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[摘 要]本文论述了低渗透油田开发动态特征,针对油藏地质一动态特征,多年来通过室内研究和现场试验,初步形成注水与采油同步进行技术系列,保持油井具有较高的产量,初期采用高注采比注水,恢复地层压力和油井的生产能力,进行井网加密调整,缩小注采井距,提高水驱控制程度等措施,大大提高注入水的波及系数,提高油田的注水开发效果。
[关键词]低渗透 油田注水 井网 波及系数 对策
中图分类号:C939 ;TE132 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)07-0396-01
1 开发动态特征
1.1 受构造、断层与岩性因素综合影响的复合型油藏
一是平面及纵向上油水分布错综复杂,试油井中油水同出现象较为普遍,增加了油田布井与开发的难度;二是储层砂体规模小,开发井网水驱控制程度低。油田在300m井距反九点注水方式下,75%的储量井网水驱控制程度不到60%,影响了油田注水开发效果的提高。
1.2 储层渗透能力低,油层薄
作为开发目的层的扶余油层属于特低渗透性储层,井点平均空气渗透率只有(5.0~30.1)×10-3μm2,平均有效孔隙度14.77~17.77%。由于油层物性差,油井自然产能低或根本无自然产能,必须压裂改造才能出油。开发中表现为注水井整压严重,采油井底压力很低。有30%的注水井日注水量小于5m3/d,有20%的油井不能正常出油,注不进采不出成为开发中的主要矛盾。
1.3 天然能量普遍较低,油井投产后压力、产量下降较快
采油厂某区块天然能量开采8个月,地层压力由8.4MPa下降到6.0MPa,单井产量由9.8t/d下降到2.5t/d。1.4 储层裂缝发育,注水开发中水沿定向裂缝推进较快油田主体区块,注水过程中1/3油井含水上升快,产量递减快;2/3油井注水受效差,压力产量低,开发过程中平面矛盾十分严重。
2 注水开发技术对策
2.1 注水与采油同步进行,保持油井具有较高的产量
针对油层天然能量小,导压性能差,采取早注水或同步注水,以达到保持地层压力、减少渗透率损失的目的。某区块采取超前注水、同步注水的采油井,投产5个月后采油强度为0.65~0.49t/(d.m),产量下降幅度为28.9%~31.4%。滞后注水2~6个月的油井,采油强度0.4~0.32t/(d.m),产量下降幅度達到43.5%~51.5%,与数值模拟计算结果基本一致。
2.2 初期采用高注采比注水,恢复地层压力和油井的生产能力
油田试验区块,从开始注水的两年半时间里,平均年注采比达到2.0以上,到地层压力很快恢复到饱和压力以上,油井普遍见到注水效果,单井产量由2.5t/d恢复到4.2t/d。
2.3 进行井网加密调整,缩小注采井距,提高水驱控制程度
井网水驱控制程度是决定油田开发效果好坏的重要技术指标,是采取同步注水采油保持袖层能量的基础。当砂体分布面积一定时,井网水驱控制程度大小主要取决于注采井距与注采井数比,适当缩小井距或提高井网的注采井数比,则可提高井网的水驱控制程度。
2.4 采取早期分层注水,提高油田储量动用程度,减缓含水上升速度
虽然油层个数少,但层间渗透性差异大,从油水井产油吸水剖面看,仍存在着较大的层间矛盾,采取早期分层注水开发可以有效的提高储量动用程度,减缓含水上升速度。一是新投注井早期同步分层注水,注采调转井直接分层,减少层间矛盾。对于新投注井的分层主要依据砂体发育规模及连通状况配注水量,考虑到砂岩吸水,初期注水强度略高。二是针对老分层井层间矛盾突出,加强细分层注水,挖潜差油层潜力。根据已分层井周围油井动态状况,对厚度大、层段少、层段内吸水差异仍较大的井,进行细分注水。三是对套管损坏注水井使用体积小、卡距细、承压高的封隔器,提高密封率。
2.5 高水质注水,保持油层具有稳定的吸水能力
油田储层渗透能力低,孔隙结构复杂,对注入水水质要求较高。油田投入开发以来,采取高水质注水。严格按水质标准进行注水,在水质处理上做了大量工作,不仅搞精细处理,使出站水质达标,而且还要搞好水质的全程保护,对地面管线、井下管柱、下井工具做到全程防腐,使注入水进入油层之前,不再被污染。
2.6 沿裂缝注水、向两侧驱油,开发好裂缝性油藏
油田一类区块裂缝发育,裂缝近东西向分布,采用反九点井网开发,井排方向与裂缝夹角大。注水开发后,水沿定向裂缝推进较快,开发过程中平面矛盾日趋严重。对于存在着裂缝的水驱油藏,注采井点同时布置在裂缝系统上时,注入水将沿裂缝向生产井突进,造成油井过早见水或暴性水淹;注水井布置在裂缝系统上,沿裂缝注水拉水线,向裂缝两侧驱油,就会大大提高注入水的波及系数,提高油田的注水开发效果。
2.7 周期注水
油田储层裂缝发育呈多种形态,具有明显的方向性,油层非均质性比较严重。注水开发后注入水沿高渗透层和裂缝突进,导致吸水及出油层数逐渐减少,层间矛盾逐渐加剧,油层动用状况变差。周期注水是解决上述问题的水动力学调整方法之一。周期注水通过周期性的改变注入量和采出量,在油层中造成不稳定压力场,使流体在地层中不断重新分布和层间交换,促进毛细管渗吸作用,可以增大注水波及系数及洗油效率,提高最终采收率。
2.8 注水井深度调剖
油田由于裂缝较为发育,层间平面矛盾较为突出,影响了控制含水工作,为了改善注水井吸水剖面,尤其是裂缝发育的中高含水区块的注水效果,开展了深度调剖技术研究。根据实际油藏条件,主要考虑低渗透储层孔隙结构及裂缝特征,进行了调剖剂的配方优选、性能评价、岩心封堵及封堵后驱油实验、核磁共振成像研究和凝胶对裂缝封堵环境扫描电镜微观实验研究,优选出了与油田储层配伍的调剖剂配方。
3 结束语
挖潜平面矛盾型剩余油、抑制含水上升,进行平面注水结构调整,扩大水驱波及体积,主要是控制老井注水强度,加强新井注水强度;挖潜层间矛盾型剩余油,进行层间注水结构调整,改善油层动用状况,缓解层间矛盾。对套变后无法继续分层注水井进行浅调剖,封堵高渗透层,加强吸水差油层动用,改变注入剖面。
参考文献
[1] 陈凤.扩大低渗透油藏波及体积的驱油体系研究[D].大庆石油学院 2010.
[2] 宋培基,秦保杰,徐霞.低渗透油藏渗流机理与合理井距[J].科技信息. 2010(01).
[3] 袁旭军,叶晓端,鲍为,周静,何进,朱洪涛.低渗透油田开发的难点和主要对策[J].钻采工艺. 2006(04).
[关键词]低渗透 油田注水 井网 波及系数 对策
中图分类号:C939 ;TE132 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)07-0396-01
1 开发动态特征
1.1 受构造、断层与岩性因素综合影响的复合型油藏
一是平面及纵向上油水分布错综复杂,试油井中油水同出现象较为普遍,增加了油田布井与开发的难度;二是储层砂体规模小,开发井网水驱控制程度低。油田在300m井距反九点注水方式下,75%的储量井网水驱控制程度不到60%,影响了油田注水开发效果的提高。
1.2 储层渗透能力低,油层薄
作为开发目的层的扶余油层属于特低渗透性储层,井点平均空气渗透率只有(5.0~30.1)×10-3μm2,平均有效孔隙度14.77~17.77%。由于油层物性差,油井自然产能低或根本无自然产能,必须压裂改造才能出油。开发中表现为注水井整压严重,采油井底压力很低。有30%的注水井日注水量小于5m3/d,有20%的油井不能正常出油,注不进采不出成为开发中的主要矛盾。
1.3 天然能量普遍较低,油井投产后压力、产量下降较快
采油厂某区块天然能量开采8个月,地层压力由8.4MPa下降到6.0MPa,单井产量由9.8t/d下降到2.5t/d。1.4 储层裂缝发育,注水开发中水沿定向裂缝推进较快油田主体区块,注水过程中1/3油井含水上升快,产量递减快;2/3油井注水受效差,压力产量低,开发过程中平面矛盾十分严重。
2 注水开发技术对策
2.1 注水与采油同步进行,保持油井具有较高的产量
针对油层天然能量小,导压性能差,采取早注水或同步注水,以达到保持地层压力、减少渗透率损失的目的。某区块采取超前注水、同步注水的采油井,投产5个月后采油强度为0.65~0.49t/(d.m),产量下降幅度为28.9%~31.4%。滞后注水2~6个月的油井,采油强度0.4~0.32t/(d.m),产量下降幅度達到43.5%~51.5%,与数值模拟计算结果基本一致。
2.2 初期采用高注采比注水,恢复地层压力和油井的生产能力
油田试验区块,从开始注水的两年半时间里,平均年注采比达到2.0以上,到地层压力很快恢复到饱和压力以上,油井普遍见到注水效果,单井产量由2.5t/d恢复到4.2t/d。
2.3 进行井网加密调整,缩小注采井距,提高水驱控制程度
井网水驱控制程度是决定油田开发效果好坏的重要技术指标,是采取同步注水采油保持袖层能量的基础。当砂体分布面积一定时,井网水驱控制程度大小主要取决于注采井距与注采井数比,适当缩小井距或提高井网的注采井数比,则可提高井网的水驱控制程度。
2.4 采取早期分层注水,提高油田储量动用程度,减缓含水上升速度
虽然油层个数少,但层间渗透性差异大,从油水井产油吸水剖面看,仍存在着较大的层间矛盾,采取早期分层注水开发可以有效的提高储量动用程度,减缓含水上升速度。一是新投注井早期同步分层注水,注采调转井直接分层,减少层间矛盾。对于新投注井的分层主要依据砂体发育规模及连通状况配注水量,考虑到砂岩吸水,初期注水强度略高。二是针对老分层井层间矛盾突出,加强细分层注水,挖潜差油层潜力。根据已分层井周围油井动态状况,对厚度大、层段少、层段内吸水差异仍较大的井,进行细分注水。三是对套管损坏注水井使用体积小、卡距细、承压高的封隔器,提高密封率。
2.5 高水质注水,保持油层具有稳定的吸水能力
油田储层渗透能力低,孔隙结构复杂,对注入水水质要求较高。油田投入开发以来,采取高水质注水。严格按水质标准进行注水,在水质处理上做了大量工作,不仅搞精细处理,使出站水质达标,而且还要搞好水质的全程保护,对地面管线、井下管柱、下井工具做到全程防腐,使注入水进入油层之前,不再被污染。
2.6 沿裂缝注水、向两侧驱油,开发好裂缝性油藏
油田一类区块裂缝发育,裂缝近东西向分布,采用反九点井网开发,井排方向与裂缝夹角大。注水开发后,水沿定向裂缝推进较快,开发过程中平面矛盾日趋严重。对于存在着裂缝的水驱油藏,注采井点同时布置在裂缝系统上时,注入水将沿裂缝向生产井突进,造成油井过早见水或暴性水淹;注水井布置在裂缝系统上,沿裂缝注水拉水线,向裂缝两侧驱油,就会大大提高注入水的波及系数,提高油田的注水开发效果。
2.7 周期注水
油田储层裂缝发育呈多种形态,具有明显的方向性,油层非均质性比较严重。注水开发后注入水沿高渗透层和裂缝突进,导致吸水及出油层数逐渐减少,层间矛盾逐渐加剧,油层动用状况变差。周期注水是解决上述问题的水动力学调整方法之一。周期注水通过周期性的改变注入量和采出量,在油层中造成不稳定压力场,使流体在地层中不断重新分布和层间交换,促进毛细管渗吸作用,可以增大注水波及系数及洗油效率,提高最终采收率。
2.8 注水井深度调剖
油田由于裂缝较为发育,层间平面矛盾较为突出,影响了控制含水工作,为了改善注水井吸水剖面,尤其是裂缝发育的中高含水区块的注水效果,开展了深度调剖技术研究。根据实际油藏条件,主要考虑低渗透储层孔隙结构及裂缝特征,进行了调剖剂的配方优选、性能评价、岩心封堵及封堵后驱油实验、核磁共振成像研究和凝胶对裂缝封堵环境扫描电镜微观实验研究,优选出了与油田储层配伍的调剖剂配方。
3 结束语
挖潜平面矛盾型剩余油、抑制含水上升,进行平面注水结构调整,扩大水驱波及体积,主要是控制老井注水强度,加强新井注水强度;挖潜层间矛盾型剩余油,进行层间注水结构调整,改善油层动用状况,缓解层间矛盾。对套变后无法继续分层注水井进行浅调剖,封堵高渗透层,加强吸水差油层动用,改变注入剖面。
参考文献
[1] 陈凤.扩大低渗透油藏波及体积的驱油体系研究[D].大庆石油学院 2010.
[2] 宋培基,秦保杰,徐霞.低渗透油藏渗流机理与合理井距[J].科技信息. 2010(01).
[3] 袁旭军,叶晓端,鲍为,周静,何进,朱洪涛.低渗透油田开发的难点和主要对策[J].钻采工艺. 2006(04).