喬美樺
【摘 要】 低滲透油田開發(fā)在我國石油工業(yè)持續(xù)發(fā)展中的作用越來越重要,本文經(jīng)過大量文獻調研,試圖捋清近年我國低滲油藏井網(wǎng)部署形式的發(fā)展過程,希望能對相關的石油從業(yè)人員有所幫助。
【關鍵詞】 低滲沒藏 ?井網(wǎng) ?部署
低滲油藏是指基質滲透率較低的油藏,其相比于常規(guī)油藏在開采過程中存在較多弊端。
(1)低滲油藏的導壓系數(shù)普遍偏低,導壓能力差,地層彈性能小,在開發(fā)過程中需更多的能量補充,開采需較大的驅替壓差;(2)低滲油藏孔隙結構十分復雜,普遍具有較高的泥質含量,開發(fā)過程中需重點考慮地層保護問題;(3)低滲油藏為非達西型滲流,計算模擬過程復雜;(4)往往伴有天然裂縫存在,部署井網(wǎng)時需要考慮裂縫分布;(5)采油指數(shù)與單井產(chǎn)能均偏低,經(jīng)常需要調整油層方案。
因此對于低滲油藏的開采方法有別于常規(guī)油藏,我國井筒形式的發(fā)展是從直井到水平井再到目前新技術的涌現(xiàn),所以低滲油藏的井網(wǎng)部署形式也是按照從直井井網(wǎng)部署開采到直井水平井混合部署開采再到目前出現(xiàn)了仿水平井等新技術的過程發(fā)展起來的。
1 直井井網(wǎng)的部署
直井井網(wǎng)的部署形式主要考慮三個參數(shù):井網(wǎng)密度,合理注采比及井網(wǎng)形式。
1.1 井網(wǎng)密度
低滲油藏井網(wǎng)密度一般是由經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度和經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度公式來確定的,二者分別為油藏井網(wǎng)密度的上下限。
經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度是使油田在某一石油價格下盈虧平衡的井網(wǎng)密度。讓油田處于盈利,則布井井網(wǎng)密度需小于經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度,否則會造成虧損。經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度是在理論上使油田獲得最大經(jīng)濟效益的井網(wǎng)密度,若現(xiàn)有井網(wǎng)密度小于經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度,加大井網(wǎng)密度可獲得更大收益。有學者利用謝爾卡喬夫公式推出油藏經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度和經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度的公式如下:
經(jīng)濟最佳井網(wǎng)密度:
a·f-2lnf=ln{〔C1·(1-C2)·N·P·Ed·a〕/[A·(IW+CW)]}
經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度:
a·f-lnf=ln{〔C1·(1-C2)·N·P·Ed/[A·(IW+CW)]}
式中:C1—原油商品率,%;C2—法定利稅率,%。
1.2 合理注采比
合理的注采比是指在油田保持井底流壓一定,開發(fā)總井數(shù)一定時,油田產(chǎn)液量最高的采油井與注水井井數(shù)比。經(jīng)學者研究,注采比主要是由油層的采油指數(shù)、吸水指數(shù)及注水波及面積來決定的。利用產(chǎn)液指數(shù)和吸水指數(shù),低滲油藏的合理注采比可用下列公式求出:
1.3 井網(wǎng)形式
對于井網(wǎng)形式的研究,國內做了大量的實驗,但是并沒有給出一個明確的結論,低滲油藏井網(wǎng)的部署形式需要考慮油藏儲層構造、現(xiàn)有井網(wǎng)情況等多重因素,而不能簡單的根據(jù)流度和注采比來選用理論上效益最大的面積注水方式。特別要考慮裂縫系統(tǒng)與井網(wǎng)形式的配置是否合理,部署的井網(wǎng)是否有后期調整的余地 。在試驗中綜合性能較高的是菱形反九點井網(wǎng)及矩形反五點井網(wǎng)。
2 水平井井網(wǎng)部署
相比常規(guī)井網(wǎng),水平井網(wǎng)由于其泄油面積增加并能有效減少生產(chǎn)壓差建立有效驅動壓力從而產(chǎn)生更高的采收率。
雖然水平井的優(yōu)勢明顯不過部署水平井對地層和油藏的要求也十分苛刻:(1)水平井開發(fā)深度控制在1000m到4000m之間;(2)開發(fā)的油藏要有足夠的厚度,一般大于0.5m;(3)采取水平井施工的油藏必須保證足夠的泄油面積;(4)油藏需有足夠的剩余可采儲量及地層壓力。
單獨使用的水平井井網(wǎng)部署時可得到最高受益,不過實際生產(chǎn)中還需要考慮開發(fā)的成本,一口水平井的造價是直井的5-10倍,因此油田的實際開發(fā)不會單獨使用水平井開發(fā),多為水平井直井混合。
此外,除了井網(wǎng)參數(shù)需做考慮,水平井部署中同樣很重要的參數(shù)為裂縫參數(shù),裂縫參數(shù)包括裂縫半長,裂縫條數(shù)和裂縫間距。
裂縫半長是衡量有效裂縫長度的參數(shù),增加裂縫半長可增大裂縫與油藏的接觸面積,從而提高產(chǎn)能,但增加裂縫半長還會導致縫間干擾加劇,表現(xiàn)為流體在裂縫中的流動阻力增大,壓降損耗增大。
當裂縫間距較大時單縫控制面積過小,無法覆蓋目標區(qū)域,裂縫間存在死油區(qū)。當裂縫間距較小時,會產(chǎn)生較強的縫間干擾,降低單縫的增產(chǎn)效果。
在裂縫間距一定時,裂縫條數(shù)越多,控制面積越大,產(chǎn)能越高;但隨著裂縫條數(shù)的增加,水平段長度增大,生產(chǎn)成本增加,技術難度也提高。
3 仿水平井技術
仿水平井技術近五年才剛剛興起,對此進行的研究還不多,不過這種技術有其獨有的優(yōu)勢。仿水平井開發(fā)重在“仿”字,即特低滲透油藏通過油水井大型壓裂改造,在井間形成類似水平井筒的長裂縫滲流通道,稱為“仿水平井滲流通道”,以此布置注采滲流井網(wǎng),以達到提高采收率的目的。這項技術核心在于壓出的裂縫要足夠長,閉合程度低,能長時間充當滲流通道。
技術優(yōu)勢:(1)單井上,可用“直井+定向定量壓裂”組合達到水平井技術效果,降低生產(chǎn)成本。(2)井排上,可增大井距,減少鉆井數(shù),增加單井控制儲量。(3)井排間,可建立有效的驅替壓差,注采效率增強。
參考文獻:
[1]羅英俊.在全國低滲透油田開發(fā)技術座談會上的總結講話[R].北京:2014.
[2]歐陽明華,謝叢嬌,等.低滲油藏井網(wǎng)適應性研究[J].海洋石油,2004,24(2):64-68.
[3]吳英,王虹雅,鄔軍,等.低滲油田井網(wǎng)形式及井網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)化[N].油氣田地面工程,2014,33(3)19-20.endprint