浅谈塔河油田注水替油机理

胡黎明 谢鑫 林强

摘 要:塔河油田碳酸盐岩油藏储层岩溶裂缝、洞、孔呈多重介质特征,储集体空间分布不连续性,油藏的油水关系复杂,奥陶系碳酸盐岩缝洞高度发育,并以多缝洞系统的形式彼此孤立存在,油藏投产后初期高产,但无水采油期短,含水上升快,产量递减快。针对以上情况,塔河油田提出了同井注采、注水替油的补充油田开发能量的新方法,这使塔河油田产量有明显的增长。

关键词:塔河油田注水替油机理探讨

中图分类号:TE38 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0073-01

塔河油田奥陶系油藏是大型非均质碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏。塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏由于储集体与外部基本不连通,随着原油的开采储集体得不到有效的能量补给,产量、压力递减较快。针对缝洞型油藏中孤立溶洞特殊的储集、流动特征,塔河油田提出缝洞单元定容体油井单井注水替油技术,使单井产量逐渐提高。本文结合塔河油田缝洞型油藏地质特征介绍单井注水替油机理。

1塔河油田缝洞型油藏的基本特征

塔河油田碳酸盐岩油藏储层岩溶裂缝、洞、孔呈多重介质特征,储集体在空间分布不连续性,油藏的油水关系复杂。据油田钻井统计,溶洞钻遇率超过75%,钻井过程中钻遇油层时钻头放空导致井涌井漏是普遍现象。塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层的物性分析显示其基质基本不具储、渗性能,仅作为储集体的封堵体分隔和遮挡各类储集空间。通过钻探证实,其储层在横向上变化大,高产井与中、低产井在平面上交叉分布。

2塔河油田流动单元划分

2.1 缝洞型油藏流动单元划分原则

缝洞型碳酸盐岩油藏主要依据储集体特征、水动力条件的不同来划分流动单元。同一单元储集体具有相同的流体动力条件以及相同的流体性质,不同的流体单元具有不同的流体动力系统,具有相同的流体动力特征和流体性质即为同一流动单元,每个单元都具有相对独立的压力系统或相对一致的压力连通关系以及性质相似的流体。

2.2 流动单元划分方法

根据塔河油田由于单井油气分布不连续、单个缝洞储集体周围基岩基本不具储、渗性能以及单个油气藏具有相对对立的油水系统及油水界面,整个油气藏整体上不具统一的低水的特征,将各个独立的溶洞划分成不同的流动单元。具体方法如下:

(1)压力趋势分析法:在一连通的油藏储集体内,随着越来越多的原油采出及压降漏斗的逐渐扩大,该储集体的地层压力值应该越来越低,从时间上看,开采后期所钻新井的测试地层压力应低于早期钻探井的测试地层压力。

(2)井间生产干扰分析法:通过改变油井投产、工作制度判断划分流动单元,如果在邻井能够观察到井间干扰,则说明井间是连通的,处于同一压力系统；如果井间无任何干扰现象,则说明井之间储层可能不连通。

(3)流体性质差异分析法:在同一储集单元中,烃在漫长的混合过程可以完全消除不同成因的烃的成分差异； 反之,如果储层是分隔的,那么由各种原因造成的差异特性将保存下来。根据不同油井流体组成的差异,可推断油藏内部的分隔性。

(4)干扰试井法:改变激动井的工作制度,采用直读式电子压力计,可以在附近的观察井中记录到压力干扰,以此判断激动井和观察井之间的连通性。缝洞型碳酸盐岩油藏干扰试井分析是以双重介质为基础进行的。塔河油田运用以上方法将塔河油田主体开发区划分出20个孤立或相对定容封闭体和10个连通储渗单元。

3 单井注水替油工艺

3.1 单井注水替油机理

鉴于碳酸岩油藏溶孔、溶洞发育,流体与岩石界面张力弱,当油井能量下降后,通过注入油田水,提高地层压力,在焖井过程中利用油水密度差分异的原理,油水发生置换,近井储集体内弹性能量恢复,井口压力上升,达到生产条件。注水替油可分为注水、焖井、采油3个阶段。

(1)注水阶段。随着单元储集体原油的采出,地层压力逐渐下降,油井供液不足,通过注水恢复部分地层压力。随注水量的增加和注入水对原油的驱替,地层中含油饱和度逐渐下降。

(2)焖井阶段。注水后关井,通过重力分异作用使油水发生置换,密度较大的注入水下沉至储集体下部形成次生底水,油水界面上移,抬升原油向井筒运移。

(3)采油阶段。开井采油阶段是能量释放的过程,由于注入水大部分聚集在井底附近,因此开采初期含水高,随开采时间增加逐渐下降,然后再缓慢上升,而日产油有一个先上升再逐渐递减的过程,表明地层深处的油向井底流动。

3.2 TK741井注水替油工作实施情况及效果

TK741井位于塔河八区与塔河十区交界处,该井钻井放空7.6m,2004年4月试油,初期日产液134m3,日产油109t。由于能量递减快,同年10月转抽,11月初无液面关井。2005年3月对TK741井进行下返酸压施工,修井作业中压井液有少量漏失,经过一段时间后,井口起压并逐渐升高,随即出油。由于井口压力较高、油稠、气大,难以实施压井作业。根据井口压力情况,认为可以获得较高产能,决定停止施工直接掺稀生产。开井后最高日产油水平达到192吨,含水0.8%,累计产油1218吨以后停喷,平均含水9.16%。3月25日向地层试注1031m3盐水,井口压力上升到19.1MPa,开井生产,日产油105t,不含水。TK741井完成注水替油11轮次时,累计注水10599m3,注水后累计采油5139t,注水前累计采油2715t,单井采收率提高近2倍,吨水换油率为0.48,取得了很好的经济效益。

4结论与建议

本文通过对塔河油田缝洞型碳酸盐岩特征以及油田实际注水替油生产数据的分析,得出了以下结论和认识:

(1)塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层的储集空间具有多样性,对储渗起主要作用的是溶洞和裂缝。溶洞是重要的储渗空间,裂缝是缝洞型碳酸盐岩储层的主要渗流通道,也是重要储集空间。

(2)单井注水替油利用油水密度差,进行重力分异,实现油水置换,使得定容封闭的储集体使能量在注水过程中很快恢复,从而实现对油气的驱替。

(3)建议通过室内物理模拟实验来了解缝洞型碳酸盐岩的替油机理,研究不同模型参数对水驱油效果的影响,采用不同的注入方式测定驱油效果。

参考文献

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