陈宏魁 (中石油大庆油田有限责任公司第六采油厂,黑龙江 大庆163114)
1)注水量、产液量与生产压差关系研究 当油田进入特高含水期后,在一定压差范围内,注入水在油层中的渗流规律遵循达西定律,即注水量与注水井生产压差成正比[1],当综合含水不变的条件下,吸水指数为常数,注水量随压差增大而增加 (见图1)。产液量与生产压差也有关系,在一定压差范围内,液体在油层中的渗流同样遵循达西定律,即产液量与油井生产压差也成正比 (见图2)。
图1 水驱生产压差与注水量关系图
图2 水驱生产压差与年产液量关系图
2)合理地层压力研究 从喇嘛甸油田水驱注采平衡交汇图(见图3)上可以看出,若产液量一定,随着流压的上升,要求的地层压力不断提高,因此,地层压力受流压和注水压力因素控制,笔者选取近年来最高的年均流压4.94MPa与产液量的交点对应压力值做为合理地层压力的最低值,选取近年来最高注水压力12.66MPa线与4.94MPa流压线交点对应的地层压力值做为合理地层压力的最高值。确定了2012年地层压力的合理范围为10.82~11.41MPa,即总压差在-0.48~+0.11MPa。
由于水驱各套层系射开层位不同,合理的地层压力不在同一范围,但是总压差均在-0.60~+0.16MPa范围以内,因此,将总压差合理界限作为压力系统调整的标准参数[2]。同时,考虑单井压力波动情况,将单井调整总压差界限定为-1.0~+0.50MPa。
3)合理流压研究 当产液量确定后,随着流压的上升,对地层压力的要求不断提高,注入压力也不断提高,能耗将不断增大[3]。注水压力一定情况下,流压越低,产液量越多,但并不是流压越低越好,随着流压的下降,油层出现脱气,影响采液速度和采收率[4],油井流压与采收率之间的关系出现拐点,与产液量之间的关系存在临界点 (见图4和图5),综合考虑流压对采收率和产液量的影响,可以确定出最低合理流压为3MPa。在目前喇嘛甸油田水驱压力系统,油井流压应不低于3MPa。
图3 水驱压力系统与产液量关系图版
图4 注水压力一定流压与采收率关系曲线
图5 注水压力一定流压与产液量曲线
4)总压差与注采比关系研究 从水驱总压差与注采比关系曲线 (见图6)看,总压差随着注采比提高而上升,两者具有良好的相关性,成正比关系。通过控制水驱相对注采,可有效调整压力系统上升或下降。
图6 水驱注采比与总压差关系曲线图
1)水驱地层压力状况 从2011年水驱压力统计结果 (见表1)看,合理井96口,仅占测压井比例的38.55%,高压井83口,占测压井比例的33.33%,低压井70口,占测压井比例的28.11%。宏观上,压力系统处于合理范围,平面上,压力分布不均衡。
表1 喇嘛甸油田水驱2011年地层压力现状表
2)高低压井原因分析 ①高压井原因分析。一是由于采油井综合含水高,为优化产液结构,控制高含水井产液,实施参数优化措施,造成井组阶段产出小于注入,地层压力上升,超过合理压力范围,形成高压井;二是地层能量供给充足,由于油井近井地带污染或渗透性差 (连通差或油层发育差),液流不能及时流到采油井井底,产出量少于供给量,形成高压井;三是井组内采油井发育较差,注水井发育较好,注采失衡,形成高压井。该类井动态反映流压高、静压高、井组综合含水较高、日产液较高。②低压井原因分析。一是由于井点注采关系不完善,注水井点少,能量不足,形成低压井。该类井多处于三四条带、断层边部,动态反映为静压低、日产液较低;二是本井射开油层发育差,井组其他采油井发育好,由于平面干扰,地层压力低于合理压力范围,形成低压井;三是由于采油井日产油量高,为优化产液结构提高单井日产液,实施参数优化,阶段产出大于注入,地层压力下降,低于合理压力范围,形成低压井。该类井动态反映为静压低、日产量高。
3)水驱流压状况及调整潜力 目前,水驱平均流压为4.71MPa,保持在合理范围之内。其中,处于合理流压范围的井共1201口,占总井数的63.99%,流压不合理井676口,占总井数的36.01%。
1)地层压力调整 ①高压井点调整。一是对总差压在+0.5~+1.0MPa之间的井采取缓慢降压,确保半年压差、年压差控制在0~-0.5MPa以内。其中,对流压高含水高产液量高的井实施采油井堵水,同时对长期吸水好、注水强度高的主要注水层段实施方案减水,配注量下调40m3以下;对流压低含水低产液量的井实施采油井压裂,同时对注水井对应层段实施方案加水,日配注量上调20~30m3;对流压低含水高的井实施采油井参数优化,同时对注水井实施方案减水,日配注量下调20~30m3。二是对总差压在1.0MPa以上的井采取分阶段降压,半年压差控制-0.3~-0.5MPa之间,年压差控制-0.6~-1.0MPa之间。其中,对流压高含水高产液量高的井实施注水井方案减水,配注量下调60m3以上;对含水高产液低的井实施参数优化,同时实施注水井方案减水,配注量下调30m3以上;对流压低含水低产液量低的井实施油井压裂,根据油井动态变化情况及时进行注水井跟踪调整;对流压低含水高的井实施注水井平面调整,对高含水层实施减水,配注量下调60m3以上,对低含水层实施加水,配注量上调30~40m3。②低压井点调整。一是对总差压在-1.5MPa~-1.0MPa之间的井采取缓慢升压,确保半年压差+0.2MPa~+0.4MPa以内、年压差控制在+0.4~+0.8MPa以内。其中,对流压高含水高的井实施采油井参数优化,同时实施注水井平面调整,对高含水层实施减水,对低含水层实施加水,井组整体注水量不变;对流压低含水低的井实施注水井方案加水,日配注量上调30~50m3;对低流压高含水井实施采油井参数优化。二是总差压在-1.5MPa以下的井采取分阶段升压,半年压差控制+0.3~+0.5MPa之间,年压差控制+0.5MPa~+1.0MPa之间。其中,对流压高含水高的井区实施采油井参数优化,同时实施注水井平面调整,对高含水层实施减水,对低含水层实施加水,对加水困难的层段实施措施增注,井组整体日注水量提高30~50m3;对流压低含水低的井实施注水井方案加水,日配注量上调50m3以上;对流压低含水高的井实施采油井参数优化,同时对长期注水差层实施措施增注。
2)流压调整 一是对低流压、低含水井组,实施注水井上调配注,配注量上调40m3以上,或对吸水差层实施措施增注;二是对流压低、含水高井区或流压高、含水低井区实施参数优化;三是对流压高、含水高井区实施注水井方案减水。
3)压力系统调整效果 对比水驱182口测压井 (见表2),合理井83口井,占测压井比例为45.60%,与调整前相比,提高了7.05%。其中,基础井网、一次加密井、二次加密井总压差均控制在合理压力范围。
(1)喇嘛甸油田水驱处于特高含水开发阶段,注水及产液的渗流规律均符合达西定律,应用注采交汇法,结合油田实际生产情况,可确定阶段合理的地层压力及流动压力,现阶段水驱合理地层压力范围为10.82~11.41MPa,合理流压为3.0~7.0MPa。
表2 2012年水驱压力系统状况情况表
(2)2011年喇嘛甸油田水驱压力为11.21MPa,总压差-0.14MPa,保持在合理压力范围内。从平面压力分布上看,高低压井占总井数比例达到60%以上,平面压力不均衡。
(3)通过压力系统优化调整,水驱地层压力控制在合理范围以内,合理井比例提高到了45%以上,并有效控制套损发生,2012年,全厂发现套损井25口,百口作业井套损率仅为0.91%。
[1]王鸿勋,张琪 .采油工艺原理 [M].北京:石油工业出版社,1981.
[2]宋万超,高含水期油田开发技术和方法 [M].北京:地质出版社,2002.
[3]王凤兰,石成方,田晓东,等 .大庆油田“十一五”期间油田开发主要技术对策研究 [J].大庆石油地质与开发,2007,26(2):66-62.
[4]冯其红,吕爱民,于红军,等 .一种用于水驱开发效果评价的新方法 [J].石油大学学报 (自然科学版),2004,28(2):58-60.