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非均质疏松砂岩储层水平井砂液(水)协同产出剖面动态演化机制及模拟

批准号:
52074331
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
董长银
学科分类:
油气开采
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
董长银

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
控砂和控水是疏松砂岩油气藏水平井高效开发的主导技术策略,但由于对储层向水平井的流(油气水)固(地层砂)入流剖面认识不清,砂水控制开发效果亟待大幅提高。实际上,由于储层原始非均质性,以及流体和地层砂之间未知的微观协同产出机制,水平井流固产出剖面存在非均质性并且随时间和空间发生动态演化。缺乏对砂水产出剖面动态演化的深刻认识以及由此导致的砂水分治策略,是目前水平井控砂控水开发面临的关键技术瓶颈。项目拟针对上述问题,开展非均质疏松砂岩储层水平井砂液(水)协同产出剖面动态演化机制及其可视化模拟研究,重点探索储层流体和砂粒产出的微观协同机制、长周期流固产出对储层物性影响机制及规律、非均质储层水平井流固产出剖面动态演化模拟及规律,并研究其在水平井砂水协同控制中的应用方法;最终形成一套非均质砂岩储层砂液产出剖面动态演化模拟方法及软件系统,为长井段水平井砂水高效协同控制、开采完井与生产优化提供重要技术支撑。
英文摘要
Sand and water control are main technical strategies for high-efficiency horizontal wells development in loose sandstone oil and gas reservoirs. But, lack of awareness of solid (sand) and fluid (oil, gas and water) inflow profile into wells limits the effect of sand and water control in horizontal wells. In fact, the initial properties of formation or reservoir is of obviously heterogeneous. Sands and fluid are produced from formation with a certain micro synergetic mechanism, which is still not well known. The inflow profile of solid and fluid tend to be also heterogeneous and evolve dynamically with time and space. Generally, lack of deep knowledge of the inflow profile dynamic evolution and the resultant tactics of separated sand-water controlling are the key technical bottlenecks for horizontal wells development. Aiming at the above problems, the research project will focus on the synergetic time-space evolution mechanism and dynamic simulation of solid-fluid inflow profile of horizontal wells in heterogeneous sandstone reservoirs. The detailed study contents involve micro synergetic coordination mechanism of sand-fluid production, the mechanism of affecting law of long-term solid-fluid removal on reservoir properties, and the visual and dynamic simulation of solid-fluid production profile evolution, with final investigation of the application method in systematic sand-water control in long-interval horizontal wells. The objective of the study is to develop an integrated model to simulate the dynamic changing process of solid-fluid inflow profile and the corresponding software package, which can provide key and strong supports for sand-water control, well completion and production optimization.
针对非均质疏松砂岩储层水平井开发中砂水协同产出机制不清、动态剖面预测困难等瓶颈难度,围绕非均质储层砂液时空演化机理与动态可视化模拟科学问题,创新"微观-宏观"多尺度协同研究思路,自主研制微观可视化流固产出模拟实验系统,通过实验揭示了弱胶结砂岩储层生产过程中流体-砂粒协同运移的微观作用机制,阐明了砂液产出对储层胶结强度、孔喉结构及渗流特性的动态损伤规律,建立了基于孔喉网络演化的储层物性定量表征模型,为长井段水平井出砂预测提供了理论依据。突破传统均质化模拟局限,构建了国内首套大尺度非均质水平井砂液动态模拟实验平台,通过模拟多种储层强度非均质分布,解析了水平井段高速入流热点的形成机制及其对砂液非均匀产出的控制作用。基于实验规律与多场耦合理论建立了砂液产出剖面动态演化数学模型,自主研发了具有自主知识产权的非均质储层砂液产出剖面模拟与预测计算模拟软件,实现了从传统笼统预测到动态亏空精细刻画的技术跨越。形成的分级分段协同控制方法体系,为不同类型易出砂水平井的精细流固控制提供了变革性关键基础。最终形成一套非均质砂岩储层砂液产出剖面动态演化模拟方法及软件系统,为长井段水平井砂水高效协同控制、开采完井与生产优化提供了重要技术支撑。项目共发表学术论文21篇,其中行业顶尖期刊论文12篇;出版学术专著2部,获得授权发明专利3件;获得软件著作权4项;获得省部级成果二等奖3项;发起主办与本项目成果紧密相关的国内学术会议2次,参加国际学术会议3人次,参加国内学术会议13人次。共发表大会主题报告8个,分会报告/海报1个;培养博士后1名,博士研究生2名,硕士研究生3名。项目作为现场砂水产出工程问题的应用基础研究,已转化专利技术2项,支撑和应用于工程项目6项,成果已在指导现场流固产出预测和控制领域的工程应用方面初见成效,并在碳酸盐岩、储气库、地热等领域也有广阔应用前景。
弱胶结储层微观出砂机理与颗粒级尺度出砂过程模拟研究
  • 批准号:
    51774307
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    董长银
  • 依托单位:
疏松砂岩油气藏水平井管外地层砾石充填机理及模拟基础研究
  • 批准号:
    51374226
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    董长银
  • 依托单位:
复杂条件下大斜度井砾石充填机理研究
  • 批准号:
    50704035
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    董长银
  • 依托单位:
国内基金
海外基金