利用超前注水技術(shù)開發(fā)低滲透油田

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1、斷塊油氣田第10卷第3期FAULT2BLOCKOIL&GASFIELD2003年5月利用超前注水技術(shù)開發(fā)低滲透油田11213王瑞飛宋子齊何涌趙磊胡斌(11西安石油學(xué)院21長(zhǎng)慶油田分公司生產(chǎn)運(yùn)行處31中原油田分公司采油二廠)摘要為了提高低滲及特低滲透油田的開發(fā)成果,提高探明儲(chǔ)量動(dòng)用程度,根據(jù)低滲透油田的地質(zhì)特點(diǎn)并借鑒國(guó)內(nèi)外油田的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),通過(guò)滲流力學(xué)和油藏工程研究,提出了利用超前注水技術(shù)開發(fā)低滲透油田的方法,即采用先注后采的注水開發(fā)方式,合理補(bǔ)充地層能量,提高地層壓力,使油井能夠長(zhǎng)期保持旺盛的生產(chǎn)能力。從水井注水時(shí)機(jī)、采油井投產(chǎn)時(shí)機(jī)、注水井最大流

2、動(dòng)壓力、采油井合理流壓、超前注水適應(yīng)條件、超前注水實(shí)施要求6個(gè)方面對(duì)超前注水技術(shù)措施進(jìn)行了闡述。該方法在油田實(shí)際生產(chǎn)中取得了明顯效果,對(duì)低滲及特低滲透油田開發(fā)實(shí)現(xiàn)效益最大化具有重要意義。關(guān)鍵詞超前注水低滲透油田油田開發(fā)注入壓力開發(fā)試驗(yàn)1超前注水開發(fā)原理超前注水由于在超前的時(shí)間內(nèi),只注不采,因此,提高了地層壓力。當(dāng)油井開抽時(shí),可以建立較超前注水是指注水井在采油井投產(chǎn)前投注,高的壓力梯度,當(dāng)超前時(shí)間內(nèi)壓力達(dá)到某一值后,油井投產(chǎn)時(shí)其泄油面積內(nèi)含油飽和度不低于原始油層中任一點(diǎn)的壓力梯度均大于啟動(dòng)壓力梯度,含油飽和度,地層壓力高于原始地層壓力并建立此時(shí),

3、便建立了有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng)。X起有效驅(qū)替系統(tǒng)的一種注采方式。超前注水時(shí),對(duì)于一口注水井可看作有圓形低滲透油田存在啟動(dòng)壓力梯度,滲流呈“非線封閉邊界,在達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)的情況下,其注入的體積性”特征。國(guó)內(nèi)外許多實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)儲(chǔ)層滲透率低與地層壓力有如下關(guān)系[2],到一定程度后,其滲流特征不符合達(dá)西定律,即當(dāng)Vl=ctVf(Pi-P)(2)驅(qū)動(dòng)壓力梯度較小時(shí),流體不能流動(dòng),只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)V22)hf=π(Re-Rw壓力梯度達(dá)到一定高度后,流體才開始流動(dòng),這時(shí)式中P———平均地層壓力,Pa;的驅(qū)動(dòng)壓力梯度叫啟動(dòng)壓力梯度。Pi———原始地層壓力,Pa;非達(dá)西滲流的

4、主要特征就是直線段的延長(zhǎng)線Vf———地層在(Re-Rw)范圍內(nèi)的體積,不通過(guò)原點(diǎn),并且,隨壓力梯度的增長(zhǎng),流速呈非3m;線性增長(zhǎng),當(dāng)壓力梯度大于某一值后,壓力梯度與Re———供油半徑,m;流速則變?yōu)榫€性關(guān)系。Rw———有效井徑,m;具有啟動(dòng)壓力梯度的滲流運(yùn)動(dòng)方程可用下[1]h———地層厚度,m;式表示-1ct———綜合壓縮系數(shù),Pa;kdP12ν=-λ×10(1)3μdrVl———注入的流體體積,m。式中ν———滲流速度,m/s;對(duì)式(2)求導(dǎo)有,2k———滲透率μ,m;μ———流體粘度,Pa·s;X收稿日期2002-12-31dP———壓力梯

5、度,Pa/m;第一作者簡(jiǎn)介王瑞飛,1978年生,碩士,現(xiàn)從事油氣藏dr精細(xì)描述與剩余油分布研究,地址(710065):陜西省西安λ———啟動(dòng)壓力梯度。市西安石油學(xué)院254信箱,電話:(029)8397066。432003年5月斷塊油氣田第10卷第3期dVl22dP在不同物性、不同注水強(qiáng)度情況下,根據(jù)(8)Q==-cπt(Re-Rw)h(3)dtdt式可知,注水時(shí)機(jī)不同,物性越差,所需超前注水因RemRw,且在擬穩(wěn)態(tài)時(shí)各點(diǎn)壓降速度相同,所時(shí)間越長(zhǎng)。以有,表1不同注水時(shí)機(jī)效果對(duì)比9PdPQ==-2(4)9tdtπctReh油井投產(chǎn)時(shí)單井產(chǎn)量平均地層

6、地層壓力注水時(shí)機(jī)累積注水量/由(4)式可得3增幅/(t/d)壓力/MPa保持水平,%m19PμctQQμ同步注水001210010010=-π2=-2(5)η9tkctRehπRekh超前1個(gè)月0118Vmax01481215610417kη=(6)超前2個(gè)月0133Vmax01861313611114<μct超前3個(gè)月0148Vmax11071412311816[3]式中η———導(dǎo)壓系數(shù);超前4個(gè)月0162Vmax01991510312513<———孔隙度,%。超前5個(gè)月0176Vmax01931518013117所以,圓形封閉地層中心一口井

7、擬穩(wěn)態(tài)滿足超前6個(gè)月0188Vmax01901615113716下列模型199PQμr=-2(7)212采油井投產(chǎn)時(shí)機(jī)r9r9rπRekh經(jīng)過(guò)對(duì)一個(gè)井組進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn),一邊界條件為個(gè)井組若7口油井為滯后注水3個(gè)月,另外1口P(Rw,t)=Pw(t)油井在注水井投注3個(gè)月后投產(chǎn),則該井組投產(chǎn)9P(Re,t)=λ后單井產(chǎn)量甚至比采用同步注水方式投產(chǎn)產(chǎn)量還9r低。這是由于采用滯后注水方式投產(chǎn)的油井,經(jīng)代入邊界條件,積分可得2過(guò)一段時(shí)間開采后,使得該井周圍地層壓力已低Qμr1rP(r,t)=Pw(t)+lnRw-22-Reλlnr于原始地層壓力,

8、投產(chǎn)時(shí)產(chǎn)量較低。2πkhRe因此,對(duì)于一個(gè)注水井組,應(yīng)盡量使所有油井(8)均達(dá)到超前注水,以便達(dá)到較好的效果。按上式計(jì)算,注水井以定量超前時(shí),超前注水