A油田稠油油藏提液研究與實踐

王佩文，劉春艷，馮梅芳，王海燕，王為民，周海燕

(1.中海石油(中國)有限公司蓬勃作業(yè)公司，天津塘沽 300452； 2.中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院；3.中國石油冀東油田分公司陸上油田作業(yè)處；4.中國石油吉林油田分公司)

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A油田稠油油藏提液研究與實踐

王佩文1，劉春艷2，馮梅芳3，王海燕4，王為民1，周海燕1

(1.中海石油(中國)有限公司蓬勃作業(yè)公司，天津塘沽 300452； 2.中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院；3.中國石油冀東油田分公司陸上油田作業(yè)處；4.中國石油吉林油田分公司)

提液是油田進入高含水階段剩余油挖潛的有效手段，但是如何選井、如何計算提液幅度以及如何評價提液效果是業(yè)界的一個難題。以稠油A油田的地質(zhì)油藏資料為基礎(chǔ)，闡述了提液選井的原則和條件，利用油藏工程方法計算合理的提液幅度，用數(shù)值模擬方法驗證其合理性，并建立了適合A油田從提液選井、提液幅度計算到提液效果評價的一整套體系。根據(jù)研究結(jié)果進行了23井次的提液實踐，提液后單井平均產(chǎn)能提高了一倍，并引入水驅(qū)曲線法評價提液效果。

提液條件；剩余油分布；生產(chǎn)壓差；水驅(qū)曲線

A油田經(jīng)歷近30年的開發(fā)后，地質(zhì)儲量采出程度已達到38%，綜合含水達到88%，剩余油分布十分復(fù)雜，增產(chǎn)挖潛的難度較大。采用提液挖潛措施后老井產(chǎn)量提高了一倍，打破了油田產(chǎn)量不斷遞減的局面，改善了油田的開發(fā)效果。

1　提液基本條件

1.1地層能量

A油田屬于構(gòu)造層狀油藏，儲層物性較好，具有較強的邊水能量。原始地層壓力為16.6 MPa,飽和壓力為12.3 MPa,目前平均地層壓力為15.7 MPa，地層能量充足且在飽和壓力之上，地層供液能力較強，具備提液強采的能量條件[1]。

1.2油井含水

油田隨著開發(fā)時間的增長和含水的上升，采油速度下降，采液速度上升[2]。隨著含水上升，油層含水飽和度不斷增大，水相滲透率逐漸上升，無因次采液指數(shù)不斷增大，特別是進入高含水期后無因次采液指數(shù)增加較快。圖1為A油田的相對滲透率曲線，通過公式推導(dǎo)，繪制A油田的無因次采油(采液)曲線(圖2)，可以看出，當含水大于80%以后，無因次采液指數(shù)大幅上升，而A油田的含水已經(jīng)超過80%，滿足提液的含水條件。

1.3剩余油分布

針對油田不同區(qū)域的剩余油分布特點，將提液措施與相應(yīng)配套措施相結(jié)合，才能發(fā)揮油井提液的最大潛力，因此提液研究應(yīng)以剩余油分布規(guī)律的研究為基礎(chǔ)。

圖1　A油田相對滲透率曲線

圖2　A油田無因次采油(液)指數(shù)曲線

本文對剩余油分布規(guī)律的研究主要從構(gòu)造、沉積微相及儲層特征入手，利用油藏數(shù)值模擬方法，同時結(jié)合產(chǎn)液剖面資料、飽和度測試資料等進行綜合分析，得出A油田的剩余油分布規(guī)律。

A油田的剩余油分布具有以下特征：

(1)縱向上，儲層的韻律特征控制了剩余油的分布，在正韻律儲層的上部剩余相對富集[3]，滲透率較差的層段存在剩余油。

(2)平面上，受構(gòu)造以及強邊水的影響，剩余油主要集中在油田內(nèi)部的構(gòu)造高部位。

2　提液合理生產(chǎn)壓差和產(chǎn)液量

2.1合理生產(chǎn)壓差

2.1.1油藏工程方法

在能量充足的條件下，提液的生產(chǎn)壓差也不能無限放大。在井底流壓下降到一定限度時，油井產(chǎn)量會隨生產(chǎn)壓差的增大而減小，而影響油井產(chǎn)量的主要原因就是油井脫氣。

根據(jù)油氣兩相滲流力學(xué)公式建立生產(chǎn)壓差與產(chǎn)量之間的關(guān)系：

(1)

(2)

式中：Q——油井產(chǎn)量，m3/d；h——油層厚度，m；Re——油井泄油半徑，m；Rw——油井井筒半徑，m；K——滲透率，μm2；μo——地下原油黏度，mPa·s；Ps——地層壓力，MPa；Pb——飽和壓力，MPa；Swc——束縛水飽和度；Sg——含氣飽和度；Z——天然氣壓縮因子；Rs——溶解氣油比，m3/m3；Bo——地層原油體積系數(shù)；T—— 溫度，℃。

公式中Bo、Sg、Rs、Z均為壓力的函數(shù)，其中Sg為Kro的函數(shù)。利用A油田實際的PVT及相滲資料進行回歸，得到上述參數(shù)與壓力之間的關(guān)系式，代入公式(2)得到Sg與P的關(guān)系，再代入公式(1)得到Q與P的關(guān)系，最終計算出油井提液后的合理生產(chǎn)壓差為3.5～4.0 MPa。

2.1.2油藏數(shù)值模擬法

油藏數(shù)值模擬法是在較好的歷史擬合的基礎(chǔ)上，分別給定不同生產(chǎn)壓差下的最大產(chǎn)液量，進行產(chǎn)油量和氣油比的預(yù)測。當生產(chǎn)壓差大于4 MPa時，氣油比迅速增加，增油幅度變小，驗證了油藏工程方法計算的生產(chǎn)壓差3.5～4.0 MPa是合理的。

2.2合理產(chǎn)液量

油井合理產(chǎn)液量的計算方法主要是采用油水兩相滲流力學(xué)公式[4]：

Δp=

(3)

公式中Sw是fw和Kro的函數(shù)，利用油田實際的油水相滲曲線，進行回歸擬合，就可以得到fw與Sw，Kro與Sw的關(guān)系式，代入公式(3)計算得到不同產(chǎn)液量下含水率與生產(chǎn)壓差的關(guān)系。

根據(jù)含水率和生產(chǎn)壓差，最終確定油田油井的合理產(chǎn)液量為500～1 000 m3/d。

3　提液實踐及認識

3.1提液實踐

以剩余油分布規(guī)律研究為基礎(chǔ)，結(jié)合不同區(qū)域的地質(zhì)油藏條件，并將提液與相應(yīng)措施進行配套，充分發(fā)揮油井的最大潛力，實現(xiàn)剩余油挖潛的目的。

(1)充分利用油田的天然優(yōu)勢，對邊部高含水井大幅度提液。A油田的驅(qū)動類型屬于強邊水驅(qū)，邊部油井含水基本上都在90%以上，受強邊水驅(qū)動的作用，地層能量充足，油井表現(xiàn)較強的供液能力，動液面較淺。維持現(xiàn)狀生產(chǎn)，日產(chǎn)液水平基本是100～250 m3，并不能充分發(fā)揮油井的潛力，因此要充分利用油田強邊水驅(qū)的天然優(yōu)勢，對供液充足的邊部高含水井進行大幅度提液，提高產(chǎn)油量。提液后單井日產(chǎn)液增加250～450 m3，實現(xiàn)單井日增油15～30 m3。

(2)結(jié)合剩余油分布進行提液。從油井飽和度測試資料結(jié)果看，層內(nèi)滲透率相對較低的部位，在原有生產(chǎn)壓差條件下動用較差[5]，剩余油飽和度仍然較高，通過放大生產(chǎn)壓差后，可以有效釋放物性差層潛力。實施后單井日增液200～400 m3，單井日增油20～40 m3，含水率變化不大，實現(xiàn)了有效提液。

剩余油分布規(guī)律的研究成果顯示，油田內(nèi)部為剩余油富集區(qū)，因此提出將油田內(nèi)部的油井進行提液，有效釋放儲層潛力。實施后單井日增油30～100 m3，并且初期含水有不同程度的下降，實現(xiàn)了有效提液。

(3)解堵與提液相結(jié)合，有效解除提液的供液瓶頸。部分油井存在近井地帶污染，在動態(tài)上表現(xiàn)出供液不足的現(xiàn)象，油井無法進行提液措施，而實際上從儲層物性和測壓資料來看，地層能量充足。通過解堵，解除井底污染，有效地提高地層到井筒的流動性，使得油井供液能力大大增強。將解堵與提液相結(jié)合，可以有效解除油井提液的供液瓶頸。解堵后進行提液，單井日產(chǎn)液水平提高150～250 m3，實現(xiàn)單井日增油5～15 m3。

3.2提液效果評價

提液的目的一方面是提高采油速度，實現(xiàn)高速開發(fā)，另一方面它是剩余油挖潛的手段，可以提高最終采收率。本文用水驅(qū)特征曲線來評價油田提液效果。從儲層物性和流體性質(zhì)等方面考慮，A油田適合于甲型水驅(qū)特征曲線(以下簡稱水驅(qū)特征曲線)。

從水驅(qū)特征曲線公式推導(dǎo)的可采儲量公式得知，水驅(qū)曲線的斜率b的變化可以反映油田開發(fā)效果的好壞。A油田目前提液井含水為80%～93%，水驅(qū)曲線表現(xiàn)出穩(wěn)定水驅(qū)的直線段，但未到水驅(qū)曲線后期上翹的階段，因此采用水驅(qū)特征曲線法來評價提液效果。如果提液后水驅(qū)曲線的斜率b變小，提液效果為優(yōu)，因為其既提高了采油速度又提高了采收率，實現(xiàn)了剩余油挖潛；如果提液后，水驅(qū)曲線的斜率b不變，效果為中，因為其只實現(xiàn)了提高采油速度；如果提液后水驅(qū)曲線的斜率變大，提液效果為差，因為雖然提高了采液速度，但是提液后含水大幅度上升，水驅(qū)效果變差。圖3、圖4為A油田提液效果為較好的實例，圖5、圖6為A油田提液效果一般的實例。2009～2011年A油田共進行大泵提液23井次，其中19井次為較好，4井次為一般，油田平均單井產(chǎn)能由18 m3/d 提高到34 m3/d，實現(xiàn)累計增油29×104m3。提液已經(jīng)成為A油田增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、進行剩余油挖潛的有效措施。

圖3　A23井提液后水驅(qū)特征曲線斜率變化情況

3.3影響提液效果的因素分析及認識

(1)地層能量。地層能量是提液的基礎(chǔ)，A油田位于油藏邊部的油井，受邊水的穩(wěn)定供給，提液效果普遍較好。位于油藏內(nèi)部的部分油井，以注水井作為主要的能量供給，提液后雖然初期可達到設(shè)計液量，但是提液后注采比小于1，注水不足，導(dǎo)致提液有效期較短。

圖4　B11井提液后水驅(qū)特征曲線斜率變化情況

圖5　A19井提液后水驅(qū)特征曲線斜率變化情況

圖6　B1井提液后水驅(qū)特征曲線斜率變化情況

(2)油井污染。部分存在井底污染的油井，放大壓差后，油井表現(xiàn)出供液不足，液量增加幅度不明顯，提液效果差，所以建議在提液前解除油井污染，確保提液效果。

(3)剩余油分布。通過生產(chǎn)測井資料和地質(zhì)油藏綜合分析認為，剩余油較為富集的區(qū)域，提液后生產(chǎn)效果較好；水洗程度高或存在異常高滲水淹層的井，放大壓差后，含水上升較快，提液效果差。因此提液要與剩余油分布緊密結(jié)合。

4　結(jié)論

(1)提液要以剩余油分布規(guī)律研究為基礎(chǔ)，結(jié)合不同區(qū)域的地質(zhì)油藏條件，將提液與相應(yīng)措施配套，

才能充分發(fā)揮油井的最大潛力，達到剩余油挖潛的目的。

(2)提液需要滿足的主要條件為：地層能量充足，滿足提液的含水條件，剩余油較為富集。

(3)地層能量為提液的基礎(chǔ)，地層能量充足的區(qū)域提液效果普遍較好，供液不足的區(qū)域提液有效期短、效果較差。

(4)油井污染影響提液效果，建議在提液前解除油井污染，確保提液效果。

(5)提液要與剩余油分布緊密結(jié)合。剩余油較為富集的區(qū)域，提液后效果較好；水洗程度高或存在異常高滲水淹層的井，提液效果差。

[1]馬功聯(lián).通61斷塊特高含水期提液技術(shù)研究與實踐[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23(6):43-44.

[2]謝梅波.埕北稠油油田生產(chǎn)滲流特性的研究和應(yīng)用[J].中國海上油氣，1995,20(5):318-324.

[3]林承焰.老油田剩余油分布-水下分流河道岔道口剩余油富集[J].石油學(xué)報，2011,32(5):830-833.

[4]張建國.油氣層滲流力學(xué)[M].東營：石油大學(xué)出版社，1997：41-42.

[5]王國民.強化排液研究及礦場應(yīng)用[J].特種油氣藏，2004,11(4):78～80.

編輯：王金旗

1673-8217(2016)04-0103-04

2016-02-20

王佩文，工程師，1983年生，2007年畢業(yè)于西安石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)研究工作。

國家科技重大專項“海上稠油油田高效開發(fā)叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調(diào)整油藏工程技術(shù)示范”(2011ZX05057-001)。

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