搜索
低渗油藏多井型井网优化设计研究学生姓名李世聪专业班级13油气开采指导教师韩建华郭巧占完稿日期2016年3月渤海石油职业学院13油气开采技术专业毕业论文目录摘要......................................................................................................................1第一章前言..................................................................................................................21.1研究目的和意义............................................................................................21.2国内外研究现状............................................................................................31.2.1低渗油藏井网密度的研究现状..................................................................31.3主要研究内容................................................................................................5第二章多井型井网在低渗油藏中的适应性分析......................................................52.1低渗透油藏概述............................................................................................52.2低渗透油藏特点与常规中、高渗透油藏相比，低渗透油藏的具有以下特点：........................................................................................................................52.3多井型井网在低渗透油藏中的适应性........................................................62.3.1常规直井井网开采不足之处......................................................................62.3.2水平井井网开采优势..................................................................................62.3.3水平井候选油藏参数分析..........................................................................7第三章多井型井网优化设计研究..............................................................................83.1注采井型的优化设计....................................................................................83.1.1注采井型的分类..........................................................................................83.2水平段延伸方向的优化设计........................................................................93.2.1地应力对裂缝的影响..................................................................................93.2.2水平段延伸方向优化设计研究................................................................10参考文献..............................................................................................................121摘要在调研国内外利用水平井开发低渗透油藏的基础上，综合分析了低渗透油藏利用水平井开发的优越性以及目前水平井井网部署存在的问题，并通过油藏工程方法、数值模拟手段、经济评价原理，优化设计出一套适合低渗透油藏水平井井网布置的方法，主要包括直井与水平井联合井网的井网密度优化。对十井网形式及井网参数的优化，设计了不同井网系统参数与储层参数的组合方案，包括水平井与直井注采井网形式的合理匹配、水平井段方向与裂缝方向的合理匹配、注采井排距与水平井段长度的合理匹配等，并通过各种组合关系所预测的采油速度、累积产量、含水、采出程度等开发指标进行衡量，最终获得最佳的注采井网形式、水平井段方向、水平井段垂向位置、井排距等参数的最优组合方法。关键词:低渗透油藏水平井井网密度井网裂缝数值模拟2第一章前言1.1研究目的和意义随着经济快速、稳定、健康的发展，随着油藏开发工艺技术和油层改造技术的进一步完善与改进，低渗透油气藏发现与投入的比例持续递增，最初认为无经济价值的低渗透油藏，经过注水开发、储层改造等现代技术措施，获得了较好的开发效果，大幅度提高了低渗透油藏的产量。可见，在我国石油后备储量紧张的情况下，怎样才能动用和开发好低渗透油藏储量，对我国石油工业的持续健康发展起着十分重要的意义。同时近几年来油价不断的升高，也为特低渗透油藏的开发创造了经济上的可行性。虽然我国低渗油藏有着巨大的资源潜力，但由于其储层物性差，导致直井与油层的接触面积小，井底附近原油的流动阻力大，压力梯度高，容易导致油层的过早见水或水淹，降低原油采收率。因而，采取一些有效的新工艺技术，对低渗油藏开发效果的提高起着十分重要的作用。随着近年来钻井、完井等技术的进步，水平井已经在世界各产油国的低渗透油藏中得到广泛应用，并显现出极大的优势。国内外的开发实践得到：对于低渗透、稠油油藏、薄储层以及小储量的边际油气藏等，最佳的开发方式是水平井开发。水平井的主要优点是：泄油面积大、生产压差小、提液潜力大，可大幅度增加单井控制储量，减少开发井数，降低开发投资，提高最终采收率和油田开发效果。结合国内外水平井的生产实践和低渗油藏的特点，水平井技术应用于低渗油藏具有以下优势：(1)容易建立有效驱动压差；(2)井筒周围压差低；(3)贯穿垂直裂缝的机率高；(4)注入能力高；(5)有利于油层的保护。(6)可增大低渗油藏的采收率；低渗油藏多伴有天然或人工裂缝发育，对注水井网的部署就非常敏感。网布置不合理，就会使注入水沿裂缝迅速突进，导致生产井过早见水或水淹，从而降低原油产量和经济效益。所以，在低渗油藏井网部署前，首先需要弄清楚主应力及天然和压裂裂缝的方向，从而优化设计水平井段延伸方向；同时分析出水平井直井联合井网的最优注采方式和井网形式，以充分发挥水平井和直井的优点；并在此基础上，进行井网参数的优化研究，通过产油量、含水等动态指标的变化，优选出最优水平井垂向位置、最优水平段长度及合理井排比等。因此，合理的井网部署是水平井开发低渗油藏的重要之处。31.2国内外研究现状1.2.1低渗油藏井网密度的研究现状油藏工作者长期讨论的一个焦点话题是如何确定经济合理的井网密度，经济合理的井网密度对中、高渗透油藏来说是一个重大原则性因素，对低渗油藏来说则是一个成败攸关的关键性因素。主要是因为，低渗油藏开发不仅具有中、高渗油藏所需要的开发技术外，还具有其自身的特殊性：低渗透油藏常有有天然或人工裂缝发育。因为裂缝的存在，不管是对于枯竭式开采，还是注水开采，低渗油藏的井网部署就极为敏感，井网密度对采收率影响的研究总体经历井网密度从大到小、又从小变大的过程，由于低渗油藏的开发和地质特点，要获得较好的开发效果，就需要采取较小的井距，较大的井网密度。但是，由于低渗油藏的单位面积控制储量较小，单井产量低，加上投资费用的加大，就在很大程度上影响到了油田的经济效益。面对这样的问题，以往常采取无可奈何的折中方法，既不追求最大的经济效益，也不从油层特点的客观需求出发，只是人为地选取一个井网密度。所以，现场实际布井时，同一区块上常出现这种现象：中部地质条件较好的地区，井网密度较大，而边部地质条件较差的区块，井网密度反而变小。现场实践表明，此办法在油藏经济效益和开发效果上都不是很满意。由于受原油价格过低等因素的影响，过去我国的矛盾更加突出。我国大多数低渗油藏的井网密度仍采取与中高渗油藏一样，井距大到400~600m，甚至更大。这样的井网密度，不适合低渗油藏的开发和地质特点，导致很多采油井因为采不出油或不理想而停产，注水井注不进水而停注，进而导致油田的生产呈现半瘫痪的状况。随着油藏开发经验的积累，油藏地质和开发研究工作的深入、适应国民经济建设发展的需要和原油价格的逐步调整，一些油田都以确定合理井网密度为中心，搞好注水和压裂为主要增产措施，对低渗油藏的开发实施了改善开发效果的综合调整试验，并取得了较理想的开发效果。长期以来，国内外许多油田研究工作者提出了各种评价低渗透油藏合理井网密度的方法，总结出了不少经验。徐文斌等人运用谢尔卡乔夫井网密度关系式，回归出了符合江苏小断块注水开发油田的井网指数与流度的经验关系式，同时结合经济评价，推导了油藏开发初期井网密度计算公式。并利用图解法确定合理实用的井网密度，为油田开发初期整体井网部署提供了参考依据。4近年来，我国水平井在胜利油田、大庆油田和塔里木油田的广泛应用，促使我国水平井技术得到了快速发展。我国应用水平井开发的油藏类型主要涵盖：裂缝性油藏、底水油藏、高含水油藏、稠油油藏、低渗透油藏、复杂断块油藏和生物礁油藏。我国多数的油藏类型都包括在内，并且大多数都获得了显著的经济效益。水平井井网理论研究的国内外现状20世纪90年代，程林松和郎兆新在拟三维求解思想的基础上，应用保角变换、叠加原理、镜像理论和等值渗流阻力法等渗流理论，对直井水平井五点法面积井网的渗流问题进行了理论分析。分别探讨了四井底、双井底两种井网形式，提出了直井水平井联合井网的渗流力学求解方法，同时推导出了各井网的产量、流场分布、渗流速度等计算公式，且绘制了沿水平段井筒的渗流速度分布曲线。另外，程林松等人开发了一个关于水平井的有限元数模软件，对水平井五点法井网进行了研究，通过数模得到不同井网的开发指标，并与五点法直井井网进行效果对比，并对水平井开发效果的影响因素进行了探讨，得出结论：虽然总体上水平井五点法井网比直井井网开发效果有所改善，但采收率增大幅度很小，水平井不宜用作注水井等。对水平井井网理论的研究，除了正方形井网外，对其它形式的水平井井网也作了初步研究。比如，运用相同的方法，对水平井七点法面积井网、五点法矩形井网和三角形井网等进行了分析研究；范子菲等人应用等值渗流阻力法和保角变换理论推导了封闭边界油藏的三角形井网和气顶底水油藏的四点法井网的水平井产能公式，并分析井排距、油藏各向异性程度、水平井段方位等因素对产能的影响。葛家理等人应用复势理论及叠加原理对水平井直井联合井网的五点法和七点法面积井网进行了进一步研究，主要包括见水时间、波及系数、产量的计算和流函数的推导等，并