喇嘛甸油田二类油层聚驱井网优化研究

喇嘛甸油田将直接面临上返的问题,但二类油层注聚开发合理的注采井距、井网如何优化等都是目前急需解决的问题。通过对喇嘛甸油田二类油层地质特点的精细研究,选取了能够代表喇嘛甸油田二类油层实际状况的喇南试验二区东南部作为解剖区块,开展了数值模拟和井网优化研究,从不同井网与原井网的匹配关系、对砂体的控制程度、注入速度与井距的关系、数值模拟预测以及今后上、下返井网的综合利用等不同角度进行了对比论证,优选出既适应二、三类油层,又能最大限度地提高最终采收率的合理井网、井距,对二、三类油层的井网部署和优化具有指导意义和参考价值。     

正韵律厚油层水平井开发效果影响因素分析

根据胜利油区油藏资料建立了正韵律厚油层概念模型,在此基础上,利用数值模拟方法分析了水平井注采井组中注水井注水部位、夹层垂向渗透率、隔层面积与水平井段长度的匹配关系、剩余油富集面积与水平井段长度的匹配关系及剩余油富集厚度对水平井开发效果的影响,提出了有关参数并确定了其取值界限。研究结果对于正韵律厚油层挖潜,提高高含水期油藏采收率具有重要意义。     

正韵律厚油层水平井布井优化设计研究及应用

针对大庆油田杏北开发区试验区正韵律厚油层葡Ⅰ3₃单元下部水淹严重且上部剩余油富集的问题,运用数值模拟方法,解释了水平段沿程损失的影响,并对水平井的相关参数（水平井水平段长度、水平井井距、错开距离、井轨迹等）进行了优化设计,得到能够进行有效开发的水平井三元复合驱的合理布井方式。将成果应用于试验区,研究结果表明：在水平段长度为300m、注采井距为200m、井间交错为100m情况下,将注入井部署在厚油层中部、采油井部署于厚油层顶部时阶段采出程度可达23.71%。研究成果对改善正韵律厚油层水平井三元复合驱布井具有重要的指导意义。     

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     

超薄油层扁七点井网数值模拟研究

以大庆外围超薄油层典型的水平井开发井网为例,选取实际油藏地质和工程参数,运用数值模拟方法,研究油层厚度、渗透率、井距、排距、水平段长及含油砂岩钻遇率等影响因素对水平井初期产能等生产指标的作用规律,并进行油藏实例分析评价。研究成果可为此类油藏的水平井钻井和开发设计提供理论指导和建议。     

基于PEBI网格的多分支水平井井型优化研究

利用基于PEBI网格的油藏数值模拟方法,分别对鱼骨状多分支水平井、辐射式多分支水平井在五点法井网中的井型优化进行了研究,分析了不同分支数目、分支长度和分支角度对井网中多分支水平井产能的影响。结果表明,在五点法井网中采用鱼骨状多分支水平井作为生产井时,当分支长度较长且分支角度较大的情况下,应选择分支数目多的鱼骨状分支井进行生产,反之可以选择较少的分支数目;鱼骨状分支井分支角度应选取为45°、60°;分支长度应充分考虑井网面积以及分支在井网中的位置而定。采用辐射式多分支水平井作为生产井时,应选取辐射式四分支井进行开采,在钻井技术和钻井安全允许的前提下,应选用较长的分支长度。     

低渗透薄油层四分支鱼骨水平井设计与施工

目前鱼骨水平井技术已经成为国内外低产油田增产,老油田二次、三次采油,提高开发经济效益的重要手段。为了探索四分支鱼骨水平井开发大庆外围低渗透薄油层的可行性,大庆油田有限责任公司井下作业分公司以肇州油田试验区块为研究对象,开展了井网及井轨迹参数优化研究,并在精细的水平井钻井地质导向技术方案指导下,设计、实施了州72-平54Z井鱼骨水平井钻进,取得了良好的钻探效果。实践结果表明,大庆外围低渗透薄油层实施鱼骨水平井技术开发是可行的。     

数值模拟技术在区块井网重构中的应用

萨尔图油田南八区二类油层井网存在井距大、水驱控制程度低及油层动用效果差等问题。为了提高多向水驱控制程度,进行井网重构,利用油藏数值模拟技术建立油藏精细数值模型,采取井网+微相应用相对渗透率曲线进行精细拟合的方法,拟合区块生产历史,对区块剩余油和可动油进行量化分析。根据油层发育特点进行井网重构方式优化、补孔对象优选以及改善开发效果预测,同时根据采油井生产状况和油层含油饱和度水平,优化注水井的最佳注水强度。结果表明,萨Ⅱ7—12油层砂岩厚度的水驱控制程度和有效厚度的水驱控制程度可以提高16.08%、17.76%,三向及以上砂岩和有效厚度的连通比例分别提高23.85%和22.15%,增加可采储量27.40×104t,采收率提高2.96%。研究成果为井网重构方案优化提供了重要依据。     

延长油田西部边底水油藏水平井优化设计及效果分析

延长油田利用水平井开发延安组底水油藏已显示出巨大潜力,但水平井参数设计尚未得到深入研究,其合理程度直接影响水平井的开发效果。以典型区块延安组油藏为例,在油藏地质特征研究的基础上,应用数值模拟技术,确定了不同油藏的水平井井网、水平井水平段方位、长度、垂向位置、井距等参数。结果显示,油藏规模较大时,优先采用错位半个井距、水平段垂直砂体方向的井网;油藏较小无法形成整体井网时,优先在油藏高部位沿构造平缓位置布井。水平井合理水平段长度为400m,合理位置应在距油层顶1/3以内位置,水平井合理井距为250m。用优化的参数对已实施的水平井进行了开发效果评价,结果显示,优化后延安组水平井日产油上升,递减变慢,综合含水较稳定,开发效果较好。参数设计对同类油藏水平井开发有一定的指导作用。     

低渗透油藏水平井交错井网优化研究

在前人研究基础上,利用保角变换、汇源反映和势叠加原理等渗流理论,对低渗透油藏水平井交错井网的产能公式进行理论研究,得到符合低渗透油藏的公式。井网优化时,给定水平井无因次长度,在其他参数不变的情况下,改变井网形状因子大小,计算水平井无因次产量,从而得到水平井无因次产量随井网形状因子变化的规律曲线,在曲线上找出水平井产量的最大点,由此得到低渗透油藏不同面积、不同油层厚度时,不同无因次长度对应的最优井网形状因子。     

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。     

深部薄油层、双阶梯水平井钻井技术

利用常规水平井技术开发深部薄油层有较高的技术难度。介绍了新疆哈得逊地区完井的薄油层、双阶梯水平井-HD1-27H井的设计和施工情况。该井2个水平段设计靶半高仅0.5m,并要求AB、CD段测井解释油层长度不低于水平段设计长度的75%,因而中靶精度要求高、轨迹控制难度大。合理地利用水平井钻井配套技术;利用小度数的单弯马达配合MWD导向钻井技术控制井眼轨迹,使水平段油层实钻轨迹所有测点与设计线的垂深差都控制在0.5m以内,且测井解释油层穿透率100%,刷新了利用常规MWD控制水平井轨迹精度的最高记录,该井投产后取得了显著的经济和社会效益,为以后利用水平井技术进一步开发深部薄油层提供了有益的尝试。     

低渗透油田水平井井网参数的优化

确定水平井井网参数对低渗透油藏的经济开发具有重要作用。为了实现水平井的合理布井,需对水平井的水平段长度以及注采排距进行研究。水平井段长度一般为油层有效厚度的6～10倍,对于有效厚度为4 m的油层,则要求水平井段的长度大于40 m。在油层有效厚度为4、5和6 m条件下,利用折算法得出水平井段合理长度为500～700 m。对低渗透油田水平井开发井网进行合理设计,既要做好注采井网形式对储层规模控制以及裂缝系统与井排方向的合理匹配关系,又要做好注水井排距的优化。     

水平井三元复合驱在曲流河点坝砂体的应用

针对杏六区东部Ⅰ块葡Ⅰ３３２ 油层中上部由于侧积夹层遮挡,剩余油开采难度大的问题,应用新井水淹资料对油层中上部剩余油进行分析,提出了水平井和三元复合驱相结合的方法,采用数值模拟方法对该区水平井与直井组合方式进行优化。结果表明,水平井注水平井采的井网组合方式开采效果最好,比直井注直井采的井网组合方式提高采收率５.９５％,注入井距油层顶部ｈ ／５（ｈ 为油层厚度）,采出井距油层顶部ｈ ／３ 能够减慢含水上升速度。矿场试验结果表明,水平井三元复合驱效果显著,截至目前采出程度为２７.３０％。     

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     

高含水后期水平井数值模拟研究

为有效利用水平井挖潜处于高含水后期的厚油层剩余油,需要对水平井的位置、射孔层段以及初期产能进行优化。运用Petrel建模软件建立研究区精细地质模型,初步设计了水平井的轨迹;利用Eclipse数值模拟软件对水平井的位置、射孔层段、初期产能大小进一步优化。数值模拟结果显示,优化后的水平井能更有效地开发厚油层中剩余油。     

水平井蒸汽驱技术政策界限优化研究

以胜利油田稠油油藏的平均油藏地质参数为基础,采用数值模拟方法,建立不同类型油藏水平井井组概念模型,系统研究了不同类型稠油油藏水平井蒸汽驱开发的井网形式、合理井距、布井极限油层厚度、地面脱气极限原油黏度、井底蒸汽最低干度等技术政策界限,首次针对不同类型稠油油藏建立了一套完善的水平井蒸汽驱技术政策界限筛选标准,对稠油油藏水平井蒸汽驱各项关键技术参数选取具有较强的指导意义和借鉴作用。     

压裂水平井井网参数自动优化技术

应用压裂水平井井网开发低渗透油气藏时,选择合理的井网参数、裂缝参数是获得良好开发效果的重要保证。针对常规正交优化算法存在的局限性,本文应用遗传算法对水平井长度、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、井距、排距等参数进行了优化设计研究,利用数值模拟软件与编程软件的调用接口,编制了压裂水平井井网自动优化软件,实现了智能化操作,极大提高了工作效率。应用结果表明,利用本文建立的方法进行压裂水平井井网参数进行优化,优化结果比常规正交优化算法提高10%,具有较强的实用性。     

特低丰度油藏水平井开发技术研究

大庆外围葡萄花油层主要为石油储量丰度小于20×104t/km2的特低丰度薄互层油藏。为了经济有效开发这类油藏,进行了超薄油层水平井技术研究。形成了水平井优化设计方法,准确落实了油层顶面构造和单砂体分布趋势。建立了一套经济界限产量、水平段长度优化、井网形式和水平井与直井井距等水平井参数优化方法。在实施过程中,完善了适应超薄油层特点的水平井随钻调整技术,实现了准确把握地质导向、优化井眼轨迹,最大限度地降低了无效段。在肇州油田州603区块开展了水平井与直井联合开发试验,取得了较好的效果。     

陆相沉积油层水平井水平段轨迹对产能及采收率影响的研究

我国油田多属陆相沉积,油层内或多或少地存在着薄厚不等的夹层或隔层,而且分布不均。对于无气顶底水的这类油层,研究了有隔层水平井产能下降的幅度,研究了与油层相交贯穿油层上下的大斜度水平井和平行油层水平井的产能和采收率。计算分析结果表明：①存在夹层、隔层的油层不适合打平行油层的水平井;②对含有夹层、隔层的油层,选择与油层相交贯穿油层上下的大斜度水平井,可有效地降低夹层、隔层对产能和采收率的负面影响;③当相交油层的水平井长度为平行油层水平井长度的１．１５倍时,无论油层有无夹层、隔层,其产能要大于或等于相应平行油层水平井的产能,而且采收率不会受夹层、隔层的影响;④对无气顶底水的陆相沉积油层,选择与油层相交的长度略长的水平井是稳妥的。图３参６（陈志宏摘）