渤海稠油底水油藏精细定量注水研究——以秦皇岛32-6油田西区为例

渤海稠油底水油藏注水开发过程中如何优化注水和提高注水效率是一直面临的问题。通过设计恒压注水装置,对注入水在不同注入条件下的流动形态及样式进行了室内实验。根据注入水流动形态,应用渗流力学基本原理,结合重力作用研究了稠油底水油藏注水波及系数、注水强度、注采比及井距之间的关系,建立了注采比与波及系数、注水强度与波及系数理论图版。根据理论图版,参考地层破裂压力及工程因素,提出了秦皇岛32-6油田西区底水油藏注水定量优化调整的技术界限。应用该技术界限对秦皇岛32-6油田F8注采井组进行了增注先导试验,调整后单井增油量达到10 m3/d,且日产液缓慢增加,有效减缓了底水油藏的产量递减,为秦皇岛32-6油田西区稠油底水油藏的综合调整方案提供了技术保障。     

渤海Q油田复杂底水油藏高含水期精细注水研究

渤海Q油田西区是典型曲流河沉积储层的稠油底水油藏,目前处于高含水开发阶段。为提高高含水期底水油藏注水效益,针对区块局部夹层发育特征,将目前注采井网抽象分为无夹层、半封闭夹层和封闭夹层三种模式,利用油藏数值模拟和正交设计法对三种模式下的最优注水方式及注采比进行了研究。研究结果表明,基于夹层分布状态实施层内分段注水,不仅可以维持地层压力,还可起到较好的驱油效果。研究成果应用于渤海Q油田西区后,油藏地层压力稳中有升、自然递减率明显降低,分注注采井组产油量上升,改善了西区的开发效果。     

渤海Q油田隔夹层发育底水稠油油藏精细注采技术

渤海Q油田底水稠油油藏隔夹层发育区域水平井提液效果差、注入水驱油效果不明显,针对该问题开展了精细注采技术研究。采用油藏工程方法,推导了隔夹层参数对产量影响大小的控制系数的表达式,结合油水两相渗流产能公式研究了隔夹层对产液量的控制作用;通过数值模拟和正交试验分析了注入水驱油效果差的原因,研究了隔夹层对注入水驱油的影响;针对笼统注水隔夹层上、下部吸水极度不均的情况,提出了依托隔夹层的层内分段注水新技术,并确定出了分段注水时各注水段的最优注采比。隔夹层发育底水稠油油藏精油注采技术在渤海Q油田进行了现场应用,取得了很好的效果。研究与实践表明,相同含水率条件下,产液量越大所需生产压差越大;对于隔夹层发育的底水油藏,"层内分段注水+大泵提液"高效开发模式具有很好的增油效果,可为海上稠油油藏高效开发提供理论依据和生产经验。      

提高稠油底水油藏转注井注水效率研究

针对稠油底水油藏转注井注入水在正韵律作用下驱油效果差,大部分注入水无效循环等问题,对底水油藏转注井注入水驱油效果差的原因进行了分析,提出了对转注井渗透率锥体型变化带底部进行"置胶成坝"、扩大底水油藏转注井注水波及体积的方法,并利用数值模拟、流线模拟等方法对"置胶成坝"关键参数进行了评价。结果表明：稠油底水油藏转注井注入水驱油效果差的原因是定向井转注后注入水受正韵律及大液量冲刷的影响,在"渗透率锥体型变化带-底水区-生产井波及区"形成"U"形管式无效水循环;"置胶成坝"技术提高了稠油底水油藏转注井注入水的驱油效果。先导试验井组增油效果明显,增油量达40 m³/d,改变了底水油藏转注井注入水驱油效果差的现状,将底水油藏注水由"注够水"转变为"有效注水"。这种新的注水模式对稠油底水油藏提高转注井注水驱油效果具有重要指导意义。     

巨厚层砂砾岩底水油藏注水开发研究

雷64块为块状砂砾岩底水油藏,油层巨厚,最厚可达200 m,储量丰度大.在油藏天然能量、储层特征分析和应用解析公式、数模方法对注水开发采收率变化、采液和采油指数变化趋势、注水方式、注采井网、见水时间研究的基础上,认为雷64块应该采用两套层系、人工注水开发.下层系以注底水层为主,在局部底水与油层之间隔层较发育的部位,进行层内注水.与潜山油藏不同,块状砂砾岩油藏仍具有层状特性,实际工作中需要认真分析隔层因素,在实施两套层系、正方形井网210 m井距的情况下,注采井距成为影响注水开发效果的主要因素.采用分采合注,将因部分注采井距达到150 m而大大加速水淹水窜,影响开发效果.     

潜山油藏水平井注水开发效果综合评价研究

本文以边台潜山油藏为例,对水平井注水开发效果开展综合评价。研究表明:该油藏注水开发效果显著,但随着开发进入中后期,需要进行开发方式调整。水平井注采开发方式为交错注采、底部注水,立体注采开发模式为"顶部采油、底部注水、底水托进",确定了最优垂直井距、半井距、排距分别为300m、150m、250m,采取这种方式,可较好地提高裂缝型潜山油藏的最终采收率,实现油藏高效开发。     

特低渗透油藏实施同步注水注大于采的开发效果——以沙20油藏为例

大部分低渗透油藏不能做到同步注水,达到注采平衡的油藏更少。沙北油田沙20油藏特点为低压力系数、低气油比、低饱和压力和低油水粘度比。为提高水驱效果,沙20油藏实施了以下做法:采用同步注水开发,第二年实现注采平衡,之后注大于采,注采比保持在1.5;制定了合理的采液速度、注采比、压力保持程度等开发技术界限;通过连续防膨,有效控制了低渗透水敏性储层注水启动压力的不断上升;注水井实施层间分注,层内调剖,减小层间、层内矛盾,提高了剖面水驱动用程度;采油井调整合理的工作制度,高液量采油井控液,低液量采油井措施改造,调整水驱方向,提高注水波及体积。通过上述工作,沙20油藏注水开发5年同类油藏相比开发效果显著。     

海上陡构造厚油层轻质油油藏注采井距研究

渤海辽东湾区域X油田构造陡,地层倾角约25°,地层厚,原油为轻质油,水油密度差大,注水开发中注入水受重力影响非常明显。基于渗流理论,推导了考虑重力的一维两相活塞式驱替油水界面移动到任意点处的时间,得到构造高部位和低部位油井同时见水的注采井距。通过贝克莱方程和数值模拟,研究了针对该油田的最佳注采井距,对陡构造轻质油油藏注采井距的优化具有指导意义。     

注采比与产水率的关系研究

为了改进钟德康推导的砂岩油田注采比曲线的通用预测公式,基于王怒涛关于甲乙型和丙丁型综合水驱特征曲线的研究成果,结合注水开发砂岩油田的注采关系曲线,推导出了预测注采比变化规律的甲乙型和丙丁型注采比曲线。两类曲线方程均表明注采比变化全过程是水油比（含水率）的单值函数,根据方程可以预测油藏开发后期的注采比或产水率。实例应用研究结果表明,丙丁型注采比曲线有时并不适用。此外将实际注采比曲线与理论图版进行拟合,得到拟合效果较好的n值,从而可以反过来确定哪一种水驱特征曲线可更好地描述油藏的开发动态。     

低渗透裂缝性潜山稠油油藏物理模拟实验研究

为了研究低渗透裂缝性潜山稠油油藏的渗流机理和开发规律,建立了裂缝性油藏水驱和热水驱相似准则,并以渤海某低渗透裂缝性潜山稠油油藏为原型,根据相似理论,设计并建立与目标油藏相似的1m×1m×0.5m的大尺度物理模型,进行不同井网形式以及不同开发方式下的水驱油实验。通过分析不同时间下的产油量、产水量和油水饱和度等实验数据可知:水平井立体注采井网可充分利用重力分异作用,有效延缓潜山类油藏含水率上升速度;交错注水增大了注采井距,可增大注入水的波及面积;热水驱的注热效果随着注采井距的增大而逐渐变差;注入水中添加表面活性剂可提高裂缝系统的驱油效率,但同时也会降低渗吸作用的效果和基质贡献率。     

透镜体低渗透岩性油藏合理井网井距研究

透镜体低渗透岩性油藏具有砂体分布零散、非均质性强等特点,开发过程中核部水淹严重,扇缘部水驱效果较差。为此,基于油藏工程方法与理论推导,确立了环形井网环距及采油井井距的计算方法并绘制了计算图版,同时,结合数值模拟方法,对透镜体低渗透岩性油藏有效开发的合理井网井距进行了研究。结果表明：基于相控剩余油条件下的核注翼采井网模式,可有效缓解正方形面积注水井网形式注水憋压的难题,进而降低注水难度,提高水驱效率;与正对井网相比,采用注采井数比为1∶2的核注翼采交错环形井网时,油水井流线分布较均匀,开发效果较好;对于3注6采与4注8采的环形井网,当环距为200 m时,最优采油井井距分别为300 m和250 m。该研究成果为透镜体低渗透岩性油藏的持续高效开发提供了理论基础和借鉴。     

窄条带状稠油油藏均衡驱替产液量调整方法

针对窄条带状油藏平面水驱不均衡问题,运用油藏工程和数值模拟方法,建立基于平面均衡驱替的产液量调整方法,提出利用注采连通值表征注水井各注采方向驱替效果,利用不均衡系数表征水驱不均衡程度;综合考虑窄条带状油藏河道宽度、储层厚度、注采井距、注水量等多种因素,推导得到平面产液量调整公式。研究结果表明,该方法能够使各注采方向的采出程度趋于一致,实现平面均衡驱替;对于不均衡系数大于0.6,驱替较不均衡的井组,利用该方法对生产井产液量进行优化,井组采收率可以提高1.5%以上。研究成果可有效指导水驱开发油藏实现均衡驱替,改善开发效果。     

水驱油藏评价

在我国,部分油藏具有充足的天然水体,利用边水、底水进行天然水驱开发。但大多数油藏边底水能量不足,需人工注水补充天然能量进行水驱开发,那么如何评价水驱开采效果,本文针对这一问题进行了研究。主要得出以下结论:(1)水驱油藏评价的主要指标为注采井网的合理性评价、含水率与采出程度关系、自然递减率、含水上升率、注水利用率等;(2)采用注采比法来确定水井合理注入量,该方法具有计算简单、适用性强的优点。     

注采优化提高平面非均质低渗油藏井网水驱波及效率

不稳定注水广泛应用于非均质油藏的水驱开发,为进一步改善平面非均质低渗油藏水驱开发效果,采用与目标油藏对应的径向流物理模型,分析了3种注采方式下平面非均质油藏井组生产井生产动态及采收率,明确了3种注采方式改善水驱开发效果的作用机理,并给出3种不同注采方式的适用性。结果表明:不稳定注水方式可形成不稳定压力场,形成油水交渗及弹性力驱油,改善低渗区域的驱油效果;同步平衡产液量注采方式可改善整体水驱波及效率,并利用不稳定注水提高低渗区域原油采收率,整体采收率较高;异步平衡产液量注采方式可在不稳定注水后,调整注采压差,提高低渗区域驱油效率,同时扩大注入水对低渗区域的波及效率,大幅度提高低渗区域的采收率。实验结果可为目标油藏水驱开发注采方式优化提供理论支持。     

低渗透油藏气驱注采比和注气量设计

注采比合理性对气驱生产效果影响较大。基于物质平衡原理、达西定律和油气分流理论、气驱增产倍数和气驱油墙描述等概念与成果,考虑并量化了注入气溶解、油藏流体膨胀、注入气成矿固化、储层压敏效应、天然裂缝疏导和干层吸气、注气井组和外部液量交换、气油比构成等因素,分别建立了基于采出油水两相地下体积的气驱注采比计算公式(2P公式)和基于采出油气水三相地下体积的气驱注采比计算公式(3P公式),给出了单井日注气量计算方法。应用新方法,研究代表性特低渗透油藏二氧化碳驱项目注采比变化情况,连续注气气窜后应按照3P公式计算的气驱注采比进行配注;水气交替注入按照2P公式计算的气驱注采比进行配注基本可行。     

巨厚块状砂砾岩底水油藏合理注采井网研究

雷64断块为巨厚块状砂砾岩底水油藏，利用油藏数值模拟方法，通过转注顺序、注采井数比、合理注采井距和采油速度的研究，认为注采井距是影响该油藏注水开发效果的重要因素．采用分采分注方式，能够保证注采井距、注采井数比和采油速度的合理性。     

边水油藏合理注采比确定方法研究

注采比是表征油田注水开发过程中注采平衡状况,反映产液量、注水量与地层压力之间联系的综合指标。边底水油藏注采比的确定需要有准确的水侵量为依托。利用物质平衡法计算边水油藏水侵量,并以此为基础,推导边水油藏地层压力恢复速度与注采比的关系式,实现了对注采比的计算和合理的预测。将上述研究成果用于新立村油田永8断块油藏的实际分析中,绘制出地层压力与注采比关系图版,应用效果理想,对边水油藏合理注采比的确定具有指导意义。     

水平井注采井网合理井距及注入量优化

为解决水平井水井为刚性水驱,推导出考虑和不考虑水平井水平段压力损失两种情况下水平井注采井网的合理井距、合理注入量公式.根据公式分析认为,水平井水平段压力损失受管径、注水量或产油量、水平段长度影响.对于特定水平井,压降损失主要受产油量或注水量影响;对于确定的油藏,影响最大井距的主要因素是水平井长度、生产井产量、水井注水量.利用该研究结果设计的塔里木油田哈得4薄砂层油藏水平井注采井网在开发中起到了降低注入压力、增大注入量、有效保持地层压力的作用,应用效果良好.图2表2参29     

多层非均质油藏注水开发指标预测方法

目前多层油藏注水开发指标预测方法忽略了油藏的平面非均质性及注采井组开发的影响,指标预测结果与实际差别较大。基于油藏工程理论,推导并建立了考虑油藏平面、层间非均质性及注采井组开发的多层非均质油藏注水开发指标预测方法。该方法首先应用经验公式劈分各小层注采单元,然后对各注采单元非均质参数进行等效处理,将注采单元转化为均质单元,最后应用物质平衡原理和Buckley-Leveret水驱油理论,预测各注采单元的含水率、采出程度等开发指标,进而得到整个油藏的开发指标。将实例应用结果与数值模拟预测结果进行对比表明,该方法计算简单,效率高,结果准确,可用于实际油藏开发指标的预测。     

趾踝注水开发技术

趾踝注水开发技术理论基础来自趾踝热采驱油方法。实验证明 ,趾踝注水开发极大提高了垂直波及效率 ,此技术可用于底水油藏和相对均质的油藏 ,如高渗透、产层厚度大、注入水 /油密度比大的油藏。