低渗油藏井网部署形式的发展

2014-12-30 03:37乔美桦
中国科技纵横 2014年23期
关键词:井网部署

乔美桦

【摘 要】 低渗透油田开发在我国石油工业持续发展中的作用越来越重要,本文经过大量文献调研,试图捋清近年我国低渗油藏井网部署形式的发展过程,希望能对相关的石油从业人员有所帮助。

【关键词】 低渗没藏  井网  部署

低渗油藏是指基质渗透率较低的油藏,其相比于常规油藏在开采过程中存在较多弊端。

(1)低渗油藏的导压系数普遍偏低,导压能力差,地层弹性能小,在开发过程中需更多的能量补充,开采需较大的驱替压差;(2)低渗油藏孔隙结构十分复杂,普遍具有较高的泥质含量,开发过程中需重点考虑地层保护问题;(3)低渗油藏为非达西型渗流,计算模拟过程复杂;(4)往往伴有天然裂缝存在,部署井网时需要考虑裂缝分布;(5)采油指数与单井产能均偏低,经常需要调整油层方案。

因此对于低渗油藏的开采方法有别于常规油藏,我国井筒形式的发展是从直井到水平井再到目前新技术的涌现,所以低渗油藏的井网部署形式也是按照从直井井网部署开采到直井水平井混合部署开采再到目前出现了仿水平井等新技术的过程发展起来的。

1 直井井网的部署

直井井网的部署形式主要考虑三个参数:井网密度,合理注采比及井网形式。

1.1 井网密度

低渗油藏井网密度一般是由经济极限井网密度和经济最佳井网密度公式来确定的,二者分别为油藏井网密度的上下限。

经济极限井网密度是使油田在某一石油价格下盈亏平衡的井网密度。让油田处于盈利,则布井井网密度需小于经济极限井网密度,否则会造成亏损。经济最佳井网密度是在理论上使油田获得最大经济效益的井网密度,若现有井网密度小于经济最佳井网密度,加大井网密度可获得更大收益。有学者利用谢尔卡乔夫公式推出油藏经济最佳井网密度和经济极限井网密度的公式如下:

经济最佳井网密度:

a·f-2lnf=ln{〔C1·(1-C2)·N·P·Ed·a〕/[A·(IW+CW)]}

经济极限井网密度:

a·f-lnf=ln{〔C1·(1-C2)·N·P·Ed/[A·(IW+CW)]}

式中:C1—原油商品率,%;C2—法定利税率,%。

1.2 合理注采比

合理的注采比是指在油田保持井底流压一定,开发总井数一定时,油田产液量最高的采油井与注水井井数比。经学者研究,注采比主要是由油层的采油指数、吸水指数及注水波及面积来决定的。利用产液指数和吸水指数,低渗油藏的合理注采比可用下列公式求出:

1.3 井网形式

对于井网形式的研究,国内做了大量的实验,但是并没有给出一个明确的结论,低渗油藏井网的部署形式需要考虑油藏储层构造、现有井网情况等多重因素,而不能简单的根据流度和注采比来选用理论上效益最大的面积注水方式。特别要考虑裂缝系统与井网形式的配置是否合理,部署的井网是否有后期调整的余地 。在试验中综合性能较高的是菱形反九点井网及矩形反五点井网。

2 水平井井网部署

相比常规井网,水平井网由于其泄油面积增加并能有效减少生产压差建立有效驱动压力从而产生更高的采收率。

虽然水平井的优势明显不过部署水平井对地层和油藏的要求也十分苛刻:(1)水平井开发深度控制在1000m到4000m之间;(2)开发的油藏要有足够的厚度,一般大于0.5m;(3)采取水平井施工的油藏必须保证足够的泄油面积;(4)油藏需有足够的剩余可采储量及地层压力。

单独使用的水平井井网部署时可得到最高受益,不过实际生产中还需要考虑开发的成本,一口水平井的造价是直井的5-10倍,因此油田的实际开发不会单独使用水平井开发,多为水平井直井混合。

此外,除了井网参数需做考虑,水平井部署中同样很重要的参数为裂缝参数,裂缝参数包括裂缝半长,裂缝条数和裂缝间距。

裂缝半长是衡量有效裂缝长度的参数,增加裂缝半长可增大裂缝与油藏的接触面积,从而提高产能,但增加裂缝半长还会导致缝间干扰加剧,表现为流体在裂缝中的流动阻力增大,压降损耗增大。

当裂缝间距较大时单缝控制面积过小,无法覆盖目标区域,裂缝间存在死油区。当裂缝间距较小时,会产生较强的缝间干扰,降低单缝的增产效果。

在裂缝间距一定时,裂缝条数越多,控制面积越大,产能越高;但随着裂缝条数的增加,水平段长度增大,生产成本增加,技术难度也提高。

3 仿水平井技术

仿水平井技术近五年才刚刚兴起,对此进行的研究还不多,不过这种技术有其独有的优势。仿水平井开发重在“仿”字,即特低渗透油藏通过油水井大型压裂改造,在井间形成类似水平井筒的长裂缝渗流通道,称为“仿水平井渗流通道”,以此布置注采渗流井网,以达到提高采收率的目的。这项技术核心在于压出的裂缝要足够长,闭合程度低,能长时间充当渗流通道。

技术优势:(1)单井上,可用“直井+定向定量压裂”组合达到水平井技术效果,降低生产成本。(2)井排上,可增大井距,减少钻井数,增加单井控制储量。(3)井排间,可建立有效的驱替压差,注采效率增强。

参考文献:

[1]罗英俊.在全国低渗透油田开发技术座谈会上的总结讲话[R].北京:2014.

[2]欧阳明华,谢丛娇,等.低渗油藏井网适应性研究[J].海洋石油,2004,24(2):64-68.

[3]吴英,王虹雅,邬军,等.低渗油田井网形式及井网参数的优化[N].油气田地面工程,2014,33(3)19-20.endprint

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