井网系统设计在低渗透油田提高水驱采收率技术中的作用【摘要】低渗透油田所蕴含的丰富石油资源随着石油需求量的增加而逐渐受到重视。
但由于低渗透油田的地质特点,对该种油田的开采要综合考虑多种因素,采用合理的井网设计来提高采收率。
本文主要在低渗透油田地质特点的基础上,探讨注水方式来提高采收率及在井网设计时所应注意的一些问题
【关键词】井网系统低渗透油田水驱采收率技术
1 低渗透油田的特点
低渗透油田一般指油层渗透率低、丰度较低、单井产能低的油田。
这种低渗透油田具有较为致密的岩层,并且对于渗流的阻力也相对较大,同时具有比较差的压力传导能力,所有这些使得油田本身的能量相对不足,其自身的产能也比较低。
如果仅依靠油田自身的能量来实现对低渗透油田的开发,当其投产后,因为油田的底层压力快速下降导致石油产量的迅速递减,采收率也较低,而该种地层压力和产量降低后恢复较为困难。
低渗透油田会随开采时间的增加而导致能量的消耗,从而使得油层的压力下降,原油脱气、粘度增加等现象的产生都会使得油井的产量大幅度降低,甚至会出现停喷的现象。
为了提高低渗透油田的采收率,保持开采油层的压力,便要对开采后的亏空进行填补,而注水是在低渗透油田常用的一种方法。
2 水驱采收率技术及其注意的问题
水驱采收率技术和井网设计的使用,是以低渗透油田的地质特点
以及储油层的地质结构、储油的面积、油田的渗透率以及油田中油、气体及水流的分布状况和相关的开发指标为依据设置注水井,在确定其位置的同时确定注水井和生产井的相互关系。
采用水驱采收率技术进行注水的方式主要有以下几种:一是外注水。
这种方法适用于存在活动的边水、低渗透油田的开采面积又比较小的情况,在这种油田中通过对油和水在一定区间内的传导性监测及科学计算来确定注水的具体位置;在一些水油区间的传导性比较好的油田,我们可以采用在油和水的边界位置来设置注水井的方式实现水驱采收率技术的应用,通过该种注水井的布置构造出环状注水的方式,从而提高低渗透油田的采油率,这就是边外注水。
二是行列注水。
这种注水方法应用于面积相对较大、原油储层连片较好并且渗透了相对较高的环境下,采用注水井排实现对油藏的切割来提高采收率。
三是面积注水。
该种方式主要是针对油田面积较大而原油储层的连片情况相对较差,渗透率低的油藏,该种油田注水井的设计应该按照一定的几何图形,实现注水井与生产井的间隔排列,以保证水驱采收率。
一般情况下,注水井设计时,要综合考虑油井的实际生产能力、注水井的吸水能力及其采油速率、采收率和油井的开采年限等,在比较分析不同注水强度和注水井布置方式等不同井网设计效果的基础上,来确定最佳的井网设计来提高水驱采收率。
在确定注水的方式之后我们要考虑的是注水的时机,这对于采收率的提高有着重要的影响,周期注水是采收率提高的一种方式。
周
期注水是通过对储油层压力波传递的速度和低渗透油田渗漏的介质之间的关系进行充分分析掌握其周期性规律,在此基础上对注水量进行周期性的调整,使其与储油层的压力波传递周期相协调,从而实现油层内部和渗透层之间的油和水等的交渗流动。
在周期注水的升压周期中,注水井的注水压力应该予以升高,使其进入到低渗层及其高深层的低渗段,驱除常规注水时未驱走的剩余油,此外,注水量的增加能够使低渗透段获得更多的弹性能,提高低渗透油田的采收率。
而在降压周期时,鉴于高低渗段的压力传导速度不同,使得两者间形成一种反向压力梯度,从而高低渗透段交界面处会有水、油从低渗透段流向高渗透段大孔的现象,水量越小高渗层能量下降越快,这对于低渗段储备能的发挥越有利。
因此,水驱采收率技术最佳的注水时间是在油层压力达到其饱和压力的附近时。
注入油层中的水质必须符合一定的要求,如果注入的水中含有机械杂质时会导致油层的堵塞,当其中含有腐蚀性物质时则会使注水设备和主水管受到损坏,并且可能导致井底油层的堵塞,含有细菌等其他有害物质时会加剧腐蚀和结垢,这都会对注水工作产生一定的阻碍。
因此,注水效果的真正有效实现,应该充分考虑低渗透油田中的空隙结构以及地层中所含矿物的成分,在注水前对所注入的水进行相关处理以保证水质,以保证其在水驱采收率技术中的作用得到充分发挥。
对于废水污水的再利用,应该增加脱腐脱菌程序来保证水质。
3 低渗透油田井网设计时所应关注的重点问题及其新发展
注水井网的设计能够有效提高采收率,但是在该种井网设计时也要充分的考虑低渗透油田的地质情况,保证井网设计作用的充分发挥。
在设计时要充分考虑底层的所存在的裂缝的方向,对井网的设置依据不等井距线的,该种井网中的注水井和排水井之间的间距相对较小,油井中存在的裂缝的方向以及设置的井排方向两者存在的角度相差比较会,这容易产生水窜的现象。
对油井中存在的天然裂缝的确定,我们可以通过对地质构造进行分析、对低渗透油田的岩心结构等进行观察,并且通过成像测视井以及其底层的倾角等方式实现准确的测定。
而裂缝的方向则可以通过对地应力方向的确定来实现,其确定的方向相对多样,因而会存在一定的误差,不能满足等井距线注水井网对于精确度的要求。
为了提高该种测试的精确度,我们可以通过对探井和评价井进行定向取心并且对其进行相应的岩石力学实验。
而低渗透油田中的比较新的第三系或者其之上的岩层,在不存在定向取心资料时,我们可以对与之相同的底层露头用古地磁的方法来实现对地层中岩心方位的确定,以提高测试结果的精准度。
通常,在存有天然裂缝的低渗透油田中,大多数的压裂裂缝的方向会和天然裂缝的方向具有一致性,仅有少数会不一致。
在裂缝方向不一致的情况下,或者在天然裂缝的方向测定不准确、裂缝的结构系统比较复杂的油田,在对其进行注水和注水井设置时要非常谨慎,要么使用其天然能量进行开采,要么根据油田裂缝等的具体经常对注水井进行合理的设置。
另外,井网设计时还应该把油田基质和裂缝的渗透率的比值关系作为重要参考依据,充分考虑
油田的产能、深度等,以提高井网布置的科学性和实效性。
基于注水井网设计水平及其钻井工艺的发展,使得低渗透油田注水井网的开发水平得到提高。
对于井网的布置形式、注水井的结构及其与生产井的位置关系等都有所改进,同时对于压裂裂缝的确定及利用水平也得以提升。
数值模拟的引入为低渗透油田的井网设计及其采收率的提高都提供了新的发展方向。
参考文献
[1] 杨爱民.低渗透油田开发注采井网系统设计探讨[j].科技创新与应用,2012(34)
[2] 姜瑞忠,侯建锋.低渗透油藏压裂井网的水驱采收率与井网密度关系探讨[j].大庆石油地质与开发,2002(2)
[3] 宋付权,刘慈群.低渗透油藏水驱采收率影响因素分析[j].大庆石油地质与开发,2000(1)。