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        低滲透油田超前注水開發(fā)模式研究

        2014-12-03 05:04:18師海軍中石油大慶油田有限責任公司第七采油廠黑龍江大慶163517
        長江大學學報(自科版) 2014年31期

        師海軍 (中石油大慶油田有限責任公司第七采油廠,黑龍江 大慶163517)

        大慶外圍油田肇212區(qū)塊位于三肇凹陷永樂向斜南部斜坡上,區(qū)塊構(gòu)造起伏相對平緩,地層厚度為12.5~19.8m,儲層以薄層為主,單井平均有效厚度4.2m;區(qū)塊原始地層壓力為14.18MPa,平均有效孔隙度為19.8%,平均空氣滲透率為74.2×10-3μm2,屬于低滲透油藏,存在啟動壓力梯度和應力敏感性特征,在開發(fā)過程中滲流阻力大,壓力傳導能力差,而且壓力、產(chǎn)量降低后恢復起來十分困難[1-2]。為此,筆者進行了超前注水開發(fā)模式研究,以便為低滲透油田的開發(fā)提供參考。

        1 超前注水施工參數(shù)分析

        1.1 地層壓力

        采收率為研究確定最佳地層壓力的量化指標,采收率越高說明超前注水試驗的效果越好。圖1所示為采收率與地層壓力/原始地層壓力之比的變化曲線圖。從圖1可以看出,當?shù)貙訅毫εc原始地層壓力之比為1.1~1.2,即地層壓力為原始地層壓力的1.1~1.2倍時,采收率較高。

        1.2 注入孔隙體積倍數(shù)

        地層壓力上升水平通常由注入孔隙體積倍數(shù)(指累積注入量與油層孔隙體積之比)計量[3]。由于注入孔隙體積倍數(shù)相同時地層壓力上升水平一致,因而計算注入孔隙體積倍數(shù)時采用折算壓力的方式進行。注入孔隙體積倍數(shù)與地層壓力/原始地層壓力之比的關系曲線圖如圖2所示。由圖2可知,當?shù)貙訅毫樵嫉貙訅毫Φ?.1~1.2倍時,注入孔隙體積倍數(shù)為0.012~0.019。

        圖1 采收率與地層壓力/原始地層壓力之比的關系曲線圖

        圖2 注入孔隙體積倍數(shù)與地層壓力/原始地層壓力之比的關系曲線圖

        1.3 注水強度

        注入強度是超前注水試驗研究的重要指標。設計注水強度分別為1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0m3/(m·d)共6套注水強度方案。分別對6套不同注水強度的方案進行數(shù)值模擬計算(模擬10年開發(fā)指標),得到各方案采收率與綜合含水率關系曲線圖(見圖3)。從圖3可以看出,當采取方案3和方案4時采收率較高,因而確定注水強度為2.5~3.0m3/(m·d)。

        1.4 注水時間

        根據(jù)試驗結(jié)果,設計5套超前注水與同步注水方案,當超前注水天數(shù)分別為0(即同步注水)、90、120、150、180和210d。分別對5套不同超前注水時間與同步注水的方案進行數(shù)值模擬計算(模擬10年開發(fā)指標),繪制各方案采收率與綜合含水率關系曲線圖(見圖4)。由圖4可知,當超前注水時間約為6~7mon時效果較好。

        圖3 采用不同注水強度方案時采收率與綜合含水率關系曲線圖

        2 實際開發(fā)效果分析

        根據(jù)超前注水相關參數(shù)的研究情況,在肇212區(qū)塊選取源271井區(qū)開展超前注水開發(fā)試驗,采用如下施工參數(shù),即地層壓力為原始地層壓力的1.14倍,注水強度為3.0m3/(m·d),孔隙體積倍數(shù)為0.015,注水時間為6mon,取得了較好的開發(fā)效果。

        2.1 油層保持較強的吸水能力

        超前注水初期平均單井注水壓力12.1MPa,日注水29m3,視吸水指數(shù)2.36m3/(d·MPa)。開發(fā)12mon后,注水壓力14.6MPa,日注水23m3,視吸水指數(shù)1.57m3/(d·MPa)。與臨近同步注水井區(qū)相比,超前注水井區(qū)保持了更強的油層吸水能力。

        2.2 油層動用狀況較好

        采用不同注水方式時井區(qū)油層吸水情況統(tǒng)計表如表2所示。從表2可以看出,雖然采用超前注水和同步注水時對主力油層的動用狀況相似,但超前注水時對非主力油層的動用狀況明顯好于同步注水。

        表2 采用不同注水方式時井區(qū)油層吸水情況統(tǒng)計表

        2.3 油井生產(chǎn)水平較高

        超前注水區(qū)塊油井投產(chǎn)初期直井平均單井初期產(chǎn)量2.1t,水平井平均單井初期產(chǎn)量4.2t,全區(qū)投產(chǎn)初期日產(chǎn)油2.6t。同步注水區(qū)塊油井投產(chǎn)初期直井平均單井初期產(chǎn)量1.8t,水平井平均單井初期產(chǎn)量4.0t,全區(qū)投產(chǎn)初期日產(chǎn)油1.9t。兩者相比,超前注水區(qū)塊投產(chǎn)效果要好于同步注水區(qū)塊。

        3 結(jié)論

        1)進行超前注水開發(fā)時,可以采用如下施工參數(shù)較為合理:地層壓力為原始地層壓力的1.1~1.2倍;注入孔隙體積倍數(shù)0.012~0.019;注水強度為2.5~3.0m3/(d·m);注水時間為6~7mon。

        2)實際生產(chǎn)效果表明,采取超前注水開發(fā)方式后,油層保持較強的吸水能力,油層動用狀況較好,同時油井生產(chǎn)水平較高。

        [1] 車起君,雷均安,冉玉霞,等 .超前注水提高特低滲透油田開發(fā)效果 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2003,22(1):20-22.

        [2] 馬福軍,胡景春,莊健,等 .新立油田低滲透油藏超前注水技術實踐與應用 [J].特種油氣藏,2005,12(3):47-49.

        [3] 王瑞飛,宋子齊,何涌,等 .利用超前注水技術開發(fā)低滲透油田 [J].斷塊油氣田,2003,10(3):43-48.

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