底水油藏直井開采物理模擬實驗研究

陳浪羅斐王都（.長江大學， 湖北 武漢 43000；.昆侖能源湖北黃岡液化天然氣有限公司， 湖北 黃崗 438000）

底水油藏直井開采物理模擬實驗研究

陳浪1羅斐2王都1（1.長江大學， 湖北 武漢 430100；2.昆侖能源湖北黃岡液化天然氣有限公司， 湖北 黃崗 438000）

直井技術是開采砂巖底水油藏的一項重要技術，針對直井開采進行了水淹動態(tài)的試驗研究。實驗結果表明：平板模型試驗能夠直觀地描述底水油藏下水錐的形態(tài)，也能反映出直井的水淹動態(tài)和模式；實驗過程中水錐的形成現象明顯，油層見水后，含水上升快。隔層對水錐的抑制作用明顯，使得無水采油期變長，且最終采收率增加近5.2%。

底水油藏；水錐；可視化模型；

直井技術能夠延緩油藏底水的錐進速度和見水時間，從而被廣泛地開發(fā)和運用［1］。該技術具有以下優(yōu)點［2-3］：①直井開采相對于水平井開采更加經濟；②直井技術也可以減緩底水見水時間，提高最終采收率；但是直井技術在開采過程中也暴露出不少問題，主要表現在：直井與油層接觸面較小，壓力梯度大，易造成底水錐進，油層過早水淹，一旦水錐突破，一方面含水上升迅速，產油量很快下降，最終采收率也隨之降低。因此，對直井進行底水油藏油水流動規(guī)律的研究是一項重要的課題。

1　試驗準備

三維可視化模型能有效地模擬底水油藏狀況，能更好地觀察到底水的上升過程和發(fā)展形態(tài)，對油藏的布井方式進行有效預測和評價，對剩余油的分布情況提供有效的理論基礎。

1.1試驗材料

①平板模型、高速平流泵、攝相記錄儀、秒表、有機玻璃管、中間容器、量筒、精密壓力表、粘度計、密度計、管線若干、玻璃容器若干、砂網、不同大小和厚度的隔板等。②多孔介質模擬材料：不同粒徑的石英砂。③模擬流體：模擬油樣采用7號白油，實驗模擬用水為蒸餾水。

1.2模型參數

①三維模型材料：有機玻璃組成30cm×30cm×3cm；②直井材料：直徑為5.0 mm的有機玻璃管；③石英砂：不同粒徑的石英砂模擬不同滲透率多孔介質；④隔板：不同長度和厚度的有機玻璃板，用于模擬夾隔層。

1.3試驗原理

本次研究采用濕填法填充試驗模型，對平板模型填充石英砂建立均質多孔介質、多層縱向非均質模型，在模型底部設置水平井且和平流泵相連模擬底水，模型頂部設置生產直井，通過填充不同粒徑石英砂改變模型滲透率。

2　試驗結果及分析

2.1無隔板水錐形態(tài)圖及分析

通過試驗得出在不同時刻下的水錐形態(tài)，如圖1、圖2所示

圖1　在無隔板條件下的水椎形態(tài)圖

分析水錐形態(tài)圖可得：①在相同的含水率下其水錐形態(tài)相近，生產前期大生產壓差下的水錐較陡；②當含水率高于90%之后，油水接觸面可抬升至直井井筒之上。

2.2隔板水錐形態(tài)圖及分析

根據模擬試驗可得出其生產動態(tài)圖（圖3、圖4）。

圖2　在有隔板條件下不同時刻的水錐形態(tài)圖

圖3　無隔板時的生產動態(tài)圖

圖4　有隔板的生產動態(tài)圖

分析生產動態(tài)圖和數據表可見：①無隔板條件下的模型見水比有隔板見水時間早，含水率上升較快；②有隔板條件下的最終采收率比無隔板條件下高出5%。

3　結語

①試驗模型能夠真實模擬底水油藏直井在有無隔板條件下水錐的形態(tài)變化和上升速度，能反映出直井的水淹動態(tài)和模式。②在相同條件下，有隔板的模型見水時間晚，抑制水錐作用明顯，且最終采收率相對無隔板時提高5.2%。

［1］劉建國，王勤田，楊志軍，等.底水油藏水平井開采物理模擬試驗研究［J］.石油天然氣學報，2010，32（01）：145-147.

［2］鄭海妮，李雪，李根，等.夾層抑制砂巖油藏底水錐進影響因素分析［J］.新疆地質，2013（S1）：44-49.

［3］朱玉雙，吳均，武平倉，等.底水油藏開發(fā)室內模擬試驗研究［J］.石油學報，2008，29（01）：97-100.