高含油幅度油藏高效开发认识

张勇

摘要：对于纵向高含油幅度油藏来说，采用水平井立体注采井网可高效开发此类油藏。利用物理模拟实验研究了水平井立体注采井网开发该类油藏的渗流机理对提高油藏采收率的影响机制。依据实验结果，得出流体性质对注水开发井网的选择有显著影响；确定了合理的水平井立体布井方式、注采井距和注采压差；则将物理实验数据对应到油田实际，采用水平井立体五点法井网开采时，预测最终采收率可达50%。

关键词：水平井；立体注采；高含油幅度；物理模拟

1 引言

以某纵向高含油幅度油藏为例，该油藏含油幅度高达2000m，平面上满块含油，纵向上整体含油，无气顶、无底水，无明显隔层，油藏天然能量不充足，可见注水开发事在必行。针对其储层特点，认为采用水平井开发可提高钻遇率、增加油藏接触面积从而获得较高产能。

2 物理模拟实验系统

2.1 实验流程

实验采用物性参数定量化的物理模型，进行水平井立体注采井网物理实验模拟研究。驱替系统采用高精度双重驱替泵；驱替相选用水与增粘剂配成的溶液，被驱替相选用20℃条件下的0#柴油；使用数字采集系统记录压力，共设置20个测压点在模型出口端采用不同量程量筒計量油水产量[1-4]。

2.2 注采井网设计

针对实际油藏含油幅度巨厚、油水粘度比<1及油水密度比<1的特点，认为采用水平井立体注采井网可高效开发此类油藏。根据注采关系设计了2种井网形式，根据模型特点采用裸眼完井。

3 水平井立体注采物理模拟实验研究

3.1 水平井交错注采实验

采用定注入压力，定生产压力的生产制度。在5个不同注采压差下进行了水平井立体交错注采物理模拟实验，分别为0.05atm、0.11atm、0.14atm、0.2atm及0.3atm。

五种注采压差条件下，模型主要生产指标表现出相同的变化趋势。即，从投产到一定时间点，产液量持续平稳下降。这是由于水相密度和粘度均大于油相，根据临界注采压差理论公式，可知注入水不会突破油水界面，而是垂直于油水界面均衡平稳地将油向生产井托进，压力测试系统也显示在沿主流线方向上的每个测压点都会先后经历压力快速上升过程，随着驱替的进行，模型内水淹区域不断扩大，使得渗流中的重力阻力、粘性阻力不断增加，产液量持续平稳下降；而后会经历短暂的产液量递减速度突然加快的过程，与含水率变化曲线对比发现，此段时间正是生产井见水前后的一段时间，这说明此时注入水已沿主流线向生产井发生突进，渗流阻力迅速增加，产液量递减加速；此后产液量递减速度明显降低，含水上升速度也有所降低。油水界面已推进到生产井，大部区域已经水淹，渗流阻力不会再有较大幅度的增加，压力分布也趋于稳定，生产井的含水率平缓上升，直至所有可采油被采出，含水率近似达100%。

在0.3atm的相对高压差下，产液量变化规律表现出与总体趋势不尽相同的特点，在投产时注入水便从注水井沿主流线开始向生产井突进，形成两相渗流，流体总流动系数下降；随着水驱油过程的继续，水突进区域（主流线区域）逐渐被单相的水所淹没，从而降低了整个模型的渗流阻力。由于生产井被突进的水“封锁”，未突进区域在驱动压力作用下仅能以较慢的速度向生产井供油，表现为生产井产油量降低。

3.2 水平井叠置注采实验

叠置注采实验主要用于与交错注采实验进行对比，选取同一注采压差进行了驱替对比实验。结合实验数据可知，水平井叠置注采时，主要生产指标表现出与水平井交错注采相同的变化趋势。但水平井交错注采累产油明显高于叠置注采累产油，交错注采见水时间也晚于叠置注采。

4 结论与认识

（1）依据物理模拟实验，研究了水平井立体注采井网开发潜山油藏的渗流机理；得出了合理的水平井立体布井方式、注采井距和注采压差。

（2）低部位注水高部位采油时，因垂向渗透率相对较高，所以注采压差过大、注采井距过小会导致注入水快速突进到生产井，造成生产井过早水淹，降低开发效果；注采压差过小、注采井距过大会导致产能将低、开采周期过长。

参考文献

[1] Yu-Shu Wu，Lehua Pan，Karsten Pruess：“A physically based approach for modeling multiphase fracture–matrix interaction in fractured porous media”.Advances in Water Resources 27（2004）875–887.

[2] 刘月田. 各向异性油藏注水开发布井理论与方法 [J] . 石油勘探与开发，2005，32（5）：1012104.

[3] 丁祖鹏，刘月田，屈亚光，等. 裂缝油藏基质裂缝耦合渗流三维宏观物理实验[J]. 特种油气藏，2013，20（6）：109-111，136.

[4] 万仁溥. 现代完井工程 [M] . 北京：石油工程出版社，2008.

（作者单位：中国石油化工股份有限公司

胜利油田分公司勘探开发研究院）