提高采收率技术新进展
时间:2014-12-24 10:03
来源:
作者:zhangyu
生产技术的进步影响着作业者的经济效益。生产技术的最新进展有助于作业者寻求不同领域的平衡点。非常规井的大幅增长带来更多的钻井数量,而这些油气井并非在所有阶段得到生产,且采收率低,因而作业者将井规划视为提高油气生产率的首要关键步骤。高速计算的发展能进一步研究油气生产过程中油藏属性建模。
非常规井的井规划成主流
随着更多企业从 HBP 向开发井发展,对于提高采收率和延长井寿命来说,井规划变得越来越重要。
在过去的几年中,像美国鹰福特(Eagle Ford)这样的储层,石油天然气行业在不断推地挑战钻井效率的极限。尽管钻井设备数量下降了,但是钻井数量增加了。油气行业一直很关注快速钻井。虽然钻探方面有所受益,生产方面却在有效性上滞后。很大一部分井并不是在所有阶段形成生产,最终的采收率在 5%~15% 之间。
生产变化因油井不同而不同,作业者也开始对使用井规划提高效率更感兴趣。“提高油气产量向前发展一直备受关注。许多变化来自作业者从试验储层经济性的探索阶段到他们所关注的提高生产效率的开发阶段。”贝克休斯多级完井系统产品线经理亚伦伯顿说。
“井规划越来越受重视,油气行业正在远离油田开发的一成不变模板。我们现在所看到的是转向多年获得良好生产的长期目标。通过思维方式的转变,我们对数据——微地震、生产测井、生产监测等更加重视。”亚伦伯顿说。同时,哈里伯顿美国中陆地区技术经理马克·帕克强调,当我们更倾向于水平井时,真正重要的是井规划,在一些地区,作业者可探 5,000ft~8,000ft(1524m~2,438m)侧钻水平井。我们试图获取的停留层位和了解目标也是非常重要的。
地下可视化
近十年来,石油天然气行业只专注于直井,这些井可以从表面上看到井结构。现在,随着具有页岩储层类型的非常规资源及盆地的开发,油气行业形成了各种不同的特征。当把所有地质数据、地球物理数据和所有工程数据集成一起,我们就可以利用这些数据生成我们在井规划过程中整合的目标数据,我们不仅仅要了解表层的位置,我们还可以通过三维去观察侧向地层及油藏目标的区别。
井规划要求合作
贝克休斯和哈里伯顿强调了与运营商在井规划方面进行合作的重要性,也重视工程师、地质学家、地球物理学家和岩石物理学家之间的合作。“关键是沟通和看到它从开始到结束,” 亚伦伯顿表示,“不能只专注于钻井,因为完井和生产它们都是有关联的。钻井直接影响着钻孔的完成。例如,运行某种类型的完井系统,针对完井,一旦套管尺寸不对或井眼尺寸错误,显然,这就需要改变完井方案”。
钻探不完善井眼使得在预定深度完井很困难。同时,井下完井直接影响着压裂设计。完成钻孔控制每一段流体区域的大小,且决定着井下压力额定值。它还有助于控制流体驱替,其间接影响着裂缝发育。最为重要的是,采用压裂的完井设计可以确保预定的压裂作业能够被执行。为了实现生产效率的最大化,服务公司应该与作业者在钻井、完井和生产过程的方方面面进行紧密合作。
最新发展
在过去的几年里,油藏模拟主要利用了多种技术的改进,取得了较大的进步。第一个耦合表面 / 地下数值建模关系松散,最为重要的是今天新一代的油藏模拟,解决了完整生产系统在一个耦合系统中油藏可直通地面设施的问题。这意味着这些模块能够解决多级油藏系统问题,解释复杂井井眼轨迹,能够建模水力压裂和自然裂缝性页岩体系,能够探知多种类型流体中的流体流动,并且允许进行多种开采工艺模块选择,包括传统聚合驱油技术和新温感聚合技术、泡沫注入、注气混相驱采油技术、热采技术和低盐度注水技术。
最近几年,这些技术的改进使计算能力急剧增长。油藏模拟每个中央处理器单元仍是利用多个处理器,继续驱动应用程序的吞吐量的速度。并行计算技术的可用性推动了触发线性解算器技术的进步,其需要解决表示油藏流体物理性质的耦合方程。但是,寻求能有效并行并足以快速解决许多不同类型问题的解算器仍面临着一些挑战。建模储层岩石和模拟流体中所有相关的物理属性导致数百万未知数量和控制它们方程相同数量的许多非线性问题。