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).     

基于改进的模糊综合评价法的低渗油藏CO_2驱筛选体系的建立及应用

以某低渗透油藏为对象,首先在数据挖掘的基础上制定了低渗透油藏注CO_2驱筛选标准.基于模糊综合评价法,建立了适用于低渗透油藏CO_2驱适宜度评价的模糊综合评价模型,并运用该模型对目标油藏注CO_2的适宜度进行了评价.计算结果表明目标油藏注气驱开发适应性较好.评价过程有效地降低了直接进行注气开发的风险,为之后低渗透油藏注气开发提供了技术和经济上的指导.     

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.     

应用灰色关联分析方法确定分层注水量公式

油田注水开发过程中,如何确定注水井分层注水量是油藏工程师们关心的问题.通过对注水井分层注水量劈分的影响因素进行分析,采用灰色关联分析方法确定出影响劈分系数的主要因素及其在劈分系数中所占的权重,实现了劈分系数中各影响因素之间的定量化对比,确定了注水井分层注水量公式.方法考虑了措施改造系数、射开砂岩厚度、注采井距、位置系数和注采井数等因素对劈分系数的影响,确定了注水井分层注水量公式,符合实际的开发特征,能够实现注水井科学、合理的配注.结合S区块目前注水开发过程中存在的层内矛盾及层间矛盾突出等问题,提出了分层注水的必要性,通过灰色关联分析方法确定了S区块的分层注水量公式,实现了区块的合理配注,对其它油田或区块注水开发具有一定的指导和借鉴作用.     

利用范函数法确定水驱合理注水量

注水开发是目前油气田开发中保持地层压力,提高油气田产量的主要方法.注入到地层中的合理水量直接影响着油田开发效果.为确定合理注水量,本文根据Φ函数理论建立了一套用于合理注水量确定的计算方法.Φ函数又称范函数(即水相分流量关于的导数)是累积注入孔隙体积倍数的倒数.累积注入孔隙体积倍数主要受到孔隙度,含油面积,有效厚度、含水率、含水上升,累注水等因素的影响,在考虑这些因素的影响之后所建立的方法能够保证所确定的注水量为合理注水量.     

低渗透油田超前注水合理技术参数优化研究

X区块FY油层为低渗透油藏,该区块采用超前注水的方法来提高原油采收率,运用数值计算和数值模拟的方法,在历史拟合的基础上对试验区超前注水参数进行了优化研究.对于合理注水强度,设计了5种注水强度方案,通过综合分析不同注入强度达到相同压力水平下的激动半径、储层压力分布和采收率,确定合理注入强度为1.65m~3/d·m;对于合理地层压力保持水平,设计了4种地层压力保持水平方案,并与同步注水进行比较,结果表明,当地层压力保持水平为原始地层压力115%左右时,试验区开发效果最好;对于超前注水合理投产时机,按所优选的注水强度配注各水井水量,设计了4个方案进行不同超前注水时间对比研究,结果表明,超前注水4～6个月,试验区开发效果最好.     

海上水驱油藏注水量公式及影响因素研究

针对海上水驱开发油藏,单井及单层合理注水量的确定影响着剩余油的分布和油田的水驱开发效果,因此应用灰色关联分析方法,研究影响注水量劈分系数的主要因素及其在劈分系数中所占权重,确定注水量公式.该方法考虑了有效厚度、渗透率、注采井距、注采井数、方向地层系数等因素对注水量劈分系数的影响,建立了多因素控制的注水量公式,同时分别应用本文建立的注水量公式与常规注水量公式对海上A平台注水井进行配注,分析单井小层配注量差别的原因.根据海上A平台目前注水开发过程中存在的层内矛盾及层间矛盾突出等问题,提出了分层注水的必要性,通过本文确定的注水量公式对A平台注水井进行配注,通过实施效果可以发现,目前A平台水驱开发含水率得到控制,自然递减率降低,验证了确定注水量公式的可靠性和实用性,对海上注水开发油田具有一定的指导意义.     

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.     

基于逐级劈分理论的分层配水方法研究

在高含水期油藏注水开发过程中,采用分层配注方法对获得油藏剩余油分布规律,各层段合理配注量,提高油田开发水平和管理水平具有重要意义.首先以油田或区块为研究对象,从物质平衡方程的定义出发,推导出注采比、压力梯度和含水率的关系式,通过下年度规划的含水率指标确定该油田或区块的注采比;且围绕着如何获得符合油田实际的通用的劈分系数进行分析与研究,从而得到单井配注量和分注井层段配注量及各层段性质.通过对分层配注结果的分析和评价,得到油藏总体配注误差较小,油藏含水率降低,采出程度提高的效果.结果表明分层配注方法科学合理,简单实用,对于高含水期油田具有很好的推广应用价值.     

三类油层压裂驱油技术设计及效果研究

大庆油田三类油层的高效开发技术研究是保障油田高产稳产的关键.通过对大庆油田萨中开发区三类油层的特点进行分析后创新性的提出压裂驱油技术,并通过现场试验取得了较好的开发效果.研究结果表明:萨中开发区三类油层砂体类型多、储层物性差,在开发过程中采出程度低、剩余油零散、吸附量大,化学驱难度大.因此创新性的提出了"压裂驱油"技术,通过压裂造长缝形成高速通道,将高效驱油剂经裂缝快速送至剩余油富集部位,边压裂造缝边沿程上下滤失,减少化学剂与地层之间接触时间和接触距离,以解决注入过程中化学剂性能沿程损失大,利用效率低,影响驱油效果的问题.通过现场试验结果表明,三类油层工艺上能够实现压裂驱油注入,且试注井组见到驱油效果,可推广应用于萨中开发区萨葡三类和高台子三类油层,作为增产增注技术快速挖潜零散井点剩余油.     

识别非均质油田无效注采井和层的数学模型

多层砂岩油藏注水开发后期,在油水井之间形成了储层高渗透通道,导致注入水沿高渗透通道做无效循环,油井产量下降.为改善注入水驱油效果,必须对无效注采井层实施调剖、堵水等措施,而有效识别无效注采井层是解决问题的关键.优选出了识别无效注采油水井和无效注采层位的判定指标,并建立了用于识别无效注采油水井和无效注采层位的模糊综合评判数学模型.     

薄差储层有效驱替理论与应用

应用油藏工程方法,综合考虑驱替压力梯度和启动压力梯度的影响对薄差储层有效驱替理论进行研究.根据不等产量一源一汇驱替压力梯度公式,分别得到地层压力、注入压力、井底流压以及井距变化时的驱替压力梯度图版,并分析其变化规律;根据岩心水动力实验结果,建立启动压力梯度与渗透率的关系,分析有效驱动不同渗透率的储层所需要的驱替压力梯度临界值.研究表明:驱替压力梯度大于最大启动压力梯度是薄差储层有效驱替的必要条件;小井距是薄差层有效驱动的最优选择;可以通过措施和注采压力系统调整达到驱替压力梯度高于最大启动压力梯度的目的,从而有效驱动薄差储层.研究对薄差储层开采具有重要的指导意义,并在矿场试验中得到了有效论证.     

A区块三元复合驱参数敏感性分析及合理范围研究

A区块目前应用三元复合驱采油技术来进一步提高原油采收率,不同的物化参数对驱油效果的影响大不相同,不同的参数敏感程度也不同.利用CMG数值模拟软件建立概念模型,对三元复合驱的流变性、油水界面张力、吸附等参数敏感性进行分析,在各组物化参数分析中设计不同的分析方案,分别预测不同方案下三元复合驱的开发效果,提高采收率幅度变化,根据物性相近三元复合驱B区块拟合结果确定参数合理范围.研究结果确定了A区块三元复合驱体系参数的合理设置范围,其中粘度损失率的合理范围为0.4～0.6,油水界面张力应达到10~(-3)数量级,化学剂吸附系数合理范围为0.5～1.5.     

应用模糊综合评判方法识别水驱优势渗流通道井和层

在油田注水开发过程中,由于储层平面非均质性、流体非均质性及开发条件的影响,在平面上会出现注入水突进的情况.注水井中的注入水向不同方向驱油,推进往往是不均匀的,一般总有一个方向突进最快,且经过长期水洗之后,这个方向有可能发展成大孔道,形成水驱优势渗流通道.建立应用模糊综合评判方法识别水驱优势渗流通道井和层的数学模型,应用水驱优势渗流通道分析判定软件,对河南双河油田ⅦⅣ油组主力油层(Ⅷ1、Ⅳ1、4、5)274口井进行了实例计算,识别出水驱优势渗流通道油水井共97口,其中水井43口,油井54口,识别出14个水驱优势渗流层位.通过油藏工程和数值模拟方法进行了验证,表明运用综合评判方法识别水驱优势渗流通道井和层是一种客观有效的方法,评价方法计算方便,易于操作和推广.     

纵向非均质性对海上稠油油田水驱油开发效果的影响研究

为兼顾生产成本与开发效果,海上稠油油田开发大多采用多层合采,层内和层间的差异对水驱开发效果影响显著,针对纵向非均质严重的问题,基于不同渗透率级差、不同平均渗透率,建立了反韵律下9种非均质物理模型,研究层内和层间非均质性对海上稠油油田水驱开发效果的影响.研究结果表明:对于层内非均质模型,渗透率级差对开发效果影响更大,平均渗透率相近时,级差越大,层内非均质性越强,注入水沿高渗透层突进,油层下部驱替效果越差,采出程度越低;层内均质层间非均质时,级差越大采出程度越低,高渗层段注入水形成优势通道抑制低渗透层吸水,高渗透层最高采收率达77.4%,低渗层采收率可低至0.7%,使油层上下部驱替效果相差较大;层内和层间都非均质时,分层开采的开发效果好于多层合采,各层采收率变化幅度与分层开采时差异较大;利用综合影响因子表征层内和层间非均质性的综合影响,其值为0.08时对应采出程度为41.48%,综合影响因子越高,纵向非均质性越强,采出程度越低.     

二氧化碳吞吐合理焖井时间数学模型研究

以CO_2吞吐单井模型为基础,设计了考虑渗透率、有效厚度、孔隙度、含油饱和度、CO_2注入量以及CO_2注入速度等6因素3水平的正交设计数值模拟方案.再利用方差分析法判断上述6个因素对CO_2焖井时间影响显著程度的前提下,采用多元线性回归方法回归出了焖井时间与渗透率、注入量、孔隙度、含油饱和度和注入速度等5个显著影响因素的关系式.F检验和拟合优度检验结果及A油田CO_2吞吐实例验证结果均表明,回归方程具有较高的预测精度,可为现场施工提供理论指导.     

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.     

SAGD开发方式产出流体监测技术研究

根据热采井产出流体变化与油藏动态变化规律,利用产出流体组分变化监测杜84块油藏动态.其一,利用产出液中氯离子及总矿化度的变化,判断生产井中产出水的来源;其二,产出液离子变化,判断注汽过程中是否发生汽窜;其三,产出液离子含量变化,判断注汽井补层效果;其四,生产井气组分分析,判断井间连通情况及注气受效情况.在不关井、不作业、不下井下测试工具的情况下,不需要额外注入任何化学药剂,只是利用对注入井的注入流体和生产井的产出流体中化学成份的分析来实现生产动态监测.     

SAGD开发方式产出流体监测技术研究北大核心

根据热采井产出流体变化与油藏动态变化规律,利用产出流体组分变化监测杜84块油藏动态.其一,利用产出液中氯离子及总矿化度的变化,判断生产井中产出水的来源;其二,产出液离子变化,判断注汽过程中是否发生汽窜;其三,产出液离子含量变化,判断注汽井补层效果;其四,生产井气组分分析,判断井间连通情况及注气受效情况.在不关井、不作业、不下井下测试工具的情况下,不需要额外注入任何化学药剂,只是利用对注入井的注入流体和生产井的产出流体中化学成份的分析来实现生产动态监测.     

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.