四点法和三角形井网水平井产能公式研究

用保角变换法和等值渗流阻力法推导出了气顶底水油藏四点法井网水平井产能公式及封闭边界油藏三角形井网水平井产能公式，考虑了水平井之间井距，排距，水平井位置，油藏各向异性比值等因素对水平井产能的影响。     

水平井与直井交错井网优化方法

采用拟三维思想，利用保角变换方法，推导出一排水平井的平面势分布，在此基础上利用势叠加原理给出了水平井与直井交错注采井网条件下的产量公式。理论分析表明，该公式更适合于面积井网条件下水平井产能的计算。利用推导的水平井产能公式，引入2个重要的无因次量(水平井无因次长度和井网形状因子)对交错注采井网进行优化分析，得到在不同的井网面积条件下的水平井无因次长度与井网最优形状因子的关系式。结果表明，井网最优形状因子仅取决于水平井的无因次长度，而油层厚度和井网面积对其影响很小。在此基础上提出了不同条件下水平井井网的优化设计方法，为水平井在油田开发中的应用，特别是开发方案的设计提供了理论基础。图4参12     

各向异性油藏水平井开发井网设计方法

为解决水平井井网开发各向异性油藏的布井问题，对各向异性油藏水平井开发井网特征进行分析研究。各向异性渗透率对水平井网具有非常显著的破坏性作用。理论分析认为：各向异性油藏布井时，应该使主渗透率方向、井排方向和水平井段方向三者呈两两平行或垂直关系，其中水平井段垂直于最大主渗透率方向，井网几何参数由各向异性强度计算确定。油藏数值模拟实例计算结果与理论分析一致。各向异性油藏和等价各向同性油藏具有相同的开发指标，优化井网的油藏开发指标明显好于非优化井网。通过等价各向同性油藏水平井网分析对各向异性油藏水平井网进行优化；选取井网单元的面积、横向井距和水平井段长度作为独立参数，形成了84种模板方案，为实际油藏工程设计提供依据。图6表2参10     

水平井五点法面积井网的数值模拟研究

本文研制了一水平井有限元数值模拟软件，并对３种水平井五点法面积井网的开发问题分别进行了数值模拟研究，得到了各井网的动态开采指标，并与直井五点法面积井网进行了多种对比，最后分析了影响水平井井网开发效果的因素，首次得到了一些对水平井井网油藏工程实际有用的结论。     

水平井注采井网优化

为查明水平井注采井网的开发效果及其与传统直井注采井网的区别，采用数值模拟方法研究水平井注采井网部署方案。结果表明：与直井注水相比，水平井注采井网可形成线性驱动，推迟注入水突破时间、提高波及效率、改善油藏开发效果；水平井水平段压力损失影响水平井注水开发效果，平行对应反向井网考虑了压力损失的影响，可有效地克服压力损失造成的注入水局部突进现象，平行交错反向指指井网既考虑了水平段压力损失的影响，又可扩大井网控制面积，为最优的水平井注采井网；对于均质薄层油藏，水平井在油藏中位置的变化对开发效果的影响不明显。水平井注水技术在哈得4薄砂层油藏的开发中起到了降低注入压力、增加注入量、有效保持地层压力的作用，所设计的水平井注采井网应用效果良好。图13表4参31     

低渗多油层油藏水平井井网数值模拟优选

水平井开发油藏具有单井产量高、储量控制程度高,经济效益好等明显优势,近年来在世界各油中得到了越来越广泛的应用.针时大庆外围油藏具有低渗多油层的特征,应用数值模拟方法优选水平井井网的部署方案.结果表明:与传统直井井网相比,水平井井网可以明赤改善油蔽开发效果、提高采出程度.优选得到最优井网为非时称五点水平井并网,与以往的五点水平井网相比,扩大了井网控制面积,更有效地克服了因压力损失造成的注水局部突进现象.     

水平井压裂混合井网的优化设计

目前水平井压裂主要针对单井,水平井压裂混合井网的设计还处于探索阶段。水平井压裂井网设计时,应充分考虑水平井、直井联合布井以及水平井采油、水平井注水、直井采油、直井注水等影响。应用压力云图表征技术,使用水平井压裂产能优化设计软件,分析平行混合井网和混合反九点法井网对产能的影响及预期的经济效益。不同井网的整体压裂效果差别较大,混合反九点法井网注采效果较好。     

Y151井区水平井缝网压裂参数优化研究

低渗-超低渗透Y151井区采用缝网压裂水平井进行开发,但目前,针对缝网压裂水平井特征参数优化的研究很少,因此,文中使用Eclipse数值模拟软件,考虑等效导流能力和局部多重网格加密方法建立缝网压裂网络模型,同时利用"主裂缝+SRV区域渗透率"的小尺度缝网模拟方法,开展次缝、支缝与主缝之间的导流匹配研究,确定了Y151井区水平井缝网压裂的裂缝形态、井筒与裂缝延伸方向、水平段长度等参数。为Y151井区以及低渗-超低渗致密油藏缝网压裂水平井开发有着指导意义。     

低渗透油藏水平井联合井网型式研究

随着低渗透油藏储量的不断增加和水平井开发技术的不断进步,水平井在低渗透油藏中的应用逐渐向规模化发展,需要对低渗透油藏水平井的井网型式进行研究.基于低渗透油藏参数,对水平井井网型式进行了研究,结果表明:对于单纯的水平井井网,由于水平井控制面积大,不宜采用注采比过大或者过小的井网型式,平行交错五点井网较佳;而对于水平井和直井联合井网,不同注采比下井网的最终采收率差别不大,而含水率变化差别比较大,直井注水水平井采油的五点井网型式开发效果较好,同时结合分段压裂技术可以有效提高井网的采油速度和采收率;由于水平井水平段较长,水平井和直井井网布井型式更为灵活,对不同的水平井和直井特殊井网型式通过合理优化井距排距,可取得良好的开发效果.     

油藏的水平注水井与水平生产井水驱开发技术

同典型的垂直井注采井网相比较 ,对油藏采用水平井注采井网开发具有较高的波及效率 ,且可降低生产费用。但是采用水平井井网开发油藏的效率对井网的部署是非常敏感的。介绍了采用水平井注采井网的数值模拟研究结果 ,论述了对长距离驱油和短距离驱油注采井网的研究应用情况 ,以及在采用水平井注采井网开发油藏时 ,水驱的总效率受各种不同井网部署的影响。     

非常规气藏压裂水平井缝网—井网自动优化方法

非常规气藏已经成为中国油气增储上产的主要阵地,压裂水平井缝网—井网自动优化技术是实现非常规气藏高效开发的关键技术。基于油气藏数值模拟方法,采用同步扰动随机逼近算法建立了压裂水平井单井自动优化模型,对水平井位置、水平井长度、水平井倾角、裂缝与水平井夹角、裂缝条数和裂缝导流能力等关键参数进行自动连续性同步优化,并在典型非均质气藏中对压裂水平井单井参数进行了优化应用。采用该优化方法可以自动优化初始开发方案,得到经济净现值最佳的开发方案。在此基础上,对压裂水平井和裂缝的位置进行约束,建立了压裂水平井缝网—井网自动优化模型。并将该方法应用于典型非均质气藏,优化后的最佳开发方案经济净现值比初始开发方案增加了2 699.688万元。研究表明该压裂水平井缝网—井网自动优化方法能够自动同步优化井网形式、布井数目、水平井倾角和长度、射孔位置及裂缝属性等参数,并得到与地质情况相匹配的最优压裂水平井井网分布。     

缝网压裂工艺技术研究及在泾河油田的应用

缝网压裂技术是非常规油气藏改造的关键技术之一。泾河油田属于致密砂岩油藏,为了实现其水平井高效开发,根据缝网压裂作用机理和影响因素分析,对水平井缝网压裂适用性进行了分析,同时利用数值模拟软件对缝网压裂参数进行优化。结果表明:泾河油田满足缝网压裂改造的基本要求;现场试验效果表明,缝网压裂工艺技术实施效果要好于常规水平井压裂工艺,取得一定的增产效果,具备推广应用的前景。     

稠油油藏水平井井网与沉积相匹配方式

为寻找稠油油藏水平井井网与沉积相带的不同位置和方向关系,运用数值模拟方法研究相带类型对水平井开发效果的影响规律.结果表明:当水平井位于河道内时,水平段走向无论是与物源方向平行,还是与物源方向垂直,水平井产油量均为最大；当水平井网的水平井段方向与沉积物源方向垂直且水平段中点落人河道内时,井组的累计产油量、最终采收率和油汽比都最高.因此水平井布井必须要考虑沉积相类型及其物源方向.该研究为同类型油田水平井的高效开发提供了合理布井建议.     

低渗致密油藏水平井缝网压裂裂缝参数优化

水平井缝网压裂在提高低渗致密油藏水平井产能、延长稳产时间方面发挥了重要作用。目前,针对低渗致密油藏缝网压裂裂缝参数优化的研究还很少,且普遍没有考虑储层的低渗特点。为此,文中考虑了启动压力梯度和井筒摩阻的影响,采用Eclipse数值模拟工具,建立了缝网压裂的模型;并运用正交试验设计优化思路,以黄陵长6浅层低渗透致密储层为基础,开展了水平井缝网压裂裂缝参数优化研究;分析了缝网特征对缝网压裂改造效果的影响,为缝网压裂裂缝参数优化提供了一套完整思路。黄陵地区现场应用了11口井,均取得了良好效果,为低渗致密油藏水平井缝网压裂设计提供了有效指导。     

基于PEBI网格的水平井裂缝参数优化

低渗油藏往往采用水平井压裂的方法来提高油层产能,由于地质条件复杂及多形态的断层发育,使得水平井压裂裂缝参数对压裂效果起着决定性的作用,而常规模拟水平井压裂的方法不能很好地描述裂缝形态。为了提高模拟水平井压裂裂缝的精度,提出了应用新型非结构网格一PEBI网格模拟水平井压裂裂缝参数,实现水力裂缝的精确模拟和裂缝参数的准确优化,与常规笛卡尔网格方法进行对比,体现出PEBI网格模拟水平井压裂裂缝的优越性。得到优化的裂缝系数：最优裂缝间距100-120m,最优裂缝条数5条,最佳裂缝长度110～130m。     

注采井网对裂缝形态及压裂规模的影响

水平井压裂开发技术在低渗薄层油藏开发中已取得了较好效果,注采井网的不同导致水平井的裂缝形态及压裂规模不同,由此导致初期产能及最终采出程度差别较大。为了实现水平井压裂开发的产能和经济效益最大化,应用数值模拟方法设计了三种直平混采七点井网。以增加采出程度、缩短见水时间为目标,优化裂缝形态:对称、三角形和四边形注采井网的水平井裂缝形态分别呈哑铃形、纺锤形和橄榄球形。以经济效益最大化为宗旨,优化压裂规模:对称注采井网,整体压裂采出程度最高;三角形和四边形注采井网,压裂采油井经济效益最好。     

薄浅层稠油油藏热采水平井合理井网形式研究

针对薄浅层稠油油藏,以某实际油藏为基础进行合理水平井井网形式研究。运用典型地质模型和数值模拟方法,对比分析水平井正对井网、水平井交错井网及直井水平井混合井网在不同井距排距、转驱时机及井网形式下的热采效果,优选合理井网形式。研究结果表明,该薄浅层稠油油藏热采开发合理井距排距为100 m;合理转驱时机为蒸汽吞吐8周期;应用水平井正对井网可以取得较好的开发效果。该研究对薄浅层稠油油藏热采开发井网形式的选择具有一定的理论和实际意义。     

水平井注采井网和注采参数优化研究

水平井注采井网开发低渗透、薄层油藏可以增大注水量、降低注水压力、有效保持地层压力、提高油藏的采出程度。结合M油田油藏地质特征,应用数值模拟和经济评价方法对该油田的水平井注采井网类型、方向、排距以及转注时机与注采比等开发指标进行优化,达到经济、高效地开发目的。结果表明,水平井注采结构采用完全正对排状井网可获得较好的开发效果,优化后的井距为100 m,水平井与最大主渗方向呈45°夹角,注采井排距为300 m,地层压力水平在85%以上时注水保压,推荐注采比为1.0。研究方法和研究结果可为同类型油藏水平井注采井网部署提供参考依据,具有很好的借鉴意义。     

水平井注采井网多目标优化方法

随着水平井技术的发展,现有的优化方法考虑的因素已不能满足需要,因而有必要建立一种新的适用于水平井注采井网的多目标优化方法。依据渗流理论,重新推导了水平井注采井网渗流方程;通过对井网开发产能规律的分析,推导了新的适用于水平井注采井网的累积产油量方程;运用经济现金流量和经济学原理,推导了水平井注采井网注水开发的经济净现值公式,改进了采收率与井网密度公式,使其能应用于水平井井网;将波动前缘运动理论用于约束井网范围。以累积产油量和经济净现值作为目标函数,以井网控制面积和压差范围等作为控制条件,构建了多目标优化模型并进行了求解。该方法在阿曼某油田进行了应用,并用数值模拟方法进行了验证。结果表明,其具有较好的适用性。与其他优化方法相比,多目标优化方法适用于水平井井网优化,理论性强,并且能同时优化工程和经济目标从而得到全局最优解,为油藏工程方案设计提供较好的理论支持。     

体积压裂水平井见水风险研究

在注水开发时,压裂裂缝水窜会导致体积压裂水平井过早水淹。为此,以数值模拟为主要技术手段,设计不同的压裂缝网形态,开展体积压裂水平井见水风险研究,旨在找出缝网见水风险点,优化设计延缓水平井见水时间的缝网形态及井网形式。模拟结果表明,常规的矩形七点法井网形式下缝网中部裂缝存在较大的见水风险,改进的六边形七点法井网能有效延缓中部裂缝的见水时间;从降低缝网见水风险及提高采出程度两方面综合考虑,最佳的井网缝网匹配关系为六边形七点法井网单纺锤型缝网。