低滲透油藏布井方式與合理注采井網(wǎng)研究

孫濤

【摘 要】隨著老油田開發(fā)程度的不斷提高，老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)難度越來(lái)越大，提高低滲油藏開發(fā)動(dòng)用程度已成為油田原油上產(chǎn)的必由之路。本文分析了目前低滲透油藏開發(fā)有難點(diǎn)，介紹了低滲透油藏開發(fā)合理的布井方式，闡述了注采井網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整的措施，可為今后合理注采井網(wǎng)布置與優(yōu)化調(diào)整提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】低滲透油藏；存在問(wèn)題；注采井網(wǎng)；優(yōu)化調(diào)整

國(guó)際上把滲透率在0.1毫達(dá)西至50毫達(dá)西之間的油藏界定為低滲透油藏。隨著勘探開發(fā)程度的不斷提高，開發(fā)動(dòng)用低滲油藏成為油田原油上產(chǎn)的必由之路。低滲透油藏由于本身具有的諸如天然能量不足、滲透率低、非均性質(zhì)嚴(yán)重的缺陷，在開采的過(guò)程中，壓力傳遞慢、產(chǎn)量增加速度慢。因此，經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)低滲透油藏是油藏勘探開發(fā)中的重點(diǎn)。井網(wǎng)的使用在低滲透油藏的油藏開發(fā)中具有相當(dāng)重要的地位，確定井網(wǎng)的開發(fā)類型對(duì)于開發(fā)低滲透油藏意義重大。

一、低滲透油藏開發(fā)難點(diǎn)分析

（一）注采井網(wǎng)部署未考慮沉積微相類型和分布特征。沉積微相研究是井網(wǎng)部署的地質(zhì)依據(jù)。但由于初期人為劃分開發(fā)單元，沉積微相研究也以人為劃分的油田或開發(fā)單元展開，導(dǎo)致編制開發(fā)方案針對(duì)各開發(fā)單元主體部位，缺乏整體考慮。

（二）注采井網(wǎng)未考慮裂縫分布。由于目前對(duì)裂縫分布認(rèn)識(shí)的局限性，對(duì)油田注入水流線推進(jìn)規(guī)律認(rèn)識(shí)不清，注采調(diào)整過(guò)程中，注采井網(wǎng)部署未考慮裂縫分布，油田注水開發(fā)后，注入水沿裂縫突進(jìn)，造成主線上油井含水上升快，甚至暴性水淹，油井產(chǎn)量下降快。同時(shí)，側(cè)向油井見效差，甚至注水不見效，長(zhǎng)期低產(chǎn)低液。

（三）部分開發(fā)單元局部注采失衡。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，油田開發(fā)初期，注采井網(wǎng)是相對(duì)完善的，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開發(fā)后，一般都會(huì)出現(xiàn)油水井套損，同時(shí)油井高含水轉(zhuǎn)注或關(guān)井，導(dǎo)致不同開發(fā)單元之中，注水井相對(duì)集中，形成多注少采的格局，且注入水顯示出方向性，從而導(dǎo)致部分開發(fā)單元局部注采失衡。

（四）剩余油分布規(guī)律認(rèn)識(shí)不清。低滲透油藏孔隙系統(tǒng)的孔道很微細(xì)，固液界面上分子力作用顯著增強(qiáng)，導(dǎo)致流體產(chǎn)生非規(guī)律的滲流。因此低滲透油藏的開發(fā)與中、高滲砂巖油藏油水滲流特征有很大差異，注水開發(fā)過(guò)程中油水運(yùn)動(dòng)更加復(fù)雜。在低滲透油藏的開發(fā)中暴露出來(lái)的矛盾，主要表現(xiàn)在主力低滲透油藏開發(fā)單元已進(jìn)入中高含水期，低滲透油藏開發(fā)系統(tǒng)工程技術(shù)需要完善配套，超深層低滲透油藏開采效益差。

中國(guó)石化已開發(fā)低滲透油藏的含水率為42.9%～77.7%，采出程度為2%～13.9%，采油速度僅為0.51%～0.89%，目前整體處于中含水開發(fā)期，普遍存在儲(chǔ)量利用程度低、單井產(chǎn)量低、采油速度較低的開采特征。

二、低滲透油藏開發(fā)合理的布井方式研究

（一）合理布井原則。低滲透油藏最大的特點(diǎn)是與裂縫有關(guān)，或者是有天然裂縫，或者是水力壓裂造成的人工裂縫。由于裂縫的存在，低滲透油藏對(duì)注水開發(fā)井網(wǎng)的部署就極為敏感。如果注采井網(wǎng)布置合理，使注水驅(qū)油時(shí)的面積掃油系統(tǒng)處于優(yōu)化的狀態(tài)。如果注采井網(wǎng)布置不合理，注入水就會(huì)沿裂縫系統(tǒng)快速推進(jìn)，使油井很快見水和水淹。確定合理的井網(wǎng)部署是低滲透油藏開發(fā)成敗與否的關(guān)鍵。

（二）井網(wǎng)合理的密度。根據(jù)相關(guān)人員的相關(guān)研究確定了低滲透油田注采井網(wǎng)的最合理井網(wǎng)密度范圍。研究表明低滲透油田的密度在0.8和1.4SPCb 之間都可以說(shuō)是合理的低滲透油井。在其它范圍內(nèi)都可以算是過(guò)小或者過(guò)大的低滲透油井密度，都可以算得上是不合理的。不合理的低滲透油井注采井網(wǎng)密度將會(huì)影響油藏的開采程度和開采產(chǎn)品的產(chǎn)量。所以合理的井網(wǎng)密度對(duì)于低滲透油藏的注采井網(wǎng)合理性評(píng)價(jià)是非常的重要的。

（三）合理井距的確定。對(duì)于低滲油藏的開發(fā)，要適當(dāng)加大井網(wǎng)密度。眾所周知，低滲透油藏的油層一般連續(xù)性差，滲流阻力較大，普遍存在著注水井注不進(jìn)水，最終形成高壓區(qū)。研究和試驗(yàn)都已表明，油田采收率與井距和井網(wǎng)密度有密切關(guān)系。經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算表明，低滲透油藏井網(wǎng)密度為5口/km2時(shí)采收率為5.3%；井網(wǎng)密度加大到20口/km2，采收率可以達(dá)到24.2%。

三、提高低油藏注采井網(wǎng)合理性研究

（一）直井井網(wǎng)合理性。低滲透油藏注水直井井網(wǎng)的適應(yīng)性研究中，選取某典型油田的低滲區(qū)塊作為研究的對(duì)象，建立反九點(diǎn)井網(wǎng)、菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)、五點(diǎn)井網(wǎng)、不等距線狀井網(wǎng)、矩形五點(diǎn)井網(wǎng)五種井網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行模擬和運(yùn)算。以長(zhǎng)慶油田為例，油藏的深度為2000m，平面上主滲透率為40*10-3Um2，底層的水粘度為0.5024mPa.s。通過(guò)五種數(shù)據(jù)模型的分析，可以得出以下結(jié)論，在井網(wǎng)密度相同的條件下，反九點(diǎn)井網(wǎng)的石油開采的速度較高，見水的時(shí)間早，相對(duì)于菱形的反九點(diǎn)井網(wǎng)和正方形的反九點(diǎn)形式而言，反九點(diǎn)井網(wǎng)存在著見水過(guò)早的現(xiàn)象，在主滲流的方向上生產(chǎn)井和注水井的差異較大。在主滲流方向上存在著的生產(chǎn)井，存在著生產(chǎn)井的水淹問(wèn)題，在開采的初期階段，在維持地層的壓力以及提高采油的速度效率方面存在著一定的局限性。

（二）水平井井網(wǎng)合理性。水平井指的是鉆入儲(chǔ)集層井眼呈水平狀態(tài)的井。在我國(guó)石油的開采中，隨著開采水平的頸部，用水平井來(lái)開采石油得到了廣泛的應(yīng)用。，它通過(guò)改變井附近的流動(dòng)狀態(tài)。來(lái)減小流動(dòng)的阻力，在開采時(shí)在壓力較小的直井中進(jìn)行生產(chǎn)。水平井擁有較長(zhǎng)的水平井身段，通過(guò)控制熱裂縫的發(fā)展，在注水之間可以將其改變?yōu)榫€性驅(qū)動(dòng)的形式，通過(guò)較好的熱穩(wěn)定性，在井網(wǎng)較小的密度和油層厚度較多的區(qū)域可以采用線性驅(qū)動(dòng)的形式，通過(guò)垂向滲流注入流體，在形成的過(guò)程中，形成直徑的流向。在直井井網(wǎng)井距的計(jì)算中，采用相同的取值方式，水平鉆井的投資維修費(fèi)用是直井的兩倍，維修的費(fèi)用較高，在計(jì)算經(jīng)濟(jì)極限井距和最佳的井距時(shí)應(yīng)當(dāng)慎重規(guī)劃，通過(guò)井網(wǎng)井距和井網(wǎng)密度的計(jì)算，計(jì)算出最佳的井網(wǎng)密度。通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算，在滲透率為40×10-3μm2的油田中。限經(jīng)濟(jì)井距為164m時(shí)，可以采用線狀、五點(diǎn)、九點(diǎn)和反九點(diǎn)的井網(wǎng)；當(dāng)最佳經(jīng)濟(jì)井距為307m、極限經(jīng)濟(jì)井距為177m時(shí)，可以采用七點(diǎn)、反七點(diǎn)以及交錯(cuò)排列井網(wǎng)；當(dāng)最佳經(jīng)濟(jì)井距為532m、極限經(jīng)濟(jì)井距為306m時(shí)，可以采用矩形五點(diǎn)井網(wǎng)和菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)；當(dāng)最佳經(jīng)濟(jì)井距為461m、極限經(jīng)濟(jì)井距為265m時(shí)，可以采用不等距線狀井網(wǎng)。

（三）提高低滲透油藏井網(wǎng)的采收率的優(yōu)化方法。井網(wǎng)完善是前提，強(qiáng)化注水是關(guān)鍵，采注調(diào)配是根本，增加產(chǎn)量是目的。目前針對(duì)油水井井況存在著明顯的差異，才導(dǎo)致注采井網(wǎng)不完善，使得地層能量嚴(yán)重下降，讓部分油井由于能量不足而停產(chǎn)，井網(wǎng)的完善與否對(duì)油田的開發(fā)形勢(shì)有很大的影響。從2012年開始，對(duì)某采油廠的多口油井進(jìn)行井網(wǎng)的完善實(shí)驗(yàn)，通過(guò)各種改造使得各個(gè)油井有了自己的特點(diǎn)，改變了原有的運(yùn)行方式，井網(wǎng)有了很大的改觀；試驗(yàn)后的油井都能達(dá)到增油的效果，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明井網(wǎng)的完善對(duì)低滲透油藏井網(wǎng)的采收率有很大的幫助，它是提效的前提。

對(duì)于油層的天然儲(chǔ)能較小，導(dǎo)壓性能較差，只有采取早期注水，才能保證地層壓力、減少滲透率損失的目的；對(duì)于較大層間的矛盾，應(yīng)當(dāng)采取早期分層注水來(lái)提高油田的儲(chǔ)量動(dòng)用程度；對(duì)于注入的水質(zhì)也有著嚴(yán)格的要求，若將污水注入時(shí)，它會(huì)造成地層間空隙的堵塞，導(dǎo)致油井的欠注，及時(shí)的增加注水井，早期分層即時(shí)注水對(duì)提高低滲透油藏井網(wǎng)出油率起到關(guān)鍵作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

低滲透油藏開發(fā)合理的布井和優(yōu)化調(diào)整是提高原油產(chǎn)量和提高最終采收率的關(guān)鍵。因此，低滲透油藏開發(fā)過(guò)程中，要選擇合理的井網(wǎng)形式，并需要根據(jù)開發(fā)形勢(shì)的變化進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，加強(qiáng)直井井網(wǎng)、水平井井網(wǎng)的合理性研究，以期不斷提高低滲透油藏開發(fā)效果和最終采收率。

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