塔河油田底水錐進與井筒積液特征對比分析

谷海亮　魏林杉

摘要：塔河油田碳酸鹽巖油藏，儲集體主要由裂縫、溶孔及溶洞組成，油水關(guān)系復雜、控水難度相對較大。在開發(fā)過程中，隨著地層能量不斷釋放，地層中以各種形式儲存的地層水逐漸被攜帶出來，由于水體能量有差異，錐進程度不同，常出現(xiàn)井筒積液和底水錐進兩種情況。本文通過對比分析兩者形成機理、表現(xiàn)特征的異同，通過對流壓梯度壓力、生產(chǎn)動態(tài)變化進行分析判斷，提出相應的解決方法。

關(guān)鍵詞：井筒積液;底水錐進;形成機理;表現(xiàn)特征

1底水錐進

1.1形成機理

底水錐進主要是由于油井生產(chǎn)時產(chǎn)生的壓降導致，在開采過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)壓差使油層下部形成垂直方向的壓力梯度，底水不斷向上運動，油水界面不斷抬升[1]。水驅(qū)油藏中油井大部分生產(chǎn)時間為穩(wěn)定流，每一恒定的原油采出量都導致恒定的壓力下降。由于井筒壓力下降，底水產(chǎn)生一個向上的力，促使油層底部的水上升到一定的高度，在水-油界面處上升動力與水的重力相平衡時。壓降隨著離開井筒距離的增加而減小，引起底水上升的動力減小，導致水-油界面的高度沿著側(cè)向降低，呈穩(wěn)定的水錐形狀。底水錐進過程如圖1-1：

當油井生產(chǎn)形成壓力降大于油水密度差引起的重力差時錐進發(fā)生，滿足：

時，油井發(fā)生水錐。公式（1-1）中，、分別為油、水密度;g為重力加速度，為油水界面處壓力，為開采時井底流壓。如圖1-1，底水錐進主要分為初始開發(fā)狀態(tài)、成錐期、托錐期、突破期四個時期[2]。

1.2表現(xiàn)特征

底水錐進可根據(jù)井口生產(chǎn)動態(tài)特征（油壓、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水率）以及動態(tài)監(jiān)測井底流壓、井筒流壓梯度的變化分布情況進行綜合判斷。

1.2.1井口生產(chǎn)動態(tài)特征變化

正常情況下由于地層能量下降的原因，油井油壓、產(chǎn)液量呈緩慢下降趨勢;若油井出現(xiàn)底水錐進，初期油壓、產(chǎn)液量會呈異常上升或下降趨勢變緩，這主要是因為底水能量的補充;一旦底水突破，油壓將呈快速下降趨勢，含水率突然上升，主要因此時底水已經(jīng)形成連續(xù)相并占據(jù)油流主要通道。

1.2.2動態(tài)監(jiān)測流壓及梯度變化

由于底水能量的補充作用，井底流壓在水錐突破初期呈上升趨勢，后期底水突破后由于油井能量衰減流壓呈緩慢下降趨勢。而井筒內(nèi)由于水體侵入，整體密度差增大，整個井筒內(nèi)流壓梯度也呈上升趨勢。及時安排流壓測試判斷底水影響。

1.2.3油壓與累產(chǎn)對應關(guān)系

塔河油田碳酸鹽巖油藏通過對比油壓與累產(chǎn)間的對應關(guān)系，發(fā)現(xiàn)底水油藏在生產(chǎn)過程中油壓變化分為四個階段，如圖1-2：①AB段：原始狀態(tài)，油藏壓力擴散到油體邊界前的壓力變化;②BC段：成錐期，反映了油藏壓力擴散至油體邊界后，邊底水的能量尚未充分補充時期;③CD段：托錐期，反映了邊底水能量已開始補充的時期;④E點：反映的是底水突破井底附近時的油壓波動，是見水前的異常反映信號。

2井筒積液

2.1形成機理

井筒積液主要是因為弱能量邊底水未能被油氣流快速舉升至井口，僅部分被攜帶出井口，而大部分滯留在井筒中，井筒滯留的水越來越多，導致井口壓力快速下降，從而降低油井的產(chǎn)能。影響井筒積液的主要因素是流體的流速，若流體的流速小于底水或邊水進入井筒的速度時，則容易形成積液。

2.2表現(xiàn)特征

同理，井筒積液也主要根據(jù)井口生產(chǎn)動態(tài)特征（油壓、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水率）和動態(tài)監(jiān)測井底流壓、井筒流壓梯度的變化分布情況進行綜合判斷。

2.2.1井口生產(chǎn)動態(tài)特征變化

井筒積液過程中，由于地層水在井筒中不斷聚集，油井油壓、產(chǎn)液量呈下降趨勢，因地層水無法及時排除，含水率變化不明顯。若未能有效解除井筒積液，油壓、產(chǎn)液量持續(xù)下降直至停噴。通過放大油嘴直徑加快流體流速，當流速大于邊底水進入井筒的速度時，油壓、產(chǎn)液量逐步恢復，直至井筒積液解除。

2.2.2動態(tài)監(jiān)測流壓及梯度變化

井筒積液時由于地層能量持續(xù)降低，而沒有充足底水進行有效補充能量，井底流壓呈下降趨勢。積液時由于油水密度差的存在井筒內(nèi)流壓梯度呈上升趨勢，一般表現(xiàn)為底部最為嚴重，上部減弱，井筒底部流壓上升幅度要高于井筒上部。當采取放大油嘴直徑排積液后，井筒積水消除，流壓梯度恢復。

3下步對策

3.1底水錐進下步對策

（1）針對新井投產(chǎn)后根據(jù)整個區(qū)域的底水能量情況實施控液生產(chǎn)，盡可能的延長油井自噴期，降低生產(chǎn)成本;

（2）在油井生產(chǎn)過程中監(jiān)測好油井壓力變化，并加強流壓監(jiān)測，做好預防底水錐進工作，首先是監(jiān)測生產(chǎn)過程中油壓突然上升和產(chǎn)液變化;其次是對流壓和流壓梯度的分析，若流壓和流壓梯度同時上升，則是底水錐進的表現(xiàn);

（3）若油井在生產(chǎn)過程中發(fā)生底水錐進，則先進行縮嘴控液，若底水突破后縮嘴無效，則關(guān)井壓錐，若壓力恢復緩慢則考慮注氣吞吐采油。

3.2井筒積液下步對策

（1）關(guān)注好日常油壓，含水變化。首先是生產(chǎn)過程中油壓下降，含水率先下降后上升，其次是流壓下降而流壓梯度上升，則可能是井筒積液，需結(jié)合流壓綜合判斷;

（2）判斷為井筒積液后，及時放嘴排液，排水過程中需要關(guān)注好油壓，含水變化;

（3）當井筒積液排完后，及時摸索合理的工作制度，控制好生產(chǎn)壓差;

（4）當井筒積液較為嚴重，通過放大壓差排液已不能滿足排液要求時，進行氣舉或抽汲排液恢復自噴。

4結(jié)論

（1）通過對底水錐進和井筒積液形成機理和表現(xiàn)特征的分析對比，結(jié)合實際生產(chǎn)過程中油井實例，總結(jié)出鑒別底水錐進和井筒積液的方法;

（2）在邊底水油藏開發(fā)中，捕捉好異常信號，采取一定措施有效指導生產(chǎn)，延長無水采油期;

（3）及時調(diào)整采液強度，嚴格控制生產(chǎn)參數(shù)，保持均衡開采。

參考文獻：

[1] 姜昊罡，康紅兵，吳波，等.塔河油田水錐探討[J].天然氣地球科學，2006，17（2）：233-238.

[2] 朱蓉，樓章華，牛少鳳，等.塔河奧陶系油藏地層水賦存狀態(tài)及控水對策[J] 浙江大學學報，2008，42（10）：1843-1848.

作者簡介：

谷海亮，1987年男，籍貫山東省東營市，碩士研究生學歷，職稱工程師