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提高采收率技術新進展

時間:2014-12-24 10:03 來源: 作者:zhangyu
生產技術的進步影響著作業者的經濟效益。生產技術的最新進展有助于作業者尋求不同領域的平衡點。非常規井的大幅增長帶來更多的鉆井數量,而這些油氣井并非在所有階段得到生產,且采收率低,因而作業者將井規劃視為提高油氣生產率的首要關鍵步驟。高速計算的發展能進一步研究油氣生產過程中油藏屬性建模。
 
非常規井的井規劃成主流
隨著更多企業從 HBP 向開發井發展,對于提高采收率和延長井壽命來說,井規劃變得越來越重要。
 
在過去的幾年中,像美國鷹福特(Eagle Ford)這樣的儲層,石油天然氣行業在不斷推地挑戰鉆井效率的極限。盡管鉆井設備數量下降了,但是鉆井數量增加了。油氣行業一直很關注快速鉆井。雖然鉆探方面有所受益,生產方面卻在有效性上滯后。很大一部分井并不是在所有階段形成生產,最終的采收率在 5%~15% 之間。
 
生產變化因油井不同而不同,作業者也開始對使用井規劃提高效率更感興趣。“提高油氣產量向前發展一直備受關注。許多變化來自作業者從試驗儲層經濟性的探索階段到他們所關注的提高生產效率的開發階段。”貝克休斯多級完井系統產品線經理亞倫伯頓說。
 
“井規劃越來越受重視,油氣行業正在遠離油田開發的一成不變模板。我們現在所看到的是轉向多年獲得良好生產的長期目標。通過思維方式的轉變,我們對數據——微地震、生產測井、生產監測等更加重視。”亞倫伯頓說。同時,哈里伯頓美國中陸地區技術經理馬克·帕克強調,當我們更傾向于水平井時,真正重要的是井規劃,在一些地區,作業者可探 5,000ft~8,000ft(1524m~2,438m)側鉆水平井。我們試圖獲取的停留層位和了解目標也是非常重要的。
 
地下可視化
近十年來,石油天然氣行業只專注于直井,這些井可以從表面上看到井結構。現在,隨著具有頁巖儲層類型的非常規資源及盆地的開發,油氣行業形成了各種不同的特征。當把所有地質數據、地球物理數據和所有工程數據集成一起,我們就可以利用這些數據生成我們在井規劃過程中整合的目標數據,我們不僅僅要了解表層的位置,我們還可以通過三維去觀察側向地層及油藏目標的區別。
 
井規劃要求合作
貝克休斯和哈里伯頓強調了與運營商在井規劃方面進行合作的重要性,也重視工程師、地質學家、地球物理學家和巖石物理學家之間的合作。“關鍵是溝通和看到它從開始到結束,” 亞倫伯頓表示,“不能只專注于鉆井,因為完井和生產它們都是有關聯的。鉆井直接影響著鉆孔的完成。例如,運行某種類型的完井系統,針對完井,一旦套管尺寸不對或井眼尺寸錯誤,顯然,這就需要改變完井方案”。
 
鉆探不完善井眼使得在預定深度完井很困難。同時,井下完井直接影響著壓裂設計。完成鉆孔控制每一段流體區域的大小,且決定著井下壓力額定值。它還有助于控制流體驅替,其間接影響著裂縫發育。最為重要的是,采用壓裂的完井設計可以確保預定的壓裂作業能夠被執行。為了實現生產效率的最大化,服務公司應該與作業者在鉆井、完井和生產過程的方方面面進行緊密合作。
 
最新發展
在過去的幾年里,油藏模擬主要利用了多種技術的改進,取得了較大的進步。第一個耦合表面 / 地下數值建模關系松散,最為重要的是今天新一代的油藏模擬,解決了完整生產系統在一個耦合系統中油藏可直通地面設施的問題。這意味著這些模塊能夠解決多級油藏系統問題,解釋復雜井井眼軌跡,能夠建模水力壓裂和自然裂縫性頁巖體系,能夠探知多種類型流體中的流體流動,并且允許進行多種開采工藝模塊選擇,包括傳統聚合驅油技術和新溫感聚合技術、泡沫注入、注氣混相驅采油技術、熱采技術和低鹽度注水技術。
 
最近幾年,這些技術的改進使計算能力急劇增長。油藏模擬每個中央處理器單元仍是利用多個處理器,繼續驅動應用程序的吞吐量的速度。并行計算技術的可用性推動了觸發線性解算器技術的進步,其需要解決表示油藏流體物理性質的耦合方程。但是,尋求能有效并行并足以快速解決許多不同類型問題的解算器仍面臨著一些挑戰。建模儲層巖石和模擬流體中所有相關的物理屬性導致數百萬未知數量和控制它們方程相同數量的許多非線性問題。

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