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姬塬油田長4+5油藏改善水驅(qū)開發(fā)效果評價研究

2015-12-01 07:32:28李亞玲中石油長慶油田分公司第五采油廠陜西西安710018
長江大學學報(自科版) 2015年29期
關鍵詞:水驅(qū)油井前置

李亞玲 (中石油長慶油田分公司第五采油廠,陜西 西安710018)

常永平 (中石油長慶油田分公司第二采油廠,甘肅 環(huán)縣745700)

高顏博 (中石油長慶油田分公司第五采油廠,陜西 西安710018)

1 油藏開發(fā)特點

姬塬油田長4+5油藏于2006年投入開發(fā),主要采用正方形反九點井網(wǎng)開發(fā),油井開井640口,日產(chǎn)液1799t,日產(chǎn)油966t,綜合含水率46.3%;水井開井203口,單井日注水平23m3,累計注采比2.11。該油藏開發(fā)具有如下特點:

1)姬塬油田長4+5油藏,區(qū)域之間的儲層非均質(zhì)性具有很大的差異,砂體變化快。其中3個井區(qū)儲層非均質(zhì)性從小到大依次為耿117井區(qū)、耿63井區(qū)、耿116井區(qū),開發(fā)效果差異較大。

2)3個井區(qū)都不存在無水采油期,油井投產(chǎn)初期均含水。由圖1長4+5油藏初期含水率與單井產(chǎn)能散點關系曲線看出,3個井區(qū)油井初期綜合含水率 (排液2個月以后)大于2%,其中主要以綜合含水率小于20%的低含水井為主 。

3)中低含水期是可采儲量主要開采期 (見圖2)。低滲透油田中,大都屬于Ⅲ類S型至Ⅴ類凹型曲線,其特點是油井見水較晚,含水率初期上升慢,后期上升較快。姬塬油田長4+5油藏含水率與可采儲量采出程度曲線擬合,它們的擬合結(jié)果分別為S型、過渡型、凹型曲線。

圖1 長4+5油藏初期含水率與初期單井產(chǎn)能關系曲線

圖2 長4+5油藏含水率與地質(zhì)儲量采出程度關系曲線

4)注水井吸水能力低,啟動壓力和注水壓力高,即“兩高一低”(圖3)。油藏進入中含水階段,含水率高,單井產(chǎn)能低,局部微裂縫發(fā)育,單井投產(chǎn)見水快,見水呈多向性,控水難度大,長4+5油藏開發(fā)近10年因見水,日損失產(chǎn)量達185t。

圖3 長4+5油藏單井注水曲線

5)隨著開發(fā)時間的延長,長4+5油藏堵塞井逐年增加,但隨著措施頻次的增加,措施效果變差,嚴重影響長4+5油藏長期穩(wěn)產(chǎn)。

2 改善水驅(qū)效果方法研究

2.1 精細地層對比

地層劃分與對比按照“以沉積模式為指導、以標志層為基準、以厚度旋回為參考、以分級控制為步驟、動靜結(jié)合反復對比驗證”的原則進行。將長4+5油層組分為4個油層,12個小層。提出注水井補孔分注28口,油井超前注水潛力層補孔41口,老井轉(zhuǎn)注7口,新鉆投注水井3口,不斷完善注采井網(wǎng),提高水驅(qū)開發(fā)效果。通過2014年實施,井組水驅(qū)儲量程度上升10.4%,36口油井水驅(qū)動用程度提高13.2%,52口油井井網(wǎng)得到完善,當年累計增油9989t。

圖4 長4+5油藏注水強度與含水率上升關系圖

2.2 研究合理注水政策

1)油藏注水強度確定 合理的注水強度應根據(jù)油層物性、微裂縫的發(fā)育程度而確定?,F(xiàn)場采集的注水強度與含水率上升關系數(shù)據(jù)如圖4所示,當注水井注水強度大于2.3m3/(d·m)時,含水率上升速度快。

2)細化注水單元 堅持邊實施邊調(diào)整的政策,結(jié)合各區(qū)塊儲層物性、壓力、含水現(xiàn)狀,細劃注水單元25個。對25個注水單元精細注水調(diào)整,油井見效程度進一步增加。

2.3 堵塞機理及優(yōu)化措施工藝

1)堵塞機理 姬塬油田長4+5油藏地層堵塞有3個方面:一是地層水礦化度高,特別是高含水井隨著壓力溫度的變化,易生成大量無機垢 (BaSO4和CaCO3);二是儲層滲透率低,初期裂縫閉合,流體攜帶雜質(zhì)微粒運移時沉積在小孔喉處造成堵塞;三是注水推進后,相滲發(fā)生改變導致油井產(chǎn)能下降??紤]長4+5油藏結(jié)垢嚴重以及儲層弱酸敏的特性,在措施工藝優(yōu)選中重點要考慮酸處理環(huán)節(jié)。

2)優(yōu)化措施工藝 根據(jù)低產(chǎn)原因的不同,通過理論研究及現(xiàn)場實踐,長4+5油藏主體解堵技術主要有暫堵壓裂、前置酸壓裂和酸化。

關井時間、前置酸用量優(yōu)化。由圖5可知,隨著關井時間的增加,酸作用的距離就越小,當關井時間為120min左右時,酸作用距離基本不變,因此將關井時間調(diào)整到120min。由圖6可知,前置酸用量越大,酸作用距離越大,但是考慮到經(jīng)濟性,前置酸用量確定為25~30m3/層。

圖5 不同關井時間條件下裂縫長度

圖6 不同前置酸用量條件下裂縫長度

加砂強度優(yōu)化。加砂強度反映壓裂過程中砂體支撐裂縫的情況和裂縫的導流情況,加砂強度低,砂體支撐裂縫的能力低,長期生產(chǎn)過程中導流能力容易喪失,影響油井產(chǎn)量。加砂強度過大,裂縫延伸長,容易與注水井溝通,油井改造后易造成水淹,增油效果差。通過近3年長4+5油藏180口油井壓裂中加砂強度與增油量散點關系圖 (圖7)可以看出,長4+5油藏加砂強度大于3.0m3/m、小于1.6m3/m 時,大多數(shù)井年增油量小于150t,而加砂強度在為1.6~3.0m3/m時,多數(shù)井年增油量大于150t。然而每口井加砂強度在為1.6~3.0m3/m范圍內(nèi)如何確定,要結(jié)合該井的物性、厚度等確定。同時由于該油藏存在微裂縫,局部有裂縫,井網(wǎng)為正方形反九點,因此實施壓裂改造措施時主側(cè)向井加砂強度要有所不同,主向井強度大易導致措施后水淹,側(cè)向井強度過小裂縫延伸短,達不到增產(chǎn)目的。根據(jù)室內(nèi)模擬研究,該地區(qū)長4+5油藏主向井合理裂縫穿透比為0.6~0.7 (支撐裂縫半長130~150m),側(cè)向井為0.7~0.8 (支撐裂縫半長150~170m),由此計算主向井加砂強度為1.6~2.4m3/m(圖8),側(cè)向井加砂強度為1.9~2.8m3/m (圖9),結(jié)合現(xiàn)場試驗得出側(cè)向井加砂強度最大不能超過3.0m3/m。

圖7 長4+5油藏措施井加砂強度與措施年增油量

圖8 長4+5油藏主向井模擬結(jié)果

圖9 長4+5油藏側(cè)向井模擬結(jié)果

措施方式優(yōu)化。從近3年前置酸壓裂、酸化、暫堵壓裂的實施結(jié)果 (圖10~12)可以看出,2014年經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化,前置酸壓裂和酸化措施有效率及當年措施有效時間都有所提高,實施效果前置酸壓裂>酸化>暫堵壓裂。

圖10 長4+5油藏前置酸壓裂效果柱狀圖

圖11 長4+5油藏酸化效果柱狀圖

圖12 長4+5油藏暫堵壓裂效果柱狀圖

3 改善后水驅(qū)效果

與2013年相比,姬塬油田長4+5油藏水驅(qū)效果得到一定改善。一是含水上升率下降0.6%;二是存水率穩(wěn)定在0.9;三是水驅(qū)狀況穩(wěn)定變好,水驅(qū)控制程度提高0.6%,水驅(qū)動用程度提高1.2%;四是地層壓力緩慢恢復并趨于穩(wěn)定,壓力保持水平穩(wěn)定在103%左右,動態(tài)可采儲量增加19×104t。

4 結(jié)論與認識

1)姬塬油田長4+5油藏水驅(qū)開發(fā)效果整體較好,2013年開始有變差的趨勢,但是在2014年針對變差主導因素進行研究及治理,水驅(qū)效果得到改善。

2)姬塬油田提高水驅(qū)開發(fā)效果的主要方法:一是對井網(wǎng) (層系)的完善,需要根據(jù)油藏開發(fā)過程出現(xiàn)的矛盾,不斷地重新認識、細化單井小層,才能提出針對性較強的措施;二是油藏開發(fā)過程中,必須做到動靜態(tài)資料的及時結(jié)合,細化注水單元,對不同的單元、不同的開發(fā)矛盾,提出不同的注采調(diào)整政策。

3)姬塬油田長4+5油藏低產(chǎn)井措施挖潛,需要針對不同堵塞機理,采取不同措施方式及工藝參數(shù)。從總體實施效果來看前期加酸處理效果較好,前置酸壓裂>酸化>暫堵壓裂。

[1] 李興訓 .水驅(qū)油田開發(fā)效果評價方法研究 [D].成都:西南石油大學,2005.

[2] 劉曉瑜,徐進,熊煒 .安塞油田長西區(qū)低滲透油藏壓裂增產(chǎn)技術研究 [J].江漢石油職工大學學報,2005,18(2):27~29.

[3] 遲靜 .特低滲油田水力壓裂參數(shù)優(yōu)化研究 [J].西北地質(zhì),2003,36(1):70~73.

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