低滲砂巖油藏高含水期提液可行性研究

余保海 李俊 黃?。ㄩL(zhǎng)慶油田第七采油廠，陜西 西安 710200）

低滲油藏具有儲(chǔ)層滲透率低、孔隙度小、連通性差、天然能量不足等特點(diǎn)，一般需要進(jìn)行注水開(kāi)發(fā)才能取得較好的開(kāi)發(fā)效果。油藏見(jiàn)水后，由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，注入水易沿滲透率較高的層位快速推進(jìn)導(dǎo)致油井含水快速上升、產(chǎn)油量較低，甚至造成水淹關(guān)井。而滲透率較低的層位無(wú)法被驅(qū)替，形成無(wú)效注水循環(huán)，極大的影響了該類油藏開(kāi)發(fā)效果和最終采收率的提高。

為了改善低滲油藏高含水期開(kāi)發(fā)效果，進(jìn)行提液可行性研究是很有必要的一項(xiàng)研究工作。根據(jù)滲流力學(xué)達(dá)西公式可知，提高油井產(chǎn)液量的途徑有兩個(gè)：一是提高生產(chǎn)壓差（Pe-Pw）；二是提高流體流動(dòng)系數(shù)（Kh）。本文將主要從這兩個(gè)方面入手，同時(shí)結(jié)合低滲砂巖油藏地質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)行提液時(shí)機(jī)、提液方式等方面的可行性研究。

式中，Q為生產(chǎn)井產(chǎn)液量；K為儲(chǔ)層有效滲透率；h為儲(chǔ)層有效厚度；Pe為地層壓力；Pw為井底流動(dòng)壓力；re為油藏供給半徑；re為井筒半徑。

1 低滲油藏地質(zhì)特征

孔滲等物性參數(shù)小、儲(chǔ)層間聯(lián)通性差、非均質(zhì)性強(qiáng)是低滲油藏儲(chǔ)層的主要地質(zhì)特征。而對(duì)于提液井，則要求地層有良好的供液能力，才能保證油井有液可提，且使提液措施具有良好的延續(xù)性提高提液措施增油量。為此，對(duì)低滲透油藏進(jìn)行酸化壓裂措施改造是常用的方法之一。通過(guò)儲(chǔ)層改造，油藏孔隙度、滲透率都將大大提高，油水井見(jiàn)聯(lián)通情況也將有所改善，從而為在油井端可以采出更多液量奠定生產(chǎn)條件。目前分段壓裂、分段酸化相關(guān)技術(shù)及設(shè)備已發(fā)展的十分成熟，進(jìn)行低滲透油藏儲(chǔ)層籠統(tǒng)或分段分層改造在礦場(chǎng)易于實(shí)現(xiàn)。

從表1可以看出，壓裂工藝可有效提高低滲透油藏產(chǎn)油量，為低滲透油藏單井提液奠定了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。采油強(qiáng)度對(duì)比增加倍數(shù)從大到小依次為：低滲透薄層、低滲透層、中滲透層、高滲透層，說(shuō)明低滲透薄層和低滲透層的壓裂增油潛力更大、效果更好。

另有數(shù)值模擬研究結(jié)果表明，層間不同的滲透率極差即縱向非均質(zhì)性，會(huì)對(duì)提液效果產(chǎn)生重要影響。（1）當(dāng)層間滲透率極差為2時(shí)，儲(chǔ)層間物性相對(duì)較為均勻，注采剖面不會(huì)出現(xiàn)太大尖峰狀，因此提液的最佳時(shí)機(jī)是油藏整體注水見(jiàn)效時(shí)，會(huì)取得較好的增油效果；（2）當(dāng)層間滲透率極差為5時(shí)，儲(chǔ)層間物性已存在較大差異，不同層間產(chǎn)吸狀況差別很大，這種情況下提液的最佳時(shí)機(jī)也是油藏整體注水見(jiàn)效時(shí)，但提液增油的效果次于極差為2的情況；（3）當(dāng)層間滲透率極差繼續(xù)增大到10時(shí)，根據(jù)產(chǎn)吸剖面可知主要的產(chǎn)吸層均為高滲透層，中低滲透層貢獻(xiàn)較小，這種情況下提液對(duì)油藏開(kāi)發(fā)效果的改善基本沒(méi)有幫助。

圖1 調(diào)剖改善層間動(dòng)用程度效果圖

因此，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中因非均質(zhì)性強(qiáng)而層間干擾嚴(yán)重的油水井，應(yīng)適時(shí)進(jìn)行調(diào)剖措施處理，以達(dá)到封堵高滲層、提高中低滲透層動(dòng)用程度的效果，為油井提液創(chuàng)造條件。

2 提液時(shí)機(jī)和方式

2.1 油藏提液時(shí)機(jī)的確定

根據(jù)油藏代表性相對(duì)滲透率曲線，可求得油水兩相相對(duì)滲透率相等的點(diǎn)即平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的含水率fw1，作為提液時(shí)機(jī)的初定值。在該平衡點(diǎn)之前，儲(chǔ)層中油相的相對(duì)滲透率大于水相相對(duì)滲透率，油藏整體處于有效水驅(qū)油階段，注入水利用效率相應(yīng)較高；而在平衡點(diǎn)之后，水相的相對(duì)滲透率大于油相相對(duì)滲透率，注入水在儲(chǔ)層中流動(dòng)速度大于原油。隨著水驅(qū)油過(guò)程的持續(xù)，油藏含水率不斷升高，再進(jìn)行提液不會(huì)取得增油效果。因此，油藏提液時(shí)機(jī)應(yīng)在平衡點(diǎn)確定的含水率fw1之前。

圖2 提液時(shí)機(jī)理論值確定方法示意

根據(jù)無(wú)因次采油、采液指數(shù)計(jì)算公式，可作出油藏?zé)o因次采油指數(shù)、無(wú)因次采液指數(shù)隨油藏含水率的變化關(guān)系曲線。無(wú)因次采液指數(shù)開(kāi)始明顯上升時(shí)對(duì)應(yīng)的油藏含水率記為fw2。在fw2含水率點(diǎn)之后擇機(jī)進(jìn)行提液，能合理利用注入水能量，避免無(wú)效注水循環(huán)現(xiàn)象。因此，合理的油藏提液時(shí)機(jī)應(yīng)為fw1-fw2之間。

表1 國(guó)內(nèi)某油田不同滲透率油層壓裂前后采油強(qiáng)度對(duì)比

2.2 提液方式優(yōu)選

結(jié)合油井所在位置有效厚度、儲(chǔ)層平均有效滲透率、井網(wǎng)完善程度、注水受效情況，將可提液油井進(jìn)行分類處理。

對(duì)位于油藏高部位、有效厚度大、滲透率高、井網(wǎng)完善、注水受效好的油井，該類油井一般供液較為充足，動(dòng)液面高，可換用大機(jī)型抽油機(jī)進(jìn)行抽采，同時(shí)加大抽油泵泵徑，在合理范圍內(nèi)提高抽油機(jī)沖程沖次。存在桿管偏磨現(xiàn)象的油井，可更換電潛泵、螺桿泵進(jìn)行采油。

對(duì)位于油藏一般位置、有效厚度小、注水受效一般的油井，該類油井一般層間滲透率極差較大，產(chǎn)液剖面不穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)注水井吸水剖面不均勻，存在單層過(guò)度吸水現(xiàn)象，可對(duì)連通注水井進(jìn)行調(diào)剖，同時(shí)結(jié)合細(xì)分注水，改善吸水剖面，提高中低滲透層動(dòng)用程度。油井進(jìn)行卡堵水處理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行換大泵開(kāi)采。

對(duì)于油藏邊部的油井，該區(qū)域儲(chǔ)層發(fā)育差油層厚度小，滲透率低，油井普遍供液不足?？蓪?duì)該區(qū)域油井進(jìn)行酸化壓裂改造處理，提高儲(chǔ)層孔滲狀況。同時(shí)，補(bǔ)充完善油藏邊部注水，提高地層能量，增加油井生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

對(duì)于區(qū)域內(nèi)已報(bào)廢或停產(chǎn)停注老井，積極進(jìn)行區(qū)塊油藏開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)分析，找出潛力所在，適時(shí)進(jìn)行報(bào)廢老井側(cè)鉆來(lái)增加生產(chǎn)井?dāng)?shù)，從而達(dá)到區(qū)塊整體提液的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

3.1 酸化壓裂和調(diào)剖分注技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)行，使得低滲透油藏油井提液成為可能，合理組織相關(guān)措施的開(kāi)展，可實(shí)現(xiàn)提高油藏產(chǎn)油量和最終采收率的目的。

3.2 根據(jù)相對(duì)滲透率曲線和無(wú)因次采液指數(shù)計(jì)算，可得出合理的油藏提液時(shí)機(jī)為無(wú)因次采液指數(shù)開(kāi)始上升的含水率fw1到相滲曲線平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)含水率fw2之間。

3.3 對(duì)不同地質(zhì)特征、不同開(kāi)發(fā)特點(diǎn)的油井，應(yīng)結(jié)合油藏動(dòng)態(tài)分析和精細(xì)描述進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，一井一策合理開(kāi)展提液工作。

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