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低渗透各向异性油藏油井产能及合理井网研究

刘峰  
【摘要】:低渗透油藏广泛分布于我国各油气盆地中,约占全国石油资源总量的30%。而近几年新增原油储量中,低渗、特低渗透储量所占比例已超过60%。因此,开发好低渗透油气藏对我国石油工业的发展具有里程碑式的意义。 低渗透储层岩石具有较大的比面,细小的孔喉,复杂的渗流特征。由于低渗透储层在沉积过程中的颗粒定向排列及大量微裂缝的存在,造成储层的各向异性十分严重,低渗透油藏的人工压裂裂缝更加剧了各向异性性质,致使流体在低渗透储层中的渗流机理更加复杂,这将影响油藏的井网类型及合理井排距的设计,甚至影响整个油藏最终的采收率。分析应力敏感和渗透率各向异性对油井产能的影响,建立一套考虑低渗透各向异性和压裂裂缝的合理井排距图版对于指导生产具有重要的现实意义。 本文以低渗透各向异性油藏为基础,调研了低渗透各向异性油藏的地质特征,研究了不同井网类型的开发特征,取得了以下主要进展。 ①建立考虑各向异性对裂缝井产能影响的动态模型 基于各向异性对裂缝井产能的影响,应用保角变换的方法,建立了考虑各向异性的无限导流能力单裂缝和双裂缝油井产能计算模型,并对该模型进行验证,证明了应用保角变换法建立裂缝井产能计算模型的正确性。 ②根据低渗透各向异性特征,提出了不同井网合理井排距的理论计算公式 根据流管法和Buckley-Leverett非混相驱替理论,建立了考虑不同各向异性系数、不同井网类型的油藏合理井排距预测公式,分析了各向异性系数对井排距的影响,并利用矢量井网的思想,分析了各向异性储层开发的动态分析理论及井网优化理论。 ③将水驱曲线和Weibull预测模型进行联解,研究了油田生产动态预测方法 在研究井网产能的基础上,通过将水驱曲线和Weibull预测模型进行联解,预测整个油田的生产动态参数随时间的变化,新方法不仅保持了两种模型原有的优点,而且克服了两者的局限性,扩大了水驱曲线和Weibull预测模型的适用范围。通过国内外两种油田的实际生产数据,证明了新方法的准确性和实用性。同时,将四种水驱曲线的联解模型进行对比,甲型水驱曲线联解模型的预测精度最高。 ④通过机理模型,建立了不同各向异性系数、不同井排距、不同井网最佳驱油波及系数的理论图版 均质油藏中,井排距相等时可以达到均衡驱替的效果,但对于渗透率各向异性油藏,需突破传统的规则井网形式,延伸主渗透率方向的井距,或缩短侧向渗透率方向的排距,使不同方向的油井同时见水。各向异性系数不同时,最佳波及系数的无因次井排距不同,裂缝的产生加剧了渗透率各向异性油藏渗流过程的复杂性。建立的低渗透各向异性油藏菱形反五点、压裂菱形反五点、菱形反九点和压裂菱形反九点井网理论图版,根据各向异性系数,可以迅速的计算出最佳的井距和排距,该图版为低渗透各向异性油藏布置合理的井网提供了理论依据和方便。根据所建立的图版,计算出合理的井距和排距,将油藏数值模拟和油藏工程方法有机结合,以长庆油田H56井区为研究对象,计算结果表明:菱形反九点井网的开发效果明显优越于菱形反五点井网,对低渗透各向异性油藏,较小的排距易于建立起有效驱动压力系统,注水开发效果较好。压裂裂缝平行于主渗透率方向井网的采收率高于垂直裂缝和未压裂的井网。因此,对低渗透各向异性油藏的开发,应坚持“平行裂缝方位注水,垂直裂缝方位采油”的原则。 通过本文的研究,不但完善了低渗透各向异性油藏单井产能的预测和影响因素,而且深入分析了低渗透各向异性储层的生产动态及井网优化理论,为低渗透各向异性储层合理布置井网和优化注采方案提供重要依据,对低渗透各向异性油田开发实践具有一定的参考价值和实用性。


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