低滲透油藏注水開發(fā)井網(wǎng)適應(yīng)性分析

宋舜堯 馬永雷(.中石油大港油田勘探開發(fā)研究院， 天津 大港 30080；. 中石油大港油田第三采油廠， 河北 滄州 06035)

隨著社會的不斷發(fā)展，石油所發(fā)揮的功能越來越強(qiáng)烈，巨大的市場需求致使石油工業(yè)出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展趨勢。低滲透油藏具有一些嚴(yán)重的缺陷，例如：滲透率低、非均性質(zhì)嚴(yán)重以及天然能量不足等。這些問題的存在無疑會增加石油開采的難度。如何經(jīng)濟(jì)高效的對低滲透油藏進(jìn)行開采已經(jīng)成為當(dāng)前石油開采行業(yè)研究的重點(diǎn)。

1 低滲透油藏的特點(diǎn)

由于存在喉孔細(xì)小、滲透率低等問題，加上啟動時存在壓力梯度，故低滲透井的開采不合符達(dá)西透定律。所謂啟動壓力梯度，就是驅(qū)動流體流動，從而克服粘滯阻力的驅(qū)動力。低滲透率的范圍內(nèi)，隨著滲透率的下降，壓力梯度將急速增加，因此作用規(guī)律較為明顯。應(yīng)力的敏感性是指儲層演示的滲透率等物質(zhì)特征會隨著參數(shù)的變化而改變。由于低滲透油藏的原始滲透率和空隙能見度都很低，所以會影響到生產(chǎn)的可靠性，由此而引起的敏感性是不容忽視的。

2 低藏注水開發(fā)直井井網(wǎng)適應(yīng)性研究

選擇油田低滲透區(qū)域?yàn)榈蜐B透油田注水直井井網(wǎng)的研究對象，建立五種井網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行模擬運(yùn)算，這五種井網(wǎng)分別為：反九點(diǎn)井網(wǎng)、菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)、不等距線狀井網(wǎng)、五點(diǎn)井網(wǎng)以及矩形五點(diǎn)井網(wǎng)。通過分析以上五種數(shù)據(jù)模型可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)井網(wǎng)密度相同時，石油開采速度最快、見水時間最短的是反九點(diǎn)井網(wǎng)，在主滲流方向上，生產(chǎn)井和注水井的差異最大。由于主滲透流方向會有潛在的生產(chǎn)井水淹現(xiàn)象發(fā)生，為此在開采的初期，地層壓力的維持以及采油速度的提升都會受到一定的阻礙。

總的來水，建議在石油開采的初級階段使用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)，后期再根據(jù)實(shí)際需求調(diào)成不等距線狀的井網(wǎng)和矩形五點(diǎn)井網(wǎng)。

3 低滲透油藏注水開發(fā)水平井井網(wǎng)適應(yīng)性研究

鉆入儲集層井眼后呈水平狀態(tài)的井被稱之為水平井。隨著我國開采水平的不斷發(fā)展，水平井開采石油已經(jīng)成為頸部開采的主要方法。該開采方式產(chǎn)生于采油過程中壓力較小的直井中，主要是通過改變井附近的流動狀態(tài)，從而減小流動阻力。水平井通常都有較長的水平井身段，在控制熱裂縫發(fā)展的過程中注水，將其變成線性驅(qū)動模式，以利用水平井的穩(wěn)定性，在密度較小、厚度較多的區(qū)域使用線性驅(qū)動模式，從而在垂向滲流注入流體的過程中形成直徑流向。

對直井井網(wǎng)的井距進(jìn)行計算的過程中，通常使用相同的取值方式，在投資維修費(fèi)用上，水平鉆井的耗資比較大，基本達(dá)到直井的兩倍。所以，計算經(jīng)濟(jì)極限井距以及最佳井距時需要慎重考慮，通過計算合適的井網(wǎng)井距和井網(wǎng)密度來估計最佳井網(wǎng)密度。

例如，當(dāng)油田的滲透率為40×10-3μm2時，經(jīng)濟(jì)井距被限制在164米，此時可以使用線狀、五點(diǎn)、九點(diǎn)以及反九點(diǎn)井網(wǎng)；當(dāng)最佳井距被限制在307米、極限井距被設(shè)置為177米時，可以使用七點(diǎn)、反七點(diǎn)、交錯排列井網(wǎng)等；當(dāng)最佳井距被限制為532米、極限井距被設(shè)置為306米時，可以使用矩形五點(diǎn)井網(wǎng)以及菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)；如果最佳井距被設(shè)定為461米，極限井距被設(shè)定為265米，可以使用不等距線狀井網(wǎng)。

4 低滲透油藏注水開發(fā)水平井直井井網(wǎng)的適應(yīng)性研究

在微裂縫和滲透率的影響下，低滲透油藏對石油注水開發(fā)中的井網(wǎng)部署十分敏感?？紤]到多種影響因素的限制，低滲透油井開采時，一要考慮裂縫的方向與其水平段方向的匹配程度，二要注意井距與水平井段長度的匹配程度。為此，水平井和直井的聯(lián)合利用對于低滲透油藏的開采十分有益。利用之前對不等距線狀井網(wǎng)、菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)以及矩形五點(diǎn)井網(wǎng)的研究，分析井網(wǎng)組合方式與裂縫的匹配度之間的關(guān)系意義重大。

直井注水水平井采油是直井和水平井聯(lián)合開采中的一種主要形式。就矩形五點(diǎn)井網(wǎng)而言，可以得出以下結(jié)論：如果將直井作為注水井，應(yīng)使用X水平井的方向作為采油井的前進(jìn)方向，且向著垂直裂縫的方向勻速前進(jìn)。水平井通過鉆穿多條裂縫能夠獲得高產(chǎn)量的單井以及初始采油速度，但由于注水容易沿裂縫流入生產(chǎn)井，會出現(xiàn)局部水平井段見水過早的情況，從而導(dǎo)致采油速度下降，致使后期能量不足。但如果選擇直井注Y方向水平井采油的方式，能夠很好地解決這一問題，從而改善石油開采狀況，提高采油效率。

5 結(jié)語

由于天然能量不足、啟動壓力梯度和壓力敏感效應(yīng)的存在，致使低滲透油藏的開采比較困難。為此，選擇合理的井網(wǎng)形式十分重要。恰當(dāng)?shù)牧芽p參數(shù)和井網(wǎng)形式對于提高低滲透油藏的經(jīng)濟(jì)效益和安全程度都是有效的手段。本文對低滲透油田開采中直井井網(wǎng)、水平井井網(wǎng)以及水平井井網(wǎng)的適應(yīng)性展開了研究，希望能對未來低滲透油藏的開采提供一些幫助。

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