特高含水期水驱精细挖潜效果评价研究

武文波 (中石油大庆油田有限责任公司第六采油厂,黑龙江大庆 163114)

特高含水期水驱精细挖潜效果评价研究

武文波 (中石油大庆油田有限责任公司第六采油厂,黑龙江大庆 163114)

为进一步探索特高含水期水驱控递减、控含水的有效方法,在喇嘛甸油田北北块一区开辟了水驱精细挖潜示范区。但在特高含水期水驱精细挖潜作用及开发效果评价方法上未进行系统深入的研究。为此,计划开展特高含水期水驱精细挖潜效果评价研究。通过对可采储量标定相关参数、采油速度及波及体积相关参数、理论关系进行研究,搞清精细挖潜的作用,利用多学科数值模拟技术与理论研究,对各类精细挖潜措施对增加开采储量、提高采收率的作用开展了综合评价。

特高含水期;精细挖潜;效果评价

为搞清精细挖潜对水驱开发的主要作用,以理论研究与实际研究相结合,从扩大波及体积、提高驱油效率、提高采油速度、增加可采储量等方面进行了深入的分析,明确了精细挖潜的主要作用。

1 精细挖潜与相关参数的关系

1.1 精细挖潜与扩大波及体积的关系

示范区自投产以来,通过井网加密调整,水驱控制程度由基础井网时期的78.21%提高到目前的97.11%;从储量动用程度统计表上看,示范区动用地质储量比例高达98.27%,剩余1.73%的未动用地质储量主要位于油气过渡段及油水过渡段;从水淹层解释成果上看,整体上以厚油层发育的萨葡油层及以薄差油层发育为主的高台子油层均已得到有效动用,采出程度已高达37%以上。

研究表明,示范区整体上水驱波及体积已达到98%以上,各类油层均已注水波及到且均得到有效动用,未波及动用储量主要位于油气过渡段及油水过渡段[1]。因此,精细挖潜的主要作用不是扩大波及体积。

1.2 精细挖潜与提高驱油效率的关系

为搞清精细挖潜与驱油效率的关系,重点应用油水相渗曲线,开展了驱油效率与综合含水关系研究。驱油效率和含水率的关系[2]如下:

式中,Ed为驱油效率;Sor为残余油饱和度;μo、μw分别为为油、水黏度,m Pa·s;f为含水率;c、d为拟合常数。

从式(1)可以看出,随着驱油效率的提高,水驱综合含水随之上升,而示范区经过精细挖潜,综合含水未升。因此,精细挖潜的主要作用不是提高驱油效率。

1.3 精细挖潜与提高采油速度的关系

在目前油田水驱特高含水期开发的状况下,要提高采油速度,必然要提高驱替速度。为搞清驱替速度与驱油效率的关系,进而搞清驱替速度与综合含水的关系,应用二类油层天然岩心采用不同驱替速度重复进行水驱油试验。试验结果表明,随着驱替速度的提高,在相同的注入倍数下,驱油效率呈逐渐增大趋势[3]。同时结合水驱驱油效率与综合含水关系研究成果可得出,驱替速度提高,综合含水也将随之上升,而示范区经过精细挖潜,综合含水未升。因此,精细挖潜的主要作用不是提高采油速度。

1.4 精细挖潜与增加可采储量的关系

油田开发实际表明,喇嘛甸油田开发特点符合甲型水驱特征曲线(见图1),甲型水驱特征曲线公式[4]为:

式中,Wp为累积产水量,104t; Np为累积产油量,104t。

用甲型水驱特征曲线计算表明,通过精细挖潜,示范区增加可采储量60.1×104t,提高水驱采收率0.83%。说明精细挖潜的主要作用是增加可采储量。

图1 示范区甲型水驱特征曲线

2 精细挖潜措施对水驱开发效果贡献研究

2.1 细分注水的作用

1)细分注水可控制高含水层吸水、加强差油层吸水,使油层动用更均衡。从渗透率概念模型数值模拟成果(见图2)可以看出,当细分到7段注水、综合含水为98%时,各小层间动用状况相对较均衡,各小层的最终采出程度在5.9%～40.8%,虽然发育较好小层的最终采出程度较笼统注水时降低了2.1%～3.5%,但发育较差小层的最终采出程度较笼统注水时提高了1.2%～23.5%。

图2 不同细分程度下各小层动用状况数值模拟结果

2)细分注水可提高采收率。从不同细分程度下层段内渗透率级差及提高采收率数值模拟成果(见图3)可以看出,随着细分程度的增大,层段内渗透率级差逐渐变小,采收率提高幅度逐渐提高。当细分为7段注水时,与笼统注水比,层段内渗透率级差可降低29.74%,可多提高采收率3.63%。

2.2 油井压裂的作用

1)压裂可改善低渗透油层导流能力,提高薄差油层动用程度,使油层动用更加均衡。从渗透率概念模型数值模拟成果(见图4)可以看出,当在油井综合含水94%时选择性压裂低渗透差油层后,到综合含水为98%时,各小层间动用状况相对较均衡,各小层的最终采出程度在20.5%～51.2%,虽然压裂后个别未压裂层的最终采出程度较不压裂时降低了0.5%～0.8%,但压裂的低渗透差油层最终采出程度较不压裂时提高了2.8%～3.2%。

图3 不同细分程度下层段内渗透率级差及提高采收率数值模拟结果

图4 压裂前后不同阶段各小层动用状况数值模拟结果

图5 不同压裂厚度及不同裂缝保持程度下采收率数值模拟结果

2)压裂可提高采收率。为搞清压裂对提高采收率的作用,开展了综合含水94%时,不同压裂厚度比例、不同压裂裂缝保持程度下压裂与采收率之间关系的数值模拟。在压裂厚度比例上,分别模拟了4种压裂厚度比例,即0%、15%、30%和45%。在压裂裂缝保持程度上,分别模拟了3套裂缝保持程度方案,即方案1:压后1年渗透率降低1/2,2年后裂缝全部闭合;方案2:压后1年渗透率降低1/2, 2年后渗透率降低5/4:方案3:压后裂缝不闭合,开采到最后。

从数值模拟成果(见图5)可以看出,压裂厚度比例越大、裂缝保持程度越高,压裂后提高采收率幅度越大。在压裂厚度比例45%、压后裂缝不闭合开采到最后的情况下,与不压裂相比,可多提高采收率1.05%。

2.3 油井补孔的作用

1)补孔可完善砂体注采关系,提高砂体水驱控制程度。补孔的主要目的缩小注采井距,完善砂体注采关系,提高水驱控制程度。从结构单元水驱控制程度与井距关系曲线上看,随着注采井距的缩小,水驱控制程度逐渐提高。在300m注采井距下,井网对结构单元水驱控制程度为86.36%,当加密到150m后,水驱控制程度可达到97.64%,提高了11.28%。

2)补孔可提高采收率。从北北块典型井组数值模拟流线对比图(见图6)可以看出,通过完善砂体注采关系补孔,可改变地下液流方向,增加注采受效方向,补孔后可比不补孔多提高采收率1.8%。

图6 北北块典型井组萨Ⅱ10+11单元流线数值模拟结果

3 结论

1)从宏观水驱开发效果及单一挖潜措施机理数模研究成果上看,精细挖潜的主要作用是增加可采储量,提高水驱采收率。

2)从精细挖潜措施对水驱开发效果贡献研究成果上看,精细细分注水、油井压裂、补孔可改善油层动用状况,增加可采储量,提高水驱采收率。

[1]赵伟,赵云飞,王莉明,等.喇嘛甸油田储层动用状况及综合调整方向[J].大庆石油地质与开发,2002,21(2):26-28.

[2]梁文福.喇嘛甸油田厚油层多学科综合研究及挖潜[J].大庆石油地质与开发,2008,27(2):68-72.

[3]韩伟东,黄伏生,艾颖,等.喇嘛甸油田剩余油挖潜方法[J].大庆石油地质与开发,2002,21(3):41-43.

[4]黄伏生,陈维佳,方亮,等.喇嘛甸油田注采无效循环治理的做法及效果[J].大庆石油地质与开发,2006,25(1):70-72.

[编辑] 洪云飞

TE357

A

1673-1409(2014)32-0100-04

2014-07-14

武文波(1985-),男,工程师,现主要从事油田动态分析方面的研究工作。