底水油藏高含水期水平井轉(zhuǎn)注后對(duì)采收率影響研究

孫恩慧，郭敬民，趙秀娟，張 東

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

目前，關(guān)于底水油藏注水的研究大部分針對(duì)地層能量不強(qiáng)或內(nèi)部發(fā)育隔夾層的底水油藏，一些學(xué)者做了大量的研究[1-7]，認(rèn)為隔夾層發(fā)育導(dǎo)致儲(chǔ)層內(nèi)部形成滲流屏障，使流體垂向受阻，有利于阻擋注入水進(jìn)入底水區(qū)，推進(jìn)儲(chǔ)層平面剩余油向生產(chǎn)井流動(dòng)。但是，針對(duì)水體能力充足的底水油藏，關(guān)于注水增油這方面的研究較少。本次對(duì)不發(fā)育隔夾層且地層能量充足的底水油藏進(jìn)行水平井轉(zhuǎn)注開發(fā)效果研究，同時(shí)，對(duì)影響轉(zhuǎn)注效果的地質(zhì)油藏因素(儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和地層原油黏度)和注采井網(wǎng)因素(注采井距以及水平井縱向位置)進(jìn)行敏感性分析，以期為同類型油藏提供一定的借鑒意義。

1 機(jī)理模型的建立

建立強(qiáng)底水油藏?cái)?shù)值模型，儲(chǔ)層水平滲透率為1 500 mD，地層厚度20 m，設(shè)計(jì)5口水平井生產(chǎn)，如圖1所示。水平井水平段長度300 m，模型網(wǎng)格設(shè)置為80×40×40，x、y、z網(wǎng)格大小分別為20 m、20 m、1 m，縱向網(wǎng)格上1～30層為油層，31～40層為水層。水體采用FK水體，水體為剛性水體，模型設(shè)計(jì)地層原油黏度為50 mPa·s，5口水平井設(shè)計(jì)定液量1 000 m3/d生產(chǎn)，關(guān)井極限含水率為98%。

2 注水開發(fā)效果分析

為了分析強(qiáng)底水油藏水平井轉(zhuǎn)注開發(fā)效果，在前面機(jī)理模型基礎(chǔ)上，利用Eclipse軟件進(jìn)行數(shù)模模擬研究，設(shè)計(jì)方案為中間的水平井含水率在95%時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)注。數(shù)模結(jié)果顯示，與不注水方案相比，水平井轉(zhuǎn)注后，整個(gè)油藏增油量1.8×104m3，整個(gè)油藏采收率提高0.6%。

剛性底水油藏水平井轉(zhuǎn)注可以提高油藏采收率，但增油效果并不太明顯，分析其主要原因是水平井注水后，注入水大部分沿油藏垂向流動(dòng)至底水區(qū)，形成明顯的主要滲流通道，注水在平面驅(qū)油的作用是有限的，導(dǎo)致增油效果并不太明顯。

下面對(duì)影響注水效果的地質(zhì)油藏參數(shù)(儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和地層原油黏度)和注采井網(wǎng)參數(shù)(注采井距以及水平井縱向位置)進(jìn)行敏感性分析，同時(shí)，對(duì)影響油藏增油效果的轉(zhuǎn)注時(shí)機(jī)和注采比進(jìn)行研究。

2.1 地質(zhì)油藏參數(shù)敏感性分析

2.1.1 儲(chǔ)層的非均質(zhì)性

儲(chǔ)層的非均質(zhì)性指儲(chǔ)層的垂向滲透率與平面滲透率比值，對(duì)于底水油藏來說，注入水的向下侵入主要在于垂向滲透率的大小。分別取垂向滲透率與平面滲透率的比值為0.05、0.1、0.2，其它參數(shù)不變，利用數(shù)模預(yù)測(cè)不同儲(chǔ)層的非均質(zhì)性下水平井轉(zhuǎn)注對(duì)開發(fā)效果的影響，如圖2所示。

從圖2中看出，儲(chǔ)層的非均質(zhì)性越小，垂向滲透率與平面滲透率比值越小，水平井轉(zhuǎn)注后增油量越高，增油效果越好。分析其原因，當(dāng)垂向滲透率值越小時(shí)，轉(zhuǎn)注后水容易于向平面上推進(jìn)，驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)層平面剩余油向周圍生產(chǎn)井流動(dòng)。

2.1.2 地層原油黏度

分別選取地層原油黏度為50、100、150 mPa·s，其它參數(shù)不變，預(yù)測(cè)不同地層原油黏度對(duì)油藏注水開發(fā)的影響，如圖3所示。

從圖3中看出，地層原油黏度越小，水平井轉(zhuǎn)注后增油效果越好。分析認(rèn)為地層原油的黏度越小，底水的錐進(jìn)越慢，在井間富集大量剩余油，水平井注水后，可驅(qū)替這部分井間剩余油，導(dǎo)致注水效果好于地層原油黏度較大的油藏。

2.2 注采井網(wǎng)敏感性分析

2.2.1 注采井距

圖4為不同注采井距下水平井轉(zhuǎn)注對(duì)開發(fā)效果的影響。從圖4中看出，注采井距越大，注水增油效果越好，原因是注采井距過小井間干擾嚴(yán)重，油層底部水淹嚴(yán)重，井間距離底水錐進(jìn)油水界面抬高，注水效果沒有注采井距大效果好。

2.2.2 水平井縱向位置

圖5為不同水平井縱向位置下水平井轉(zhuǎn)注對(duì)開發(fā)效果的影響。從圖5中看出，水平井縱向位置總體上對(duì)注水增油影響不大，原因是注入水主要沿縱向流動(dòng)，平面上驅(qū)油作用很小，井間剩余油不能很好地動(dòng)用起來。

2.3 轉(zhuǎn)注時(shí)機(jī)和注采比分析

2.3.1 轉(zhuǎn)注時(shí)機(jī)

圖6為不同轉(zhuǎn)注時(shí)機(jī)下水平井轉(zhuǎn)注對(duì)開發(fā)效果的影響。從圖6中看出，水平井轉(zhuǎn)注時(shí)間越早，注水增產(chǎn)效果越好。主要原因是轉(zhuǎn)注時(shí)間越早，可以更多驅(qū)替到儲(chǔ)層井間剩余油，達(dá)到較好的平面驅(qū)油效果，實(shí)現(xiàn)了有效的注采系統(tǒng)。

2.3.2 注采比

圖7為不同注采比下水平井轉(zhuǎn)注對(duì)開發(fā)效果的影響。圖7中看出，隨著注采比越大，注水增產(chǎn)效果越好，主要原因是當(dāng)注采比增大后，加大了注入水在平面的驅(qū)替速度，驅(qū)替井間剩余油越多。

3 結(jié)論

1)對(duì)于水平井開發(fā)生產(chǎn)的強(qiáng)底水油藏，當(dāng)水平井轉(zhuǎn)注后，提高了整個(gè)油藏采收率，但增油效果并不明顯。

2)對(duì)于強(qiáng)底水油藏，儲(chǔ)層的非均質(zhì)性越小，水平井轉(zhuǎn)注后，注水增油效果越好；地層原油黏度越小，水平井轉(zhuǎn)注后，注水增油效果越好；水平井轉(zhuǎn)注時(shí)間越早，注采比越大，注水增油效果越好。