高含水期周期注水法提升采收率的相关探究

中国科技博览 / 2018年09月27日 10:03

品牌

陈艳

[摘 要]进一步提高高含水期油田的采收率是当前亟待解决的一重要问题。本文是在相关试验的的基础上探讨周期注水提高水驱采收率的机理,以及对不同地质条件油藏的适应性,并对提升高含水期采收率的方法展开相关分析。

[关键词]高含水;周期注水;采收率

中图分类号:TE357. 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0044-01

油田开发已经进入高含水阶段,此阶段的油藏多无规律且分布不均,存在于相对复杂的地址环境中,为开采带来了一定的难度。国内对于高含水油田的开采,在采收率方面还未能达到复杂地质条件的采收标准。采收速度上能超过30%,但是出于经济效益方面的考虑,各大油田都侧重于石油开采数量,在采收率上没有明显的提升,因此带来了较大的资源浪费。出于生态保护及经济效益上的需求都应着力于采收率的提升,本文主要是从高含水油田开发过程中存在的问题出发,探讨提升采收率的相关措施。

1、高含水期周期注水提高采收率机理

油田进入高含水开发期后,常规的注水方式难以有效提高采收率,依据渗流力学的原理,通过交替注水、交替注采、间歇注水、间歇注采、间歇注水后间歇注采的方法改变地下流体的流动方向,从而达到扩大水驱波及体积提高采收率的目的。交替注水是指井组的两口注水井不同时生产,一口停一口注,采油井持续生产。选取同物性参数的两个模型进行实验。模型:选取均质、亲水平面模型作实验。在常规注水开发时,井组综合含水98%,实验时1水井和2水井交替注水,周期为15天,采油井持续生产。统计三个周期的开发指标表明:第一周期采收率提高幅度高达3.46,第二、第三周期的幅度逐渐降低;核磁共振资料表明:第三实验区的采收率提高幅度高达50.1,第一实验区、第二实验区增幅较小。

交替注采。交替注采是指注水井停生产井开,生产井停注水井开,相互交替。选取非均质平面模型,高渗透层渗透率199×10-3μm2,低渗透层渗透率24×10-3μm2,渗透率级差7.5,在综合含水达98%时,2号油井只采而1号水井不注;当压力降至原来的50%时,1号水井只注而2号油井不采,当压力升至原来的150%时2号油井只采而1号水井不注。

间歇注采是指注水井采油井同时生产或同时关闭,注采同步间歇。采用亲水长条形平面模型,用均质砂岩岩心和双层非均质人造岩心重复上述实验。在常规注水开发综合含水达100%时,先间歇注水,即注水井周期性停或开,采油井持续生产;随后交替注采,即只采不注或只注不采。采用亲水均质砂岩岩芯、双层非均质人造岩芯和裂缝砂岩岩芯3种岩芯重复上述实验,

采用不同的物理模型模拟结果均表明:周期注水开发的最终采收率都比常规注水更高出1.2~10.1%,无一例外,是高含水开发期提高注水开发效果、提高水驱可采储量的有效手段。周期注水每个周期提高采收率的幅度越往后越小;非均质油藏的效果高于均质油藏,非均质程度越严重,周期注水效果越好;周期注水开始越早提高采收率幅度越高。

2、提升高含水期采收率的措施

2.1 加强管理

在油田开发过程中,油田管理是一项基础工作,高效的油田管理能保持开发、运营处于最佳状态,能获得最佳的方案、井网和层系划分,能有效提升水驱效果。采取多种管理来解决井网存在的问题能有效发挥水驱效果,从而加大储存量,有效减少注水井数量。注水井不断提供了压力,注入水也作为驱替剂存在。高效的油田管理还能合理划分层系,从经济效益上看,可尽量降低油层量。高效油田管理能保证合理的水质管理,保证从水源到处理站到注水井到油层到油井再到污水处理站这个循环的高效畅通。

2.2 产液结构重新调整

随着开发的深入,油田进入高含水期,对于此类老油田通常通过水动力学的方式来对油藏内液体流动方向进行干预,以此达到提升采收率的目的。除此之外还采取了压裂增产技术来实现内部含水量的提升,通过堵塞水井或密封操作来保持油井产业量处于正常范围。在提升老油田采收率方面,采收部门及相关人员应加大研究力度,戒骄戒躁,进行大量实验模拟,在实际数据和科学依据的支持下研究本区块内的液体流动方向,结合实际情况进行调整,以适应后期周期注水工作的开展。在采收过程中如果含水量持续上升,这就需要采取堵水处理,采收人员采用此类方法来扩大注水面积,将水位上升控制在一定范圍,以此来缓解含水量上升的情况。

2.3 采用周期注水法

对于高含水油田采收率的提升,国内采用较多的方法有三种,即封堵大孔道调剖、改变液体流向以及周期注水。从本质上看,三种方面都属于水动力学调整。而其中应用最广的是周期注水,本文侧重探讨此方法。从作用机制上分析,周期注水主要是对采储量和注水量进行调整,将底层压力场的稳定性降低,对油层内液体的流动状态进行调整,通过改变压力,形成层间渗流,吸油效率和注水比基系数会因为毛管作用而出现大范围提升。在纵向非均质性油层中,周期注水是通过弹性力和毛细管力来引发层窜流而改善水驱油效果。在平面非均质油层中,周期注水是引发上下、高低渗透层之间的油水逆向渗流交换来改善水驱效果,从微观层面来看,是引发粗网通道、细网通道与封闭式孔隙之间的流体交换来实现。周期注水中,在停注初期,弹性力会使油水从低渗透层朝高渗透层窜流,在复注初期,弹性力会使油水从高渗透层朝低渗透层窜流。对于非均质油层,采取周期注水的时间越长,水驱效果越差。

根据渗流力学的理论计算和物理模型实验结果,周期注水是高含水期提高水驱采收率的有效手段。注水量的波动幅度应尽可能大,以增加油层中压力的不稳定性,有利于更深层的毛管渗流作用和流体间的交渗流动。注水周期应根据不同的地质、物理特点和水淹特点来确定;另外,还要结合开采过程中各项开采指标(如地层压力、油井流压等)进行适当的调节。

参考文献

[1] 崔传智,徐建鹏,王端平,杨勇,刘志宏,黄迎松.特高含水阶段新型水驱特征曲线[J].石油学报,2015,36(10):1267-1271.

[2] 胡勇,李熙喆,卢祥国,焦春艳,王庆生,朱秋林.高含水致密砂岩气藏储层与水作用机理[J].天然气地球科学,2014,25(07):1072-1076.

[3] 宋兆杰,李治平,赖枫鹏,刘刚,甘火华.高含水期油田水驱特征曲线关系式的理论推导[J/OL].石油勘探与开发,2013,40(02):201-208.endprint

1.精品生活网遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.精品生活网的原创文章,请转载时务必注明文章作者和"来源:精品生活网",不尊重原创的行为精品生活网或将追究责任;3.作者投稿可能会经精品生活网编辑修改或补充。