裂縫性低滲透油藏注水井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)
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[時(shí)間:2009-04-10 振威石油網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要: 在低滲透油田幾十年的開發(fā)實(shí)踐中,人們對(duì)裂縫性低滲透油田的井網(wǎng)布置取得了很多有益的認(rèn)識(shí)。目前國(guó)內(nèi)外投入開發(fā)的低滲透井網(wǎng)大多有三種:最先發(fā)展的正方形井網(wǎng)及反九點(diǎn)面積井網(wǎng)和后來(lái)發(fā)展菱形井網(wǎng)。前兩種井網(wǎng)由于將注水井排直接布置在主裂縫上,所以油井...
在低滲透油田幾十年的開發(fā)實(shí)踐中,人們對(duì)裂縫性低滲透油田的井網(wǎng)布置取得了很多有益的認(rèn)識(shí)。目前國(guó)內(nèi)外投入開發(fā)的低滲透井網(wǎng)大多有三種:最先發(fā)展的正方形井網(wǎng)及反九點(diǎn)面積井網(wǎng)和后來(lái)發(fā)展菱形井網(wǎng)。前兩種井網(wǎng)由于將注水井排直接布置在主裂縫上,所以油井投入開發(fā)后,見水快,水淹嚴(yán)重,而菱形井網(wǎng)才是裂縫性低滲透油藏開發(fā)的最佳井網(wǎng),這其中又以兩排注水井夾兩排采油井菱形井網(wǎng)最佳。
以上探討的低滲透油田開發(fā)的合理井網(wǎng)是從直井的角度來(lái)論證的。隨著水平井等鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展,為低滲透油田的開發(fā)提供了更加有效的手段。水平井加壓裂可大大提高單井產(chǎn)量,使低滲透油田開發(fā)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。水平井對(duì)于厚度達(dá)5—10m以上的單油層最合適,對(duì)于多個(gè)單層達(dá)5—10m以上厚度的多油層油藏則可采用多底水平井。 目前初步認(rèn)為合理的井網(wǎng)應(yīng)該是生產(chǎn)井采用水平井,其水平段應(yīng)垂直最大地應(yīng)力方向以與裂縫直交,并以多段壓裂形成多條垂直于水平井段的裂縫, 以求得最大產(chǎn)能。注水井可以以直井為主,沿主應(yīng)力方向布井,形成線狀注水。至于這種水平井和直井配合的線性注水井網(wǎng)其井距及排距多少最為合理要比單純直井復(fù)雜的多,需要視具體情況(主要是裂縫滲透率與基質(zhì)滲透率大小)用數(shù)值模擬手段深入研究。Horacio Ferreira于1998年把水平井注水和傳統(tǒng)的五點(diǎn)井網(wǎng)注水進(jìn)行了模擬對(duì)比。對(duì)比表明,在注入水的波及面積、注入水突破時(shí)的波及孔隙體積以及油水的相對(duì)流動(dòng)速率等因素對(duì)原油采收率的影響上,水平井注水井網(wǎng)都要比傳統(tǒng)五點(diǎn)井網(wǎng)優(yōu)越。
井網(wǎng)是合理開發(fā)方案的基礎(chǔ),對(duì)低滲透油藏來(lái)說(shuō),更是如此,必須進(jìn)行井網(wǎng)優(yōu)化。國(guó)內(nèi)外裂縫性低滲透油藏在進(jìn)行井網(wǎng)優(yōu)化時(shí),都是在裂縫油藏有別于常規(guī)油藏這個(gè)角度考慮的。裂縫性低滲透油藏最突出的特點(diǎn)有3個(gè):一是儲(chǔ)層存在天然裂縫,裂縫具有方向性,且不同油田其裂縫發(fā)育程度不同;二是裂縫滲透率較基質(zhì)高,裂縫是儲(chǔ)層的主要滲流通道,基質(zhì)則是儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)積空間;三是若注采井處在裂縫系統(tǒng)上,油水運(yùn)動(dòng)受裂縫控制,出現(xiàn)不均勻性。
裂縫性低滲透油藏滲流特征及開發(fā)實(shí)踐表明,影響油田開發(fā)效果的因素主要有兩個(gè)方面,一是儲(chǔ)層裂縫參數(shù),另一個(gè)是井網(wǎng)部署。裂縫參數(shù)包括裂縫方向、導(dǎo)流能力及密度(視線密度);井網(wǎng)因素包括兩排水井夾油井排數(shù)和注采井方向與裂縫走向夾角。而以前國(guó)內(nèi)外裂縫性低滲透油藏在井網(wǎng)部署時(shí),幾乎都采用了正方形井網(wǎng)、反九點(diǎn)注水方式。盡管一些裂縫性油藏在部署井網(wǎng)時(shí)為了避免裂縫對(duì)開發(fā)的不利影響,將井排方向與裂縫方向部署成一定角度,結(jié)果仍然造成與平行裂縫走向部署開發(fā)井的相似結(jié)果,即處在裂縫系統(tǒng)上的注采井的油井見水早,含水上升快,甚至暴性水淹,而垂直于水井排的油井注水收益差。 物理模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)都說(shuō)明:裂縫性低滲透油藏最好的開采方式是沿平行裂縫方向注水,沿垂直裂縫方向驅(qū)油,即線狀注水方式。裂縫性低滲透油藏合理井網(wǎng)是菱形井網(wǎng)與矩形五點(diǎn)井網(wǎng),最優(yōu)井網(wǎng)為兩排水井夾兩排油井(即扁四點(diǎn)法),其注采方向與裂縫走向有夾角,對(duì)單向裂縫滲透率與基質(zhì)滲透率比值越大其夾角越小,對(duì)具體油田應(yīng)視油井產(chǎn)能和裂縫滲透率與基質(zhì)滲透率比值大小而定;對(duì)兩垂直縫,其注采井與裂縫走向的夾角為45°。
這主要是因?yàn)椋?
(1)避免了油井處在主裂縫走向上,極大地減小了水淹井的可能性,也就有效地避免了因油井水淹而出現(xiàn)的嚴(yán)重的后果。
(2)由于縮小了排距,油井易于受注水影響,使油井地層壓力保持較高的水平,同時(shí)由于注采井直線距離比較長(zhǎng),沒(méi)有裂縫溝通,所以雖然受效,但不會(huì)造成水淹。
(3)由于油井受兩口注水井驅(qū)油,先是受最近注水井的驅(qū)動(dòng),可使油井穩(wěn)產(chǎn),之后又受較遠(yuǎn)注水井的驅(qū)動(dòng),使油井較反九點(diǎn)井網(wǎng)穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。
(4)油井少、水井多,它特別適合裂縫性油藏。
(5)若加密油井可以最大限度減少死油區(qū),如在油井間加密一排油井,加密后注采井?dāng)?shù)比為1:3。一般講這種注采井?dāng)?shù)對(duì)裂縫性低滲透油藏是能滿足配注要求的。
由于低滲透油藏沿裂縫方向的滲透率遠(yuǎn)大于垂直于裂縫方向的滲透率,因此油水井排的井距應(yīng)大于其排距,同時(shí)井距和裂縫的長(zhǎng)度、油藏地質(zhì)也有關(guān)系。
對(duì)于以上的結(jié)論是在考慮不同的情況下得出的,所以,對(duì)于不同的油田還必須有不同的井網(wǎng)優(yōu)化條件,在考慮井網(wǎng)的部署時(shí),必須對(duì)應(yīng)于一定的現(xiàn)場(chǎng)要求。如果考慮了以下的條件,那么選擇菱形井網(wǎng)將會(huì)更好地適應(yīng)油藏的地質(zhì)條件:
•考慮裂縫的規(guī)模,主要有裂縫的方向和發(fā)育程度(視線密度)。
•考慮裂縫的滲透率和基質(zhì)的滲透率的比值,不同的比值對(duì)應(yīng)于不同的井距和排距,這就確定了不同的井網(wǎng)密度,這是最主要的。
•考慮后期的井網(wǎng)調(diào)整要求,能否在后期適合轉(zhuǎn)注和井網(wǎng)加密的要求。
•當(dāng)砂體發(fā)育方向與主裂縫方位接近時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大井排距比;當(dāng)斷層發(fā)育并與主裂縫方向成大角度時(shí),考慮到斷層對(duì)東西向注采井間的遮擋作用,可適當(dāng)縮小井排距比;基質(zhì)滲透率越小,井排距比應(yīng)越大。
經(jīng)濟(jì)上可接受情況下的主要性能如下:
•菱形井網(wǎng)可改善平面上各油井的均勻受效程度,采油速率優(yōu)勢(shì)逐漸明顯。
•大大延緩了角井水淹時(shí)間,同時(shí)使邊井的受效程度加大,而且當(dāng)角井含水較高時(shí)可以轉(zhuǎn)注。
•后期具有良好的調(diào)整靈活性,油井的轉(zhuǎn)注改變了滲流方向,提高了驅(qū)油效率。
•井排距比同砂體發(fā)育方向與主裂縫方位的接近程度、基質(zhì)滲透率有關(guān)。