液344.9t/d,日产油282.0t/d,含水17.94%,采出程度16.23%,累积注采比3.14。     

辽河油田洼79井区难采储量动用技术研究与应用

辽河油田洼79井区储层发育不稳定,砂体规模小,油藏埋藏深,油层薄,岩性细,加之直井开发中存在注汽压力高,吞吐周期短,油层出砂严重,检泵周期短等因素,导致储量难采。利用储层评价技术开展区块精细油藏描述,落实剩余储量富集区。在此基础上,对区块油井的注汽规律、生产规律进行评价,同时寻找适宜的开采技术。运用油藏工程方法开展水平井动用可行性研究,并采用配套的钻采工艺技术,设计水平井整体替代直井进行二次开发的方案。预计洼79井区利用水平井二次开发后,井区日产油能力达到80t以上,采收率可提高7.3%,增加可采储量10.2×104t。实践表明,水平井既可有效抑制油井出砂、改善注汽效果,又可发挥泄油面积大的优势,提高主力砂体动用程度;合理优化钻采工艺可有效提高油层钻遇率,利用多点注汽方式能提高热利用效率,实现难采储量的有效开发。