石油石化节能与计量

勘探与开发

  • 煤层气藏人工神经网络专家系统的研发与测试

    张卓;姚淑影;叶仲斌;舒政;施雷庭;

    油藏模拟器可有效地预测油气藏的生产动态,具有很好的准确性。但是,在油气藏开发的初期阶段,对储集层物性和生产参数的认识有很大程度的不确定性。而专家系统就像一个筛选工具一样能够用较低的成本和较少的时间模拟油气藏的动态。本文所描述的专家系统是一种预测煤层气藏生产动态的工具,其作用与数值模拟器相类似。专家系统借助于大量的数据而得到训练,对于给定的煤层气藏能够预测大约10年的气和水的生产剖面。同时,模型的其他输出还包括:累积产气量、累积产水量、期望的峰值气产量、达到峰值产量的时间以及煤层气藏废弃时间。本研究还涉及到逆向专家系统的研发,它能够从所期望的煤层气藏方案中筛选出最佳的生产方案。而常规油藏模拟器只有对大量的方案进行研究之后才能提出最佳的设计方案。逆向专家系统能够有效地解决最优化问题。

    2010年03期 v.26;No.220 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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提高采收率

  • 气-油重力泄油提高采收率中的比例和敏感性分析

    雷欣慧;常素林;张冬冬;

    油藏的采收率是由黏度、毛管力、重力、注气速度、产油量、油气密度差、油气相对渗透率、油的黏度和其他控制参数决定的。对这些参数的风险分析能够确定它们在重力泄油提高采收率(EOR)过程中的相对优势。对不同控制参数相互作用的分析是通过控制驱替进程的比例组合来进行的。研究了这些定标组间的函数关系,以及它们对混相气驱重力泄油EOR的影响,评估各比例组综合作用对油藏采收率的影响。通过油藏数值模拟分析展现各个无量纲比例组的有效组合对重力泄油EOR的作用。

    2010年03期 v.26;No.220 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • 一种新型聚合物在北海油田的应用

    冯炜;古志斌;夏勇;刘大伟;刘攀;谢思宇;施雷庭;朱珊珊;

    油田试验已经证明可以通过注入胶态分散凝胶(CDG)来提高原油采收率。这些试验的油藏特征表现出渗透率高、非均质性强和注入水的矿化度低等特征。在非均质油藏中应用CDG方法,提高原油采收率归结于改善水驱的波及效率。当前的研究介绍了CDG在高矿化度油藏特别是在北海油田的应用。较早涉及到CDG的实验室研究和油田试验都是在低的油藏温度和注入水矿化度(约5000μg/g)条件下进行的。这项研究涉及到较高的实验温度(85℃)和较高的矿化度(约35000μg/g)。交联结束后的CDG溶液黏度比相应的聚合物溶液黏度低,但它在高温下却比相应的聚合物溶液更稳定。在油田试验之前,室内研究了几组岩心流动实验为其提供准备。注入的CDG有效地增加了原油的采出程度。在线性流的岩心实验中,水驱后平均40%的剩余油通过注入CDG被采出,微观的分流机理可解释这些结果。CDG作为提高采收率方法之一,既能起到微观分流作用,又能提高宏观波及能力。

    2010年03期 v.26;No.220 10-12+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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  • Buffalo油田高压注空气项目:技术动态和作业挑战

    赵越;金佩强;杨克远;

    Buffalo油田位于南达科他州西北,是实施高压注空气(HPAI)项目最早的油田。1977年中期,意识到在一次采油过程中产量迅速递减,经营者实施了一个IOR方案,包括实验室试验、可行性研究和先导性注空气能力试验。1978年9月组建了原来的3.5个区域的Buffalo Red Riv-er单元(BRRU)。1980年将该单元扩大到了9个区域,1981年5月扩大到了12个区域。在BRRUHPAI项目成功的基础上,1983年6月组建了30.5个区域的南Buffalo Red River单元(SBRRU),并且在1985年开始见到注空气效果。此外,在BRRU和SBRRU HPAI项目成功的情况下,组建了7个区域的西Buffalo Red River单元并且于1987年11月开始注空气。总结了3个项目的动态和注空气近30年后经营者获得的所有经验。几乎涉及了开始作业以来全部作业的各个方面;讨论了一般的管理实践、遇到的技术和作业挑战、注入和生产设备以及完井实践;还包括注空气增油量的估算以及如何随着时间改变空气用量。到目前为止,Buffalo油田的3个HPAI项目连续在商业上获得成功。在最近3年,在40多口老垂直井中钻了水平侧向井段以提高产量、有效利用油藏累积能量和提高波及效率。不可能在老垂直井中钻水平注入井段,因为裸眼侧向井段穿过了一个孔隙层,该层会把一些注入空气送入非产层。

    2010年03期 v.26;No.220 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
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  • 轻质油藏注空气最小空气流量研究

    余唐;熊伟;

    火烧油层技术在稠油油藏中的应用早在上个世纪早期就已经开始了,如今研究重点放在了确定能够维持燃烧前缘的最小空气流量上面。得到的最小空气流量将用于设计空气压缩机的规模。Nelson和McNeil对稠油油藏的最小空气流量做过研究,但在轻质油藏中的燃烧机理不同于稠油油藏,通常轻质油藏中的燃烧前缘不如稠油油藏中的稳定,因此最小空气流量的确定方法又有所不同。本文使用热采模拟器来确定最小空气流量,在模拟之前,做了高压变温氧化实验来确定火烧参数。模拟数据全来自于实验数据。

    2010年03期 v.26;No.220 19-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 78K]
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  • 电加热过程中在油层内汽化水提高沥青生产

    邹善义;王新伟;马玉峰;刘安源;

    稠油热采和沥青热采包括蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、循环注蒸汽和蒸汽驱。热量提高了原油的温度,原油黏度降低从而有效地流向生产井。电加热过程是注蒸汽过程的一个替代过程。随着天然气价格越来越高,或天然气供应相应减少,电加热过程相对于其他热采方法经济上更具竞争力。油田最近做的阿萨巴斯卡油砂实验表明,经过优化的电加热过程可采出超过75%的稠油或沥青。通过在油层内水汽化来优化电热过程。一系列针对阿萨巴斯卡油砂的初步电加热模拟研究,可通过计算机模型实验群油藏模拟软件来实现。首先,蒸汽驱的采油增量估计是基于一个三区块概念模型;第二,建立现场比例模型来估计电极距、水的注入率和电加热速率对沥青采收率的影响。用统计工具来分析模拟结果,以确定水汽化时沥青最大化生产的最佳状态。理论模型的模拟结果表明,在阿萨巴斯卡油砂储层,水汽化导致的增产油量可高达原始石油地质储量的25%。现场比例模型的一项敏感性研究表明,在油层内水汽化适度时,最大化沥青生产要求电加热速率中等,注水速率较低,电极距较小。研究展示了未来重油/沥青生产的一项有价值的技术。另外,电加热过程可独立运作,并经济产出大量的沥青。

    2010年03期 v.26;No.220 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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采油工程

  • 油基泥浆对水平井产能影响的实例研究

    刘鹏飞;陈治坤;

    本文介绍了印尼一口天然气生产井,该井用带眼衬管完井,目标油藏是一纯砂岩油藏,水平段长1155ft,储层渗透率是0.1~5mD。用设计的油基泥浆来作钻井液可防止对储层造成损害。用碳酸钙颗粒基泥饼制造出薄而可靠的滤饼。这样,钻井时储层损害最小。有人认为,没有必要清除残留在井筒里的泥浆和泥饼,只要开始生产,很容易自动清理掉。这口井投产后的结果令人失望,没有任何产量,于是决定研究泥浆对井产能的影响。计划用连续的井干预措施来消除可能存在的损害机制,并且研究其对井动态的影响。所有井干预工作步骤完成后,井开始生产。井干预措施完成后一个月进行的压力恢复测试表明,该井生产时的损害表皮系数为零。本文讨论了不同的干预措施、试验结果及每一步骤对井产能的影响,还提出了新裸眼水平井投入生产的完整方案。

    2010年03期 v.26;No.220 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 67K]
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  • 无需前置液的氢氟酸单步基质酸化

    刘青;郭兴午;赵立强;刘平礼;

    传统的砂岩HCl:HF基质酸化总是先用含有HCl的前置液溶解碳酸盐,这种方法并不总是成功的,而且操作复杂。在这种情况下,很难确保酸液进入到合适的地区和合适的矿物反应,结果导致不良的区域覆盖率,较差的伤害去除效果,而酸液/岩石的不配伍致使增产效果较差。本文描述了一种新型高pH值酸液体系,它无需前置液。该体系在溶蚀和总的反应性方面具有明显的优势,能使活性酸渗透到基质深处,降低对溶蚀抑制剂的要求;最重要的是,该体系与碳酸钙作用缓慢,由此可遏制钙离子的释放和氟化钙的沉淀;该体系改善了后勤工作,降低了成本,提高了增产效果,使油田更容易实施和控制处理过程的酸化措施。

    2010年03期 v.26;No.220 29-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]
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钻探工程

  • 控制压力钻井技术在KVITEBJΦRN油田高温高压井中的应用

    吕立新;赵继军;陈日吉;刘洪涛;

    KVITEBJΦRN油田是高温高压凝析气田,油层位于中侏罗纪BRENT组和下侏罗纪的砂岩中,经过几年的开采,地层压力亏空严重,造成井下情况复杂,无法进行钻井作业。为此,采用了以控制压力钻井为主的多项综合技术,较好地解决了井下钻井压力窗口窄小的难题。控制压力钻井是利用较低的钻井液密度和地面控制回压装置来调整井下压力的一项技术,能精确地控制井底压力接近或稍大于最大地层孔隙压力。同时采用支持该技术的其他配套技术:钻井液技术、不间断循环技术等,以适应高温高压环境,为钻井作业创造了一个安全的环境。该技术成功应用于KVITEBJΦRN油田的后续2口井。

    2010年03期 v.26;No.220 32-35+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 163K]
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  • 残余弯曲力对连续油管注入器的影响

    黄永章;上官丰收;

    主要讨论连续油管的残余弯曲力和对注入器的影响,对比了残余弯曲力的计算数值与实验测试结果的差异。这些结果可以用来调整夹持器梁的有效压力。

    2010年03期 v.26;No.220 36-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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  • 控制自流注水的智能完井技术

    李庆;王敏生;

    自流注水是指流体从一个地层被引流到另一个地层,以保持油藏压力的一种技术。该技术已在科威特应用了多年,油井通常要钻穿一个含水层和一个储油层,在条件合适和含水层压力较高的情况下,大量的水从含水层流至储油层。在油藏开发后期,因不可控制的压力补充方式给油藏管理带来很多难题,而且随着油藏压力下降,含水层和油层之间的压差增大,射孔时,压降下降过快,流量过高,导致含水层碎屑基岩不稳定。2007年初,科威特西部油田采用智能井工艺完成一口可控制自流注水井,提高了用自流注水工艺维持压力平衡的油藏管理能力。本文介绍了科威特智能井在自流注水井中的安装原理、设计及数据分析。

    2010年03期 v.26;No.220 38-40+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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  • 有效的高密度井眼冲洗液:盐基无固相冲洗液

    陈永红;杨远光;

    介绍了新的盐基高密度无固相冲洗液在深水及近海陆架井驱替中的现场应用。新的高密度冲洗液是在新的表面活性剂的基础上开发的,以确保有效的井眼冲洗、井眼设计参数和顶替模拟。此外,加重隔离液有利于减少高泵压和井筒压差。在实例中,用常规水基冲洗液顶替,预计最大泵压9000psi,但新设计的略小于3000psi。密度大于或等于17.5ppg的高密度冲洗液在没有降低清洁效率的同时,显著减小了压差。

    2010年03期 v.26;No.220 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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天然气开发与利用

  • 气井井筒积液模型与目前预测解法回顾

    彭旭;刘继梓;周凯;陈姣妮;

    气井井筒积液过程是多相流过程,井筒中流体产生回压(通常重力压强起主导作用),该回压会限制,特定条件下甚至会阻止储层中气的产出。工业上已认识到井筒积液的重要性,并积极采取措施避免这类问题,然而对多相流间相互过渡现象却认识不足。本文讨论多相流复杂性与气井井筒积液间关系。综合回顾预测井筒积液产生的流动模型方程,诊断井筒积液对气井产量的影响,并进行最优化筛选。回顾了储层和井筒动态交互作用的最新模拟试验,指出当前模型存在的缺陷,并提出多相流型转变方法的重要性。

    2010年03期 v.26;No.220 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K]
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  • 天然气脱水:用氯化钙代替乙二醇方法的可行性分析

    刘宇;刘英怀;

    天然气脱水是天然气加工处理过程中的重要环节,目前,天然气脱水常用方法有四种:①溶剂吸收法;②固体吸附法;③膜分离技术;④直接冷却法。而乙二醇脱水是天然气脱水采用的常用方法之一。文中分析了乙二醇脱水方法存在的主要问题,探讨了用固体干燥剂代替乙二醇脱水方法的可行性,并进行了环境和经济分析,其结果表明固体干燥剂脱水方法既节能,又在建立和谐环境方面优于其他方法。

    2010年03期 v.26;No.220 50-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K]
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测井技术

  • 利用测井资料评价煤层含气量的新方法

    张妮;刘仲敕;薛媛;谭成仟;

    确定煤层原地基含气量是评价煤层气资源中非常关键的一步。目前认为,煤层含气量与煤层气中的有机成分和无机成分这两个独立成分的相对丰度具有函数关系。在有些煤田内有机成分几乎不变,而无机成分可能在横向和垂向上变化显著。因此,从理论上讲测井响应能够反映煤层气中无机成分的变化,并通过测井响应有效评价煤层含气量。然而,目前通用的评价方法是密度测井,效率比较低,不是将声波测井、光电吸收指数、伽马测井等一起应用,实际上这几种测井响应也可反映煤层中无机成分的变化。本文提到的新方法,主要是用上述的三种测井方法联合密度测井推导每一个煤心样品的复合数值C。不同深度的C值曲线与实测煤层含气量具有较好的相关性。实践证明C值曲线和煤心化验测得的含气量曲线吻合得很好,它们之间相差常数K。而K值的确定只取决于煤层的性质。因此,评价一定深度煤层含气量只需简单地用C值加上K值。印度2个不同的煤田已经使用了这种方法。试验证明,综合应用多种测井响应推导的结果是合理而精确的。这一技术为不同性质的煤田计算其含气量提供了可靠的方法。

    2010年03期 v.26;No.220 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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  • 利用声波测井技术识别海上井的破裂边界

    牛萌;刘协鲁;谭成仟;

    检测第一或第二油套管环形空间存在的窜流以及压力源在工业上遇到了巨大的挑战。在杜拜海上石油生产中的注水和气举过程中,利用声波基础测井仪可精确找出油套管环形空间中的高压源。该文给出了该技术的说明以及杜拜石油历史实例的经验。利用超声波可在不同介质中传播的特有性质,开发出一种井下超声波检漏仪。这个数据采集设备已经发展到可以在常规海底电缆或记忆模式下在光滑管道中持续测井操作。当流体流过破裂边界发生紊流时,井下仪传感器就会检测到高频率的超声波。不同于传统的孔内测声仪,这种新型井下检漏仪特有的复合敏感性使它在检测生产油管、套管和其他完井设备的渗漏时精确度可以小到每英寸0.02L/min。这种井下检漏仪受到远距离噪音源的干扰也比较少。杜拜石油公司利用这种技术获得的成功经验已经证实:应用于井漏检测的超声波技术可以非常精确地检测到油管和套管漏失。

    2010年03期 v.26;No.220 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
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油田计量

  • 低产井测试系统——一种可行的解决边缘井的测试办法

    张华光;王亚娟;张华涛;冯长青;张文星;李旭梅;

    在过去几年里,阿曼石油开发有限责任公司(PDO)利用多相流量计进行油井测试作业。尽管该技术给PDO创造了很大的效益,但是这种仪表主要是利用文丘里管的原理来进行测量,它有一个最小的流量限制,液体流量不能低于20~25m3/d。因此,大多产液量较低的井没有进行测试或者利用比较陈旧的常规测试系统进行测试,但是该常规测试系统的测量结果不太可靠。为产量低于20m3/d的井提供一种测试方法,PDO研制了一套以滑架为基础的移动设备,这套设备可以测试液体流量的标准范围为3~25m3/d,最高可以测试产液量达到100m3/d的油井。这套设备可以在含水量或者含气量为0~100%的范围内适用。随着南部特许地区引进并使用了该套设备后,它除了满足以往多相流量计不能测试的产液量低于20m3/d的井的测试要求外,还解决了黏度超过试井参数的油井试井问题。并且测试结果良好,取得了100%的有效数据。

    2010年03期 v.26;No.220 60-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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