裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟研究

研究的低渗裂缝性油藏包括基质、天然裂缝及人工裂缝,根据压裂后流体在各系统的渗流特征,建立了考虑高速非达西、启动压力梯度、毛管压力、重力作用的三重介质三维油水两相渗流数值模型,给出了其数值解法。利用研制的低渗裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟器分析了裂缝及储层参数对生产动态的影响。模拟结果表明,基质中启动压力梯度、人工裂缝中导流能力随时间的递减、高速非达西系数、天然裂缝渗透率、裂缝条数及裂缝长度等对压裂水平井生产动态有很大影响。要准确评价水平井压裂效果,在此类油藏压后生产动态模拟时应该考虑这些因素的影响。     

分段启动压力对宝浪油田驱动压差的影响

摘要：渗透率低于 10 mD 的特低渗储层与平均渗透率大于 20 mD 的低渗储层开发技术政策界限和开发方案制定等有很大的差别，渗透率越低，其启动压力成倍增加，这就影响了开发技术和方案的制定。应用分段启动压力梯度进行分段计算并进行对比，计算结果表明：用同一启动压力梯度计算的结果不符合实际情况，而应用分段启动压力梯度计算的结果更能很好地反映特低渗储层的实际情况；井距对较高渗透率的驱动压力计算影响并不大，但对于特低渗储层的驱动压力计算则影响很大。     

低渗碳酸盐岩油藏储层综合评价方法

低渗碳酸盐岩油藏是中国石油在海外开发的重要油藏类型,该油藏储层微观孔喉结构复杂,与低渗砂岩油藏 有明显的差异,急需进行低渗碳酸盐岩油藏储层评价方面的研究工作。在550 块低渗碳酸盐岩岩芯测试的基础上,提 出了用主流喉道半径、启动压力梯度、可动流体百分数和原油黏度4 个参数作为低渗碳酸盐岩油藏储层评价参数。研 究表明：不同渗透率的低渗碳酸盐岩岩芯,其喉道半径分布差异显著,全直径岩样的气测渗透率和可动流体百分数有 较好的半对数关系;且在相同渗透率条件下,低渗碳酸盐岩岩芯中大部分的喉道半径要比低渗砂岩岩芯小,而可动流 体百分数要大于低渗砂岩油藏的可动流体百分数,这与低渗碳酸盐岩储层特点相一致。在此基础上,提出了低渗碳酸 盐岩油藏四元分综合分类系数,建立了低渗碳酸盐岩油藏储层综合评价方法。并将该方法成功地应用于中国石油海 外一典型低渗碳酸盐岩油藏10 个小层的储层综合评价。     

反映动态启动压力梯度的低渗透油藏渗流模型

基于流体边界层理论，建立了一种描述在低渗透油藏流体非线性渗流特征的新模型，获得了动态启动压力梯 度的连续变化函数。应用考虑动态启动压力梯度的非线性渗流模型，建立了一维单相流体流动的数学模型，并应用全 隐式方法对离散方程进行了线性化处理；对比研究了线性渗流模型、拟线性和反映动态启动压力梯度的非线性渗流模 型下地层压力的分布特征及流体非线性渗流系数对动边界扩展的影响。数值结果表明：受动态启动压力梯度的影响 在近井区域地层压力下降幅度更大，在远井区域的地层压力越高，地层压力下降范围更小；非线性系数数值越小，流体 流动的非线性程度越强，动边界的扩展速度越慢。     

低渗非达西渗流相对渗透率计算方法及特征

现有的相对渗透率计算公式是基于达西定律的,而低渗油层渗流为非达西类型。建立了低渗非达西渗流相对渗透率计算方法,导出了计算公式,并进行了非稳态流动实验。结果表明:在低渗油藏相对渗透率曲线中,束缚水和残余油饱和度较高,两相渗流区范围较窄;随含水饱和度增大,油相对渗透率递减较快,水相对渗透率递增较慢;非达西渗流使油相相对渗透率增大,使水相相对渗透率减小,使产水率增大;油井见水后,产油量会迅速下降,水驱低渗油藏采收率不高。     

应力敏感储层相对渗透率计算方法研究

对于存在应力敏感的储层，地层压力的变化造成孔隙度及渗透率的降低，影响流体渗流规律及特征，导致相对渗透率曲线形态发生变化。孔隙网络技术是计算相对渗透率的有效手段。在该技术的基础上，考虑储层应力敏感，建立孔隙微观结构特征参数动态模型，计算地层压力变化下的相对渗透率，研究相对渗透率曲线的动态变化规律，并拟合实验数据，拟合精度在误差范围之内，拟合结果良好。结果表明：该方法能用于计算应力敏感储层相对渗透率，为油气藏工程及数值模拟研究提供必要参数。     

低渗透砂岩石油渗流的微观模拟实验研究

采用天然低渗透砂岩微观模型，通过与实际地质状况较为相似条件下的油驱水实验，模拟石油在低渗透砂岩孔隙内的渗流，分析和探讨了低渗透砂岩孔隙介质中石油的微观渗流机理。研究结果表明，石油在低渗透砂岩中渗流路径曲折复杂，运移渗流模式有稳定式、指进式和优势式3种；石油在低渗透砂岩中渗流存在启动压力梯度，启动压力梯度与砂岩孔隙度关系复杂，而与砂岩渗透率有很好的相关性；石油的渗流速度与驱替压力呈很好的相关性，石油以相同速度在不同渗透率级别的砂岩内渗流时所需要的驱替压力随砂岩渗透率的增大而降低。     

启动压力其实并不存在

低渗透储层存在许多研究误区，启动压力梯度便是其一。低渗透储层孔隙欠发育，渗透率低，产能也较低，压力在其中的传播速度较慢，施以压力梯度之后，产量的响应需要较长时间。实验过程将微弱的流量误认为是0，因而导致了启动压力梯度的实验假象。实测的启动压力梯度数值太高，对油气生产没有任何指导意义。中高渗透储层没有启动压力梯度，低渗透储层也不应该有。固体和流体都不存在启动压力，油气也不可能存在。     

两区复合油藏二次梯度非线性渗流模型研究

考虑二次压力梯度影响的非线性渗流模型比常规线性模型更能准确反映地下原油在油藏中的渗流规律。针对两区复合油藏，从达西定律、质量守恒原理出发，结合状态方程，推导出了考虑二次压力梯度影响的渗流方程，建立了二次压力梯度两区复合油藏非线性渗流试井模型。通过变量代换，将渗流方程线性化，求得Laplace空间解析解，利用数值反演获得实空间解，从而绘制出带二次压力梯度影响的两区复合油藏试井样版曲线，对不同参数进行了敏感性分析。误差分析表明二次压力梯度影响不应被忽略。     

准噶尔盆地低渗油藏地层测试技术研究

低渗储层的流体渗流具有明显的非达西渗流特性,在试油过程中,即使地层没有受到污染,流体也需要克服一定的阻力之后才能开始流动。因此,对于低渗油气藏的试油,不仅准确求取产能难度大,而且获取稳定的地层压力和储层参数更是十分困难。通过有针对性的测试工艺技术研究,采用合理分配测试时间方案、积极推广分层跨隔测试技术、利用测试技术进行压裂效果评价等,圆满地解决了低渗透储层试油测试中获取资料困难的问题。     

复杂小断块油藏水平井井网开发效果研究

针对复杂小断块油藏地质构造、流体性质、油水系统等特点，通过分析研究水平井与直井夹角、渗透率、有效厚度、水平井段长度、油水粘度比、直井完井井段等因素与注采井距的关系，研究不同条件下直井注水、水平井采油和直井采油、水平井注水2种组合井网的开发规律，找到合理的井网组合形式。研究证明，油藏的采出程度随着渗透率的增加、水平井段的增长、油水粘度比的减小而不断提高，有效厚度对采出程度影响不大。采用直井注水、水平井采油的组合井网可以更充分地发挥直井和水平井的双重优势，极大地提高复杂小断块油藏的采收率。     

苏里格气田开发选区技术探讨

针对苏里格气田目的层储层横向延伸窄，空间分布不连续，低孔、低渗特点，在储层沉积微相、储层综合预测以及排烃期古构造研究基础上，提出了苏里格气田储层相对富集区块优选依据，并在此基础上，提出了开发苏里格气田的综合选区技术。应用该技术在鄂尔多斯盆地东部的太原组进行区块优选，取得了良好效果，表明该技术适用于鄂尔多斯盆地低孔低渗碎屑岩气田开发。      

水平井井身轨迹对底水油藏开采效果的影响

建立了底水油藏水平井开采三维物理模型，通过改变水平井狗腿位置以及距底水高度，研究了水平井不同井身轨迹对水平井产能、底水与井筒压力梯度、含水率及采收率的影响。研究结果表明，凹型水平井狗腿远离跟部含水率上升较缓，无水采油期较长。凹型水平井狗腿位于中部时，狗腿深度较浅的模型采收率较高。注入冻胶堵剂成胶后底水开采，凹型水平井狗腿位于跟部的模型提高采收率幅度较高。实验结果符合实际油藏状况，为底水油藏水平井优化设计和现场堵水选井提供了参考。     

稠油油藏水平井热采吞吐产能预测新模型

针对普通稠油油藏水平井热采吞吐产能预测缺少合适计算模型的现状，通过建立加热区和未加热区的复合流动模型，考虑加热区和未加热区原油黏度的差异，研究了水平井单井热采吞吐产能预测的解析模型，推导了水平井热采吞吐相对于冷采的产能增产倍数计算公式。研究表明，增产倍数主要受加热半径、油层厚度和水平段长度等因素影响。以渤海N油田热采水平井典型数据为基础建立机理模型，通过数值模拟得到不同吞吐轮次的加热半径，在此基础上，利用新模型计算了不同吞吐轮次的产能增产倍数，预测第一轮吞吐的增产倍数为1.6倍，该值与渤海N油田10口热采吞吐水平井第一轮吞吐效果评价结果吻合程度较高。     

复杂结构井蒸汽吞吐影响因素及优化研究

利用复杂结构井技术开发稠油油藏，可提高稠油油藏的动用程度，注汽开采时优势更明显,可有效增加波及范围，从而大幅度提高采收率。目前对复杂结构井产能预测模型的研究远落后于矿场实际应用，预测结果与实际生产效果出入较大，尤其是对复杂结构井注蒸汽热采，考虑多因素条件下很难求得解析解。根据某油田已实施的多口复杂结构井蒸汽吞吐实际数据，利用灰色关联方法，以初期产能作为参考序列，油层厚度、渗透率、复杂结构井长度、井距、夹角、注汽参数等作为比较序列，最终依据关联度计算公式得到不同影响因素的关联度,并对复杂结构井开发效果的影响因素及其程度进行评价，得出影响复杂结构井蒸汽吞吐效果的主控因素，并针对主控因素进行了优化研究，为稠油油藏利用复杂结构井进行蒸汽吞吐开采提供了必要的技术参考依据。     

稠油油藏水平井侧向重力水驱技术研究

针对常规水驱开发稠油油藏效果较差的问题，提出了顶部注水水平井侧向重力水驱技术。在水平井注水室内评价实验基础上，分别从纵向和平面上分析了稠油油藏水平井侧向重力水驱的驱油机理，认为侧向重力水驱技术能够充分利用注入水和底水能量，提高油藏纵向动用程度，同时加大油藏的水驱波及系数和局部驱油效率。以某底水稠油油藏为概念模型，对水平井侧向重力水驱注采井网和生产层位进行了优化研究，得到最优的注采井网形式、注采井距和水平段走向，获得不同底水体积大小和韵律特征下生产井无因次避射高度优化图版和无因次射孔井段长度优化图版。为指导同类油藏实施水平井侧向重力水驱井网设计和纵向射孔层段设计提供了标准和依据。     

可动凝胶调驱技术在普通稠油油藏中的应用

针对蒙古林稠油油藏粘度高,注水开发后含水上升快,产量迅速递减的实际,提出了应用可动凝胶调驱技术。介绍了蒙古林普通稠油油藏高含水开发条件下开展的从实验室到矿场实施、到效果评价的可动凝胶调驱先导试验技术研究和应用的概况,说明了可动凝胶调驱技术同时具有剖面调整、储层深部液流转向以及驱替的作用,可以作为一种驱替方式有效解决非均质性较强的普通稠油油藏后期水驱开发问题。矿场先导试验实施5年来已累积增油5.88×10⁴t,获得良好的增油降水效果。     

海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用

摘要：海上稠油油田的开发越来越受到人们的重视,多元热流体吞吐是一项集热采、烟道气驱等采油机理于一体的新型、高效稠油开采技术,该技术在渤海油田进行了现场试验并取得了成功。以渤海 M 油田多元热流体吞吐实验井为例,介绍了海上稠油油田多元热流体吞吐工艺的特点;研究了热流体吞吐井各传热环节及井筒温度场分布模型,建立了井筒综合传热系数的计算方法,并以海上实际热流体吞吐井为例进行了计算。在此基础上,模拟了隔热油管导热系数、下入深度、多元热流体组成等工艺参数对热采效果的影响,并得到了一些有益的结论,为海上稠油油田规模化热力采油工艺方案优化设计起到指导性作用。     

水平井两相非达西椭球渗流特征线解与差分解

水平井开采油气田是一种有效的增产技术。它生产时在地层中激发旋转椭球三维渗流,即形成以其端点为焦点的共轭等压旋转椭球面和双曲面流线族。基于旋转椭球的概念和等价发展圆柱面的思想,建立了油水两相非达西椭球三维渗流数学模型。它属于具有活动边界的非线性问题。分别运用特征线法和有限差分法求解,得到了(可动)含油(水)饱和度分布和活动边界的变化规律。为水平井注水开发低渗油田的数值模拟研究奠定了基础。还研究了非活塞驱替理论。并进行了实例计算分析,分别讨论了启动压力梯度和注入率对含水率、(可动)含油(水)饱和度分布、水驱油活动边界变化规律的影响。     

特低渗透油藏压裂水平井新型布井方式研究

考虑长庆油田特低渗油藏地貌特征和储层各向异性，提出了一种压裂水平井新型布井方式。从钻井和油藏两个角度论证新型布井的可行性。丛式井技术可确保压裂水平井新型布井的顺利实施。利用油藏数值模拟方法，分别从单井产能、阶段采出程度、含水率、波及面积等方面评价了压裂水平井新型布井在交错、菱形和矩形井网中的开发效果。研究表明，新型布井与常规布井在交错井网中具有相同的开发效果；菱形和矩形井网中，新型布井可以提高阶段采出程度、单井产能和相对波及面积，降低相同采出程度对应的含水率。新型布井在菱形井网（矩形井网）30 a 的相对波及面积和采出程度分别提高6.00%（10.00%）和0.96%（1.60%），含水率95% 的采出程度提高1.05%（1.50%）