稀油油藏注水開發(fā)改善驅(qū)替效果技術(shù)探討

閆龍

摘 要：對(duì)于稀油油藏的開發(fā)，為了彌補(bǔ)地層能量的虧空，防止對(duì)油層的過渡開采，有效提高油藏采收率。研究是從注水開發(fā)的機(jī)理出發(fā)，滿足適合注水開發(fā)的地層條件，影響水驅(qū)效果的因素主要包含油層的連通厚度，油層厚度比、油藏埋深、原油粘度、含油飽和度和地層壓力等幾個(gè)方面。選取典型油藏進(jìn)行開發(fā)分析，可以獲得較好的驅(qū)替效果，可在稀油油藏開發(fā)中進(jìn)行借鑒。

關(guān)鍵詞：注水系統(tǒng)，采收率，效率，參數(shù)，井網(wǎng)

一、注水驅(qū)油機(jī)理及油藏適用條件

注水開發(fā)在稀油油藏中有著十分重要的作用，其影響因素相對(duì)復(fù)雜，從注水驅(qū)替的機(jī)理上看，首先是設(shè)計(jì)合理的水驅(qū)井網(wǎng)，通過注水井將處理后的水注入油層，補(bǔ)充地層能量，在連續(xù)注入影響下，油會(huì)流向周邊的生產(chǎn)井，提升油藏采收率主要是通過注入水對(duì)地層的能量進(jìn)行補(bǔ)充，補(bǔ)充原油運(yùn)移后的空間，推動(dòng)原油向周邊移動(dòng)。因不同的注入量和不同的注入速度，使得出現(xiàn)不同的水驅(qū)帶，如水驅(qū)主流帶、水驅(qū)滲流帶、水驅(qū)無效帶等。從地層產(chǎn)狀上看，注入井到生產(chǎn)井之間的滲透率會(huì)逐漸降低，主要是外源注入水與地層發(fā)生水敏造成，或者由于注入水凈化不徹底，造成油層堵塞。

二、影響水驅(qū)效果的因素

水驅(qū)開發(fā)效果受到多種因素的影響制約，通過對(duì)室內(nèi)研究相關(guān)油藏實(shí)例和水驅(qū)數(shù)據(jù)整合進(jìn)行分析，主要影響制定水驅(qū)油藏篩選的幾個(gè)數(shù)據(jù)是原油參數(shù)和油藏物性。原油參數(shù)是指其組分和粘度。油藏物性主要包含油藏埋深、含油飽和度，油層有效厚度和油層凈總厚度比。

（1）油層厚度

在分析油藏水驅(qū)模型時(shí)，對(duì)油層的總厚度進(jìn)行調(diào)整設(shè)置其參數(shù)不變，得到有效厚度和驅(qū)油指數(shù)之間的關(guān)系函數(shù)。函數(shù)中某一組數(shù)值是最佳水驅(qū)效果和厚度之間的最優(yōu)關(guān)系。將油層厚度與這一范圍內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比研究。在較低值的范圍時(shí)，由于薄層發(fā)育穩(wěn)定性差，內(nèi)隔夾層較為發(fā)育，連通關(guān)系差，影響水驅(qū)效果，最終影響開發(fā)效果。在超過這一個(gè)范圍的數(shù)值，由于油層的層間發(fā)育連續(xù)性差，較厚的油層，注水量增大，容易在高滲透率帶形成大孔道，導(dǎo)致水驅(qū)效果下降，油層的縱向動(dòng)用程度差、波及面不足，使得水驅(qū)開發(fā)效率降低。

（2）油層凈總厚度比

在對(duì)水驅(qū)模型進(jìn)行驗(yàn)證分析時(shí)，對(duì)油層的凈厚度和總厚度進(jìn)行比值而得到一個(gè)參數(shù)，進(jìn)而可以得到一個(gè)曲線函數(shù)。分析得出采收率曲線會(huì)隨著凈總厚度比的升高而提高。油層的比值大于0.8時(shí)，采收率的提升效果逐漸變得緩和，比值在0.4-0.8之間時(shí)，采收率會(huì)隨著數(shù)值的降低，受到明顯的影響;尤其在儲(chǔ)層的凈總厚度比小于0.3時(shí)，水驅(qū)效果受到極大影響。

（3）油藏所處深度

在注水開發(fā)過程中，隨著油藏深度的增加，油層的孔隙度和滲透率也會(huì)隨之而減小，注入量變低，注入壓力提升，因而增加設(shè)備費(fèi)用及維護(hù)成本。過高的深度不僅使得單位時(shí)間注入量降低，也使得壓降參數(shù)加大，導(dǎo)致低采收率，一般情況下與其它因素混合一起，難于分辨。在井下技術(shù)方面進(jìn)行分析，當(dāng)井深大于1400m后，注入的凈化水容易和套管及注入管柱發(fā)生氧化還原反應(yīng)，影響注入設(shè)備壽命，易于造成油層的堵塞和水敏，為預(yù)防相關(guān)問題的發(fā)生，可以對(duì)注入水進(jìn)行脫氧和凈化，達(dá)到注入標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于注入速度下降，可以對(duì)注入水井進(jìn)行油層壓裂，提高其滲流能力。設(shè)計(jì)注水井網(wǎng)時(shí)候注意油層深度的影響。

（4）含油飽和度

對(duì)模型和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的交叉分析中發(fā)現(xiàn)，對(duì)含油飽和度進(jìn)行不同數(shù)值設(shè)定而保持其它數(shù)據(jù)的不變，得到飽和度和采收率的關(guān)系函數(shù)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，含油飽和度為86%時(shí)的采收率可以達(dá)到66%。而含有飽和度低于43%后的采收率只能達(dá)到32%，含油飽和度降低幅度在20%，但導(dǎo)致實(shí)際采收率的降低幅度大34%，分析認(rèn)為殘余油飽和度的降低，主要伴隨油藏壓力、原油組分等數(shù)據(jù)參數(shù)的變化。殘余油與油藏孔隙有更好的親和性，驅(qū)替難度上較早期油藏要高，在注水驅(qū)替上應(yīng)提早進(jìn)行規(guī)劃，在注入過程中不斷變化添加適當(dāng)?shù)乃?qū)化學(xué)藥劑，并在注入?yún)?shù)上隨著油藏的變化也要做適當(dāng)調(diào)整。

（5）原油粘度和物質(zhì)組成

在驅(qū)油模型中保持原油其它的參數(shù)固定，對(duì)原油的粘度做適當(dāng)變化，采收率隨著原油粘度的增加而不斷減少，但粘度在10-100范圍內(nèi)總體變化不大，但粘度的加大對(duì)水驅(qū)效果的影響至關(guān)重要，對(duì)注入?yún)?shù)的調(diào)整也要求更高，一般情況下注入油藏的粘度越小越好，注入水的溫度越高越好，注入速度在飽和度比較高的情況下，越低越好。

注入工藝及水驅(qū)方案的優(yōu)化

油藏?cái)鄩K在開發(fā)之初，就應(yīng)該考慮到油田整體開發(fā)方案的編制細(xì)節(jié)，尤其是在注水方案的編制調(diào)整過程中，合理的開發(fā)方案，可以指導(dǎo)油藏保證采收率的情況下，快速高效的開發(fā)，而在保證采收率不受影響可以達(dá)到投入產(chǎn)出比最高。而在方案編制的過程中應(yīng)考慮中后期水淹的影響，井況的影響，低油價(jià)、地面條件差等諸多方面的因素，最應(yīng)該詳細(xì)編制的是：開發(fā)層系、井網(wǎng)井距、注采參數(shù)三個(gè)方面。

（1）選取厚度適合的油層作為水驅(qū)層，水驅(qū)參數(shù)根據(jù)油層的深度做適當(dāng)調(diào)整。一般主要參照大慶油田的注水模式，選取連通良好，層間距較為明確、隔夾層發(fā)育較差的厚層段，油層深度上應(yīng)該根據(jù)注水地面設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)整，地面注水管網(wǎng)可以設(shè)計(jì)為抗壓能力較強(qiáng)的注入系統(tǒng)，對(duì)于油層較為致密，注水難度較大的井，可以備選高壓增注泵。

（2）合理的井網(wǎng)井距

在開發(fā)方案編制初期就應(yīng)該考慮井網(wǎng)構(gòu)型及井網(wǎng)密度，這樣可以保證油藏的高效開發(fā)，當(dāng)注水開發(fā)時(shí)，可以將投資預(yù)算最小化。一般常規(guī)注水井網(wǎng)，分為線性井網(wǎng)、網(wǎng)狀井網(wǎng)等，注水井網(wǎng)的編排要考慮油層構(gòu)造方面的因素，對(duì)于斷層發(fā)育比較復(fù)雜的注水?dāng)鄩K，最好采用沿?cái)鄬幼呦虻木€性井網(wǎng)，這樣有利于注入水波及面積的提高，又能將斷層對(duì)注水的干擾降低至最小化。對(duì)于層系發(fā)育比較穩(wěn)定的井區(qū)，為了達(dá)到最大的采油速度，可以采用面積井網(wǎng)，但面積井網(wǎng)雖能短時(shí)間大幅提高采油量，但其注地層內(nèi)部水驅(qū)的復(fù)雜性，往往水驅(qū)狀態(tài)較難掌握。

三、結(jié)論

通過以上的技術(shù)分析，優(yōu)化方案運(yùn)用到注水先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)塊內(nèi)進(jìn)行先導(dǎo)驗(yàn)證，以此來提升油藏的出液能力和采收率，在試驗(yàn)初級(jí)階段選擇采注比為1.2進(jìn)行小規(guī)模注水，當(dāng)周邊鄰井受效后降低注水速度，增加注入井?dāng)?shù)將采注比提高到1.6，達(dá)到最大的采出速度。在試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行的先導(dǎo)試驗(yàn)取得了預(yù)期的開發(fā)效果，階段采出程度達(dá)到了43.5%，總體預(yù)估采收率可高達(dá)65%，優(yōu)于預(yù)定方案的53.4%。經(jīng)過擴(kuò)展為全面的水驅(qū)，推廣后取得了較好的開發(fā)效果。稀油油藏采用注水開發(fā)能獲得較好的效果，說明注水開發(fā)可以很大程度提升油藏采收率，根據(jù)稀油注水相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，可以取得最優(yōu)的驅(qū)油效果，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的推廣。

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