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注水採油論文摘要

發布時間: 2021-03-29 08:03:30

A. 求一篇石油工程專業提高石油採收率技術論文,要求1500字以上高分懸賞!!!謝謝!!

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B. 求幾篇採油工(技師)論文加上撰寫與答辯三千字左右txt文檔(最好不要是隨處可以搜到的)答對再加分

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C. 急請高人幫我翻譯一下我的論文摘要,不勝感激!

The abstract ] the reasonable well pattern density determination
always is a water-injection development oil-field development
important question. In view of the common oil deposit, introced the
unit area recoverable resources law, the economical reasonable well
pattern density method, the single well limit control stores the
mensuration, the synthesis economical analytic method, is divided the
reservoir sand computational method, and satisfies the stipulation
according to the water drive control degree and the well pattern
density reservoir sand shape empirical relationship type law the
extraction speed and the extraction index method of analysis and so on
the reasonable well pattern density determination method principle and
the formula. In view of the thick oil oil deposit, introced the
single well control stores the mensuration and the Scherr card tall
husband repetitive process inferential reasoning process and the
formula. In view of lowly infiltrates the oil deposit, introced
person and so on Zhu Shengju proposed one new determination reasonable
well pattern density method. Through carries on to above three kind of
different oil deposits gives an example to analyze, may obtain under
the same condition a more suitable definite method. This article also
gathered the above method using the VB language establishes set of
reasonable well patterns densities computation software, this to
studied provides with the computation work has been convenient. [ Key
word ] pours water the reasonable well pattern density method common
thick oil lowly to seep software

D. 急!急!急!急!急!!!誰能告訴我一篇關於 採油的資訊理論文

油田開發後期機械分層採油管柱研究
和新鵬肖國華彭慶生劉傑
(江漢油田分公司採油工藝研究院)
摘要針對原有的機械分層採油管柱不能適應油田開發後期生產需要的技術問題,江漢油
田分公司採油工藝研究院根據不同油藏不同開發階段特點,研製了描定支撐式分層採油管柱、液壓
調控找堵水一越管柱、電動開關細分層找堵水一體化管柱、高含鹽套漏井堵漏摻水解盆分層採油管
柱、套損井(低壓油井)油層保護採油管柱。介紹了管柱的結構、工作原理、技術特點及現場應用情
況。
主題詞分層採油高含水開發採油管柱

油田進人開發後期,大多數油井含水上升,如江
漢油田目前綜合含水達到83.5%,八面河油田綜合
含水達到90.3%。為了提高開發效益,利用分層采
油工藝進行控水已成為油田穩產增產的主要措施之
一。由於油藏地質條件復雜、油井井況日變差,原有
的機械分層管柱在應用中暴露出適應性差,成功率
低的問題,為此,近年來江漢採油工藝研究院根據油
田不同油藏、不同井況特點,研製了相應的機械分層
採油生產管柱,經過現場應用,能有效降低油井的含
水,達到了研究設計的要求。
1錨定支撐式分層採油管柱
原有的機械分層採油管柱用於油層、水層關系
明確的二至三層非均質油井,應用中存在規格單一、
技術指標低、工作可靠性差的技術問題。為此,在管
柱中增加支撐器及卡瓦封隔器,並且研究應用了系
列化的其它配套工具適應不同套管的分層採油管
柱。
1.1結構及工藝原理
1.1.1結構
管柱主要由丟手接頭、Y341堵水封隔器、管柱
支撐器、篩管絲堵等組成。封上採下管柱見圖1、封
下采上管柱見圖2、封中間采上下管柱見圖3、封上
下采中間管柱見圖4。
1.1.2原理
將配接好的堵水採油管柱下人到設計位置,通
過油管內增加液壓坐封封隔器,分隔油套環空,從而實現油層的分層開采。同時管柱配套的支撐器坐卡
後將丟手堵水管柱支撐在套管上,防止其在生產過
程當中下滑。繼續提高液壓至20MPa,打開坐封球
座,連通生產層;油管內投人鋼球,向油管內打壓,整
壓至壓力突降或套管大量返水,實現丟手,堵水管柱
第一作者簡介和新鵬,男,1965年出生,工程師,在江
漢採油院從事機械採油及井下工具研究工作。

里邊有很多圖,我還是把附件發給你算了,已經發到你QQ郵箱里了,你下載CAJ軟體才可以看的.不明白聯系我

E. 各位大哥大姐,誰有關於「油井生產過程中油層堵塞規律及防治措施」的論文材料,以及給予相關的寫作方案

在油田開發的過程中,由於鑽井、完井、壓裂等原因引起的機械雜質對油層的污染、地層流體中細菌的滋生、地層本身的結垢和結蠟等,往往使油層滲透率降低,使油井產量下降,特別對低滲透或超低滲透油層而言,產量下降更為嚴重。常規的方法是對油井進行酸化來解除這些堵塞,但用這種方式解堵的同時又會給油層帶來二次污染。因此,需要探索新的近井地帶處理方法,以彌補酸化的不足。機械解堵的方法恰恰適用於這種油層的無害化處理,因而以其強大的優勢跨入解堵技術行列。
二,工作原理當抽油機上沖程時,油管中液柱重量轉移到抽油桿上,油管彈性收縮向上運動,帶動機械解堵採油器向上運動,撞擊滑套產生振動,使振動片發出振動波傳入地層,同時,使正向單流閥下方區域形成負壓區,又對地層產生一股強大的、具有抽吸能力的負壓水力波;當抽油機下沖程時,油管中液柱載荷又全部作用在油管上,油管彈性伸長向下運動,帶動機械解堵採油器向下運動,撞擊滑套產生振動,使振動片發出振動波傳入地層,同時,使反向單流閥下方區域形成高壓區,又對地層產生一股較小的、具有擠壓作用的高壓水力波。機械解堵採油器就是利用油管柱周期性的彈性變形,實現周期性的脈沖式往復運動,將系統內部的撞擊能量和井筒內的液體壓力變化能量一同轉化為波動能量,傳入地層。這種綜合波動能量作用於油流通道後,由於油、水、蠟及各種結垢堵塞物的密度不同,受沖擊後各自產生的物理變化也不相同,致使相鄰兩種物質的接觸面產生相對位移,即:發生剝落,使之產生松動,再加上井筒內液體壓力波的正向和反向的兩種方向推力作用,即:抽吸力和擠壓力的活塞作用,使顆粒物和液滴再次受到擾動,最終,迫使「粘著」的顆粒物脫離,迫使不易移動的液滴開始流動,從而,實現增加原油產量的目的。
三,主要技術指標項 目 指 標機械解堵採油器總長 2100mm 機械解堵採油器上接頭扣型 21/2″平式油管扣鋼體最大外徑: D:113mm 彈性變徑活塞最大外徑: D:124.5mm 彈性變徑活塞最小外徑; D:105mm 適用套管規格: 外徑:139.7mm 壁厚:7.72mm 內徑:124.26mm
四,應用范圍因為機械解堵採油器是通過解除油層近井地帶的堵塞來達到增產的目的,所以依據完備的地質資料來選擇那些發生了堵塞的油井是決定機械解堵採油器使用效果的關鍵因素。所以,應選擇下列油井來安裝機械解堵採油器: 1,各種工藝措施造成堵塞的油井。 2,各種添加劑和工作液造成損害性堵塞的油井。 3,因溫度、壓力、PH值及礦化度等熱力學條件的變化而在近井地帶形成的乳化堵、無機鹽堵的油井。 4,井內析出高分子重質組分形成的有機質堵塞的油井。 5,前期生產正常,後期變為間抽的油井。 6,油層近井地帶存在液阻效應,滲流阻力大的油井。 7,油層物性較好,生產過程中動、靜不符的油井; 8,油層表面損壞,近井地帶壓力損失較大的油井; 9,油井具有能量,但能量下降幅度大或鄰井產量高而本井產量低的油井; 10,油層近井地帶存在堵塞,污染的油井,如沖砂、洗井造成污染導致產量突然下降的油井。
五,施工步驟 1,通井:要求通井規規格為:D≥118mm,L≥2m; 2,沖砂,出砂不嚴重的井不需沖砂作業; 3,為防止砂粒進入抽油泵,機械解堵採油器必須安裝在篩管以下部位。管柱結構為:管掛+油管+抽油泵+尾管+篩管+機械解堵採油器。 4,機械解堵採油器下入設計位置後,必須上提管柱10米,再下放管柱10米,如此操作20次,以保證變徑活塞與套管內壁吻合。
六,注意事項 1,下管柱過程中務必平穩操作,防止磕碰振動片。 2,機械解堵採油器的最佳安裝位置是油層中部,以確保其轉化的綜合能量最大程度地傳入油層。若不能下到油層中部,則必須保證機械解堵採油器在油層上部,誤差越小越好。 3,機械解堵採油器與人工井底砂面距離不得小於80米; 4,機械解堵採油器不得和油管錨同時使用;

F. 勝利油區三次採油技術政策界限及發展方向

郭蘭磊張以根宋新旺姜顏波

摘要描述了勝利油區三次採油的發展歷程;綜合運用室內實驗、數值模擬和油藏工程等多種研究手段,深入研究了三次採油期間以及後續水驅過程中相關的技術政策界限,以最大限度的減少三次採油的風險,最大幅度地提高油田的最終採收率;還提出了三次採油攻關的方向和目標,以保障勝利油區三次採油的可持續發展。

關鍵詞勝利油區三次採油聚合物驅技術政策

一、引言

勝利油區經過30多年的勘探開發,勘探新增儲量的難度越來越大,成本越來越高。已開發油田目前大都處於高含水或特高含水期,水驅穩產難度越來越大。為了在老油田的增產挖潛方面走出一條新路,保持油田開發持續穩定發展,在二次採油的基礎上出現了三次採油。

勝利油區自20世紀60年代就開始了三次採油室內實驗研究工作,積累了豐富的研究經驗,為現場實施奠定了基礎。1992年,在孤島油田中一區Ng3開展聚合物驅礦場先導試驗,在孤東油田開展了三元復合驅油先導試驗,開始了勝利油區三次採油新紀元,為勝利油區的增產挖潛注入了新的活力,並取得了顯著的降水增油效果。在此基礎上,從適宜三次採油資源的一類單元開始,於1994~1995年開展了孤島、孤東兩個聚合物驅擴大試驗,取得了明顯的效果。之後,三次採油規模迅速擴大,從1997年開始進入工業化推廣應用階段。為了最大限度地降低三次採油的風險性,通過大量的室內實驗、數值模擬和礦場資料統計,深入研究了勝利油區三次採油的技術政策界限。針對勝利油區的油藏特點,提出了三次採油的發展方向。

二、三次採油驅油劑產品質量的技術政策界限

性能優越的化學驅油劑是三次採油取得明顯效果的基本前提。目前,三次採油化學驅油劑產品種類繁多。為了有效控制驅油劑產品的質量,針對勝利油區的油藏特點,經過「八五」、「九五」的攻關和大量的室內實驗研究,建立了適合勝利油田的三次採油單元油藏特點聚合物和表面活性劑的產品質量指標。

1.聚合物產品質量指標

制定的聚合物產品技術質量指標見表1。以此指標對每批聚合物產品進行固含量、分子量、水解度和濾過比等基本物化性質進行測定和增粘性、篩網系數、抗剪切能力、熱穩定性及吸附與滯留等基本應用性能進行評價。該標准得到國內外大公司認可,在聚合物乾粉訂貨中,嚴格執行該技術質量指標,確保聚合物乾粉的質量,保護了油區的經濟利益。

表1聚合物產品質量指標表

2.表面活性劑產品質量指標

在大量界面張力、驅油、抗[Ca2+]/[Mg2+]能力等試驗的基礎上,提出了適合勝利油區油藏特點和復合配方體系的表面活性劑質量指標,即pH>7;固含量≥40%;與鹼的復配體系界面張力≤3×10-3mN/m。

三、油藏條件技術政策界限

勝利油區油藏條件極其復雜,本文主要對驅油效果影響較大的油藏非均質性、油層韻律、沉積相、油層溫度、水礦化度、原油粘度、剩餘油飽和度、注入時機、單層及多層等油藏條件進行了研究。

1.油藏非均質性

油藏非均質性是影響聚合物驅的一個重要因素,又分靜態非均質和動態非均質兩個方面。

(1)靜態非均質

靜態非均質性用油層滲透率變異系數(VK)來表徵,隨VK增大,水驅和聚合物驅的採收率均下降,但幅度不同。初期隨 VK增大,由於聚合物具有一定的增粘作用,可以一定程度地調整油藏縱向和平面非均質,所以採收率下降幅度較水驅下降緩,聚合物驅提高採收率幅度(ER)逐漸增大;但聚合物的增粘和改善油藏非均質性具有一定的限度,如果VK過大,其「指進」或「舌進」現象將加劇,因而△ER將下降。研究結果認為VK為0.7左右最佳,適合於三次採油區間的VK為0.5~0.8。

(2)動態非均質

動態非均質是指在長期注水過程中由於水的沖刷作用而使原來滲透率很高的油層滲透率變得越來越高,形成「大孔道」,又稱賊層,賊層的存在對開發效果有顯著影響。數模研究結果表明,當含水大於90%,油田經強烈的注水沖洗,使油層滲透率增大,三采效果明顯變差。礦場統計結果表明,大孔道井區見效比例與其他井區相近,但平均單井增油和每米增油幅度明顯較低。因此,進行三次採油的區塊動態非均質應不嚴重。

2.油層韻律

數值模擬結果表明,對於不同韻律的地層,水驅採收率依次為反韻律>復合韻律>正韻律。在反韻律地層中,由於高滲透層位於地層的上面,而低滲透層位於地層的下面。在重力作用下,上面高滲透層的水會向下部的低滲透層竄流,從而改善了中低滲透層的驅動效果。因此,反韻律油層的採收率高於正韻律油層的採收率,而復合韻律層的採收率介於反韻律和正韻律地層之間。

實施聚合物驅後,三種韻律的地層採收率都有不同程度的提高。其提高採收率幅度依次為:正韻律>復合韻律>反韻律(表2)。可見,聚合物的注入減弱了重力的影響,減小了垂向上水的竄流。

表2地層的韻律性對提高採收率的影響表

3.沉積相

從礦場統計結果平均單井增油幅度來看:心灘相(A1)>河道充填相(A2)>河道邊緣相(B)>泛濫平原相(C)。而每米增油幅度依次為:河道邊緣相(B)>河道充填相(A2)>心灘相(A1)>泛濫平原相(C),但A1、A2、B相間相差不大,C相明顯較差。說明與C相比A1、A2和B對三次採油更有利。

4.油層溫度

油層溫度影響聚合物溶液地層粘度,而地層粘度是決定聚合物驅效果的主要因素之一。用黃河水配製5000mg/L的聚合物溶液,用回注污水稀釋成1500mg/L濃度,測定不同溫度下的粘度。實驗結果可知:隨溫度的上升,聚合物溶液粘度呈下降趨勢,粘度保留率減小,70℃時,其粘度為26mPa.s,僅為30℃時(39.8mPa·s)的65.3%。表明聚合物溶液具有較強溫敏性,目前條件下實施三次採油單元油藏溫度應小於80℃。

5.水礦化度

水礦化度是通過影響聚合物溶液地層粘度而影響聚合物驅效果的。以不同比例的回注污水與黃河水混合,配製成不同礦化度的聚合物溶液,並測定溶液粘度隨礦化度的變化曲線。隨配製水礦化度的不斷增加,溶液中的聚合物分子由伸展構象逐漸趨於捲曲構象,分子的有效體積縮小,溶液粘度減小。如質量濃度為1000mg/L的聚合物溶液完全污水配製時,其粘度為8.5mPa.s,僅為完全清水配製時(15.4mPa.s)的55.2%。聚合物溶液濃度越高,粘度保留率越低;地層水礦化度越高,聚合物溶液注入地層後,其前緣粘度下降愈大,會降低聚合物溶液的驅油效果。

6.原油粘度

三次採油單元的地層原油粘度也很重要。原油粘度低,水驅採收率高,三次採油提高採收率潛力小;原油粘度太高,也不利於驅油劑作用的發揮。數值模擬表明,勝利油區館陶組油藏聚合物驅的原油粘度有利范圍在40~70mPa·s之間,60mPa.s為最佳。

7.剩餘油飽和度

剩餘油是聚合物驅的物質基礎。剩餘油飽和度是保證三次採油驅油效果的主要因素之一,也是影響見效時間的關鍵因素之一。在相同地層條件下,驅油劑用量、濃度及段塞大小相同,油層的剩餘油飽和度高,容易形成原油富集帶,見效時間早,驅油效果好。

孤東油田八區Ng3~6和孤島油田中一區Ng4地質條件相似、儲集層物性相近、流體性質相差不大。礦場實施聚合物驅後,孤東油田八區注入0.06PV聚合物溶液即開始見到增油效果,而孤島油田中一區Ng4注入量達到0.19PV時才開始見到明顯效果(PV為孔隙體積)。其原因之一就是由於孤島油田中一區Ng4注聚前采出程度較高(38.33%),剩餘油飽和度較低,而孤東八區注聚前采出程度較低(18.9%),剩餘油飽和度高。

8.注入時機

聚合物注入時機對增加採收率的幅度有明顯的影響。室內物理模擬表明,注聚時間越早提高採收率效果越好,還可節省大量的注水及水處理費用。

9.單層和多層

數值模擬結果表明,多層注聚能充分發揮聚合物溶液的調剖作用,改善層間動用狀況,效果好於單層注聚。在特高含水期,多層注聚優越性更明顯。

四、注入參數技術政策界限

選擇合適的注入參數能充分發揮驅油劑的驅油效果,相反,如果注入參數選擇不當,則會不同程度的影響到三次採油的效果,甚至見不到驅油效果,造成巨大的經濟損失。本文重點對驅油效果影響較大的井網、井距、用量、注采方向、受效方向數、注采比、注入速度等進行了研究。

1.井網

一般說來,三次採油都是在注水開發中後期進行的,因此需對注水開發的井網進行優化,優選出適合於三次採油的最佳井網。共計算了五點法、七點法和反九點法四種不同井網下的開發效果,注采井距取250m,數模結果表明,對於水驅,驅油效果由好到差的順序為五點法井網、四點法井網、七點法井網、反九點法井網。對於聚合物驅,驅油效果由好到差的順序為五點法井網、七點法井網、四點法井網、反九點法井網。而聚合物驅的增采幅度則以七點法為最高,反九點法為最低。因此,七點法、五點法和四點法井網為聚合物驅採油的理想井網。

2.井距

以五點法井網為例,研究了200m、250m、300m三種不同的井距對聚合物驅開發效果的影響。與水驅相比,提高採收率幅度分別為11.95%、11.94%和11.86%。可以看出,井距對聚合物驅的開發效果影響不大,相對來說,小井距的井網聚合物開發效果相對較好一些,但由於勝利油區油藏的非均質性較強,井距太小,易造成聚合物溶液的竄流,因此,井距為250~300m之間較為合適。

3.用量

數值模擬結果表明,聚合物用量越大,進行聚合物驅含水下降漏斗的深度和寬度也越大,提高採收率幅度也越大,但當用量過大時提高採收率上升的幅度明顯變緩。礦場實際統計表明,聚合物用量越大,單井增油幅度及每米增油幅度也越大。因此,從技術角度上講,三次採油在礦場實施過程中,用量越大效果越好。另一方面,隨著聚合物用量的增大,其提高採收率幅度變緩,說明其經濟效益變差。優化結果表明,勝利油區三次採油聚合物用量在450~550PV.mg/L時,財務凈現值較大。因此,從經濟角度上講,聚合物最佳用量為450~550PV·mg/L。

4.注采方向

根據礦場實際統計結果,三次採油注水井的注入方向由高滲透區往低滲透區注,其驅油效果單井增油和每米增油均高於由低滲透區往高滲透區注入的方向。

5.受效方向數

三次採油中心井的見效比例、單井增油和每米增油均遠遠高於邊角井的效果。實施三次採油油井的受效方向數越多,其增油效果越好。因此,在三次採油投產或轉後續水驅時,一定要考慮同時投產或同時結束注聚,避免人為地造成大量的邊角井,影響驅油效果。

6.注采比

數值模擬結果表明,實施三次採油其注采比為1.0~1.1時含水下降最大,提高採收率幅度最高,驅油效果好。因此,三次採油礦場應保證均衡注采,以達到最佳的三采效果。

7.注入速度

注入速度對最終採收率影響不大,但速度越快見效越早,投資回收快,經濟效益好。而注入速度越大,剪切速率越大,聚合物溶液粘度損失越大,且易引起竄流或注入壓力過高。從目前勝利油區實施單元的注入速度來看,注入速度在0.08~0.12PV/a時較合適。

五、後續水驅技術政策界限

從孤島、孤東三個已轉後續水驅的聚合物驅試驗單元看,目前後續水驅階段實際增油已佔總增油量的50%左右,預測後續水驅階段最終增油量約占總增油量60%,即三次採油的大部分油量要在後續水驅階段采出。因此,後續水驅階段是三采增油的一個重要階段,必須加大對這一階段的技術政策界限研究,以確保達到最大的增油效果。

1.壓力保持水平

地層壓力水平高,高滲條帶壓差加大,導致注入水突破聚合物段塞和已形成的「油牆」,形成新的水流通道,影響聚合物驅效果。數值模擬結果表明,在後續水驅階段,壓力保持在飽和壓力附近時的開發效果要好於壓力較高的開發效果。

2.後續水驅注采比

為了探討在後續水驅階段最佳的注采強度,對後續水驅階段的注采比進行了數值模擬研究。結果表明,後續水驅階段的最佳注采比為0.8~1.0,在這一范圍內提高採收率幅度最大。

六、發展方向

1.高溫高鹽驅油體系研究及礦場實施

資源評價結果表明,勝利油區適合三次採油的地質儲量為10.7649×108t,其中一類單元地質儲量為2.723×108t,二類單元地質儲量為2.6772×108t,三類單元地質儲量為4.5707×108t,四類單元地質儲量為0.794×108t。目前,礦場已動用的三采資源基本為一類單元,並且一類優質資源所剩餘無幾,而油層溫度較高和礦化度較高的二、三類資源動用較少或未動用。因此,今後需在耐溫耐鹽驅油體系研究方面進行攻關,以便動用豐富的二、三類地質資源。

2.聚合物驅後進一步提高採收率研究

『八五」、「九五」期間,勝利油區實施聚合物驅單元12個,動用地質儲量超過1×108t。聚合物驅試驗結果表明,聚合物驅實施完以後,仍有50%~70%的原油存留在地層中,地層中的剩餘油儲量仍十分豐富。目前,已開展的聚合物驅單元已進入或即將進入後續水驅,首要面臨的問題是聚合物驅以後如何提高採收率。因此,急需開展聚合物驅以後的新技術、新方法攻關研究,以充分開采剩餘在地下的石油資源。當務之急是在弱交聯和石油磺酸鹽驅方面進行攻關,以取得突破性進展。

3.復合驅將成為聚合物驅接替技術

如何更有效地利用石油資源和進一步提高採收率是21世紀更為關注的問題,而解決這一問題更為合理的手段是充分利用不同採油方法之間的優勢,採用復合方式進行採油。隨著合成化學劑復合驅(如三元復合驅、二元復合驅等)、合成化學劑-氣復合驅(如泡沫驅)、不同氣復合驅(如CO2+富氣等)、合成化學劑熱力復合驅、合成化學劑水平井注入復合驅等復合驅油技術的發展,以及結垢和注劑效果(如粘度、活性等)的改善,復合驅油方法將成為21世紀最重要的聚合物驅接替技術。

七、結論

通過制定三次採油驅油劑的質量標准,使驅油劑的質量得到了保證;通過制定三采注入過程和後續水驅階段的技術政策界限,明確了適合三次採油的油藏條件范圍和合理的工作制度。以上研究從不同的方面保證了勝利油區三次採油向好的方向發展。

另外,高溫高鹽驅油體系研究及礦場實施、聚合物驅後進一步提高採收率和各種復合驅技術研究將是今後三次採油研究的重點和方向。

G. 注水開採的具體方法

開始注水的時間和保持壓力的水平 這直接影響油田建設和經濟效益。確定油層壓力保持水平時,要充分利用天然能量,以實現用最簡便、最經濟的方法開發油田。同時要使油藏保持的壓力足以滿足一定採油速率的要求,還要使油、氣、水在地下的運動狀態有利於提高採收率。一般認為,在能達到要求的採油速率時,以油層壓力降至飽和壓力附近開始注水,較為適宜。
注水方式和井網 依據油藏的構造形態、面積大小、滲透率高低、油、氣、水的分布關系和所要求達到的開發指標,選定注水井的分布位置和與生產井的相對關系,稱注水方式,它確定了水驅油的方向和油井受效特點。注水方式有: ①對有邊水活動、面積較小的油田,油水區間的傳導性能較好時,往往沿油水邊界附近布置注水井,形成環狀注水,也叫邊外注水;
②對面積較大、儲層連片情況較好、滲透率較高的油田,注水井排切割油藏,形成行列注水;
③對面積較大、儲層連片較差、滲透率較低的油藏,生產井和注水井按照一定幾何圖案,互相間隔地排列,稱面積注水。另外,還有注水井分布比較靈活的點狀注水、選擇性注水等,這些方式也叫邊內注水。 為使油井充分受到注水效果,達到所需要的採油速率和所要求的油層壓力,還需確定井和井間的距離(井距),確定井距時,以大多數油層都能受到注水作用為原則。注水井和油井的井數比例和分布形態,稱為井網,如面積注水井網有五點法 (注水井與生產井的比例為1:1)、四點法(比例為1:2)、反九點法(比例為1:3)等。
通常,依據油井的產油能力、注水井的吸水能力和要求達到的採油速率、採收率、開采年限等,來對比、分析注水強度不同和布井方式不同的各種注水井網的開發效果,從中選用最佳的井網形式。注水井的吸水能力主要取決於油層滲透率和注水泵壓,為使油層正常吸水,注水泵壓應低於油層破裂壓力。 注水過程中要經常調整注水井的吸水剖面,改造吸水少的中、低滲透層,控制影響其他層吸水的特高吸水層,使更多的油層按照需要吸水,以提高注入水的體積波及系數,採油井也要定期監測產油剖面,了解各油層工作狀況,以便採取措施減少井筒內的層間干擾,發揮中、低滲透率油層的作用。
提高注入水利用率 隨著對注水採油認識的加深,近年來又發展了各種提高注入水的體積波及系數的方法,並減少注入水的采出量,提高注入水的利用率。如對非均質性嚴重或帶有裂縫性的油層,將連續注水改為周期性注水;對高含水地區改變注水井的分布,從而改變水驅油的液流方向等,已取得很好的試驗效果。

H. 埕北潛山油藏描述及開發技術政策研究

杜玉山張敬軒田同輝張強王愛景曲全工

摘要埕北30潛山是渤海灣南部淺海海域的一個高產含油構造,具有古生界、太古宇兩套儲油層。潛山的內幕構造、斷裂系統極其復雜;儲集層的發育受多種因素控制,非均質性極強,儲集空間既有裂縫,又有孔、洞;原油性質特殊,油藏內既有黑油,又有揮發油。完鑽探井數及錄取的基礎資料較少,儲量尚不落實。針對這一復雜裂縫性潛山油藏,應用精細構造解釋、裂縫成像測井、古地磁分析、應力場模擬、CT分析、雙重介質數值模擬等多種新技術、新方法,開展了油藏描述及開發方案設計中的一系列探索研究。解決了構造形態及斷裂系統展布、裂縫發育特徵、儲集層物性、儲集層分布、油藏類型、開發技術政策等關鍵問題;加深了地質認識,落實了油氣地質儲量,編制了開發方案;同時總結形成了一套在少井條件下裂縫性潛山油藏描述及開發方案設計的方法。

關鍵詞埕北30潛山油藏儲集層預測裂縫系統儲量計算數值模擬開發技術政策

一、引言

埕北30潛山位於渤海南部極淺海海域,水深10~16m,構造上位於渤中坳陷與濟陽坳陷交會處的埕北低凸起的東部,勘探面積約50km2。5口完鑽井中有4口井獲高產油氣流,1口井獲低產油氣流。油藏具有古生界、太古宇兩套儲油層,以太古宇為主。古生界地層斷缺、剝蝕嚴重,平面上分布層位、厚度變化很大;太古宇以巨厚區域變質岩為主,夾火山岩侵入體,變質岩橫向分布較為穩定。儲集層具有雙重介質特徵,古生界儲集層為灰岩、白雲岩,孔、洞、裂縫均較發育;太古宇儲集層儲集空間以裂縫為主,少量溶蝕孔洞。裂縫是該潛山油藏主要的儲集空間及滲流通道,具有多期次、多組系特點。油藏原油性質特殊,構造高部位為揮發油,構造低部位為黑油。潛山高部位頂面埋藏深度3100m,試油未見明顯油水界面,潛山含油高度大於1000m,儲量規模在2000×104t以上。

二、埕北30潛山油藏描述技術

1.裂縫產狀及分布規律

綜合應用調查類比技術、岩心描述技術、室內分析技術、裂縫成像測井技術、地質錄井技術、應力場數值模擬技術等多種方法,對構造裂縫發育產狀及分布規律進行了綜合研究,包括裂縫寬度、開啟程度、組系、走向、傾向、傾角、密度、發育期次、平面分布狀況及規律等(圖1),取得了較好的研究效果。

圖1裂縫產狀描述流程圖

1)模擬調查類比法。

(1)相似油田類比研究

運用相似油藏類比方法,從靜態、動態兩個方面研究了東勝堡、王莊、華北等相似油藏的儲集體發育規律,主要有:平面上,距離斷層越近,儲集體越發育,油井產能越高;縱向上,潛山上部儲集體發育好於下部儲集體;油藏為塊狀潛山油藏,裂縫以高角度縫為主。

(2)地表露頭調查類比潛山儲集體發育規律

通過選取與油藏在區域構造、儲集體層位、儲集體岩性、應力環境相似的露頭地區進行野外調查,利用野外可以橫向連續追蹤和大面積測量的優點,研究儲集空間成因、構成,表徵儲集體的各項參數及參數的變化規律,增加對儲集體發育特徵的認識,指導潛山油藏分布特徵的研究。野外露頭的研究成果可與油藏儲集體研究成果相互補充,解決油藏因鑽井揭示地質信息的局限性給研究帶來的困難。對山東省萊蕪市某地區太古宇裂縫發育特徵進行的地面測量表明,71%的測點發育3~4組裂縫,65%的裂縫其傾角分布在60°~90°范圍內。裂縫密度一般為5.5~65條/m2,主要在10~30條/m2范圍內。裂縫面孔率最大可達10.2%,主要分布在0.18%~4.3%范圍內,裂縫面孔率明顯受邊界斷層的影響,在距主斷層3000m范圍內,裂縫面孔率與測點距主斷層距離的關系為:

勝利油區勘探開發論文集

式中:Sf—面孔率,%;

x—距主斷層的距離,m。

2)地質錄井研究

鑽井動態分析是利用鑽井過程中發生的諸如油氣顯示、鑽速異常、泥漿漏失、井涌、井漏等特殊地質現象,綜合研究地下儲集體發育特徵的技術方法。其對於岩溶孔洞性、應力裂縫性潛山儲集體評價尤為重要。該方法適用於儲集體發育特徵、儲集體含油特徵等方面的研究,具有及時、高效、低成本的特點。

(1)鑽時曲線

鑽時曲線受岩石礦物、岩石結構、裂縫發育程度等多方面的影響,對於岩石性質較均一的片麻岩地層,鑽時曲線主要受儲集體發育程度的影響。緻密片麻岩地層的每米鑽時一般大於20分鍾,由於片麻岩一般不易溶蝕,不發生鑽具放空現象,若每米鑽時小於10分鍾,則可能預示鑽遇裂縫發育帶。

(2)井涌、井漏

井涌、井漏現象是裂縫發育程度高的重要標志。由於硅酸鹽儲集體不易發生溶蝕現象,對裂縫性油藏,這種地質現象並不多見。目前僅在王莊油田見到泥漿漏失現象,這與該油田長期裸露於地表,裂縫發生微弱溶蝕加寬有關。

(3)岩屑錄井

岩屑錄井可以提供地層岩性、地層層位等信息,同時也可以研究片麻岩的裂縫發育情況。岩性的變化可以形成較發育的裂縫系統,如片麻岩中的偉晶岩一般可作為較好儲集體,煌斑岩等侵入岩及其圍岩可以形成較好的裂縫儲集空間。利用岩屑錄井中次生礦物的類型、發育程度、結晶形態也可較准確判識裂縫發育情況。岩屑中出現黃鐵礦一般表明,裂縫的開啟程度較高;當具有較好自形晶形態的方解石、石英時,表明該段地層半充填裂縫發育,具有較好的儲集性能;半自形和它形石英和方解石次生礦物則表明該地層裂縫以全充填為主,儲集性能一般較差。

3)岩心觀察

通過觀察取心井岩心,直接測量肉眼可見的大、中裂縫發育寬度、開啟程度、傾角、縱向發育密度、裂縫組系等特徵。

4)實驗室研究

應用室內分析技術,通過岩石薄片分析、鑄體薄片、掃描電鏡、CT分析等方法,研究、描述其微、細裂縫發育的寬度、長度、密度、配置關系等特徵。

(1)掃描電鏡—圖像分析儀系統分析儲集體結構

室內利用掃描電鏡—圖像分析儀系統研究儲集空間的微觀形態、儲集空間連通特徵、粒內及粒間微空隙特徵、各原生礦物和次生礦物的賦存特徵和成岩特徵等。

(2)薄片分析法

在薄片觀察中,用下式描述裂縫的發育程度,效果較好。

勝利油區勘探開發論文集

式中:Φi——計算裂縫孔隙度,%;

ei——薄片中實測的第i條裂縫寬度,mm;

li——薄片中的第i條裂縫長度,mm;

S——薄片面積,mm2

(3)計算機層析技術

計算機層析技術(CT)是80年代以後發展起來的、基於射線衰減理論確定岩心基本物理參數的一項新技術。其優點在於不用破壞岩石的原有結構,對於有限的岩心資料可同時進行多項儲集體參數研究,並可通過切片,研究儲集空間在三維空間的分布;可利用不同研究手段獲取儲集體參數,採用不受岩性和流體限制的圖像分析法,對孔隙度邊界像素的CT值進行准確判斷後求取岩樣孔隙度,獲得較好的應用效果。

(4)古地磁定向分析研究裂縫走向

古地磁定向是利用地球最後一次磁場倒轉後構造變形弱的特點,通過研究現代磁場下形成的粘滯剩磁進行岩心定向的研究方法。應用該技術對沒有進行裂縫成像測井的井,根據具有規則裂縫面的岩心,研究確定不同組系裂縫的走向及傾向。該方法還可結合岩石磁組構分析對片麻岩進行片麻理定向,研究岩心裂縫的發育特徵。實踐表明,岩心的磁性分析和成像測井有機結合可以准確確定岩心裂縫發育特徵。

5)裂縫成像測井分析

通過常規測井、地層傾角測井、裂縫識別測井等資料,尤其是裂縫成像測井(包括電成像和聲成像測井),研究裂縫發育諸要素。其包括走向、傾向、傾角、組系、發育密度、在縱向上的分布規律等,可解決岩心資料無法直接解決的裂縫走向及傾向問題。

6)地應力數值模擬法

應用古應力場恢復、岩石力學性質、岩石破裂准則,通過有限元法模擬裂縫可能的走向、不同潛山部位應力的大小,判斷裂縫發育的強度。

7)相干體分析方法

潛山儲集體中高角度裂縫發育帶、較大斷層,可以導致不同地震道之間數據的差異,相干體分析技術就是利用這種差異,研究地震道之間數據相似性的一種數學方法。通過相干體分析與構造分析相結合,研究高角度裂縫的發育情況。

根據埕北30潛山太古宇相干體分析結果,將研究區高角度裂縫劃分為三類區。Ⅰ類區高角度裂縫占裂縫總數的40%左右,Ⅱ類區高角度裂縫占裂縫總數的20%左右,Ⅲ類區高角度裂縫不發育。

通過應用以上研究技術,對埕北30潛山太古界發育的構造裂縫取得以下認識。

根據岩心、成像測井資料分析,裂縫主要為傾角大於40°的中、高角度裂縫(>80%);裂縫以寬度小於1mm的細縫、微縫為主,占總裂縫數的68%;裂縫充填較為嚴重,開啟縫約占裂縫總數的45%,中縫以上級別裂縫多被充填,有效縫一般為微細縫;裂縫組系較多,平面上各地區發育不一,主要有北東向、北北東向、東西向三組裂縫;縱向上,有效裂縫6~60條/m。

2.儲集體預測

根據岩心、試油、測井及錄井等資料,經綜合研究,預測了埕北30潛山的儲集層(圖2)。其太古宇累積儲集體厚度一般在100m左右。其中,因多條斷層交匯潛山南部連續儲集體厚度大於200m,南部儲集體發育程度好於潛山北部。

圖2儲集層預測研究流程圖

3.儲集體物性研究

雙重介質儲集層的儲集空間類型復雜,空隙結構多變,物性變化大,非均質程度高,裂縫系統和岩塊系統具有不同的儲集空間結構及滲流機理。因此,對儲集體的物性特徵有必要分為兩大系統進行研究。

(1)測井二次解釋技術

通過常規測井和核磁共振測井資料,應用Schumberger公司的EIANPLUS解釋軟體可以解釋總孔隙度及裂縫系統孔隙度,兩者相減求得岩塊系統孔隙度。

太古宇聲波測井速度與測井解釋孔隙度的統計關系為

勝利油區勘探開發論文集

式中:Φ——孔隙度,%;

V——速度,km/s。

太古宇聲波測井速度與測井解釋滲透率的統計關系:

勝利油區勘探開發論文集

式中:k—滲透率,10-3μm2;V—聲波時差,μs/ft。

(2)岩心分析技術

室內分析化驗的小岩樣孔隙度、滲透率,反映的是儲集體基質岩塊的孔滲特徵,含有10μm以下微細裂縫的全直徑樣品的孔滲分析結果基本反映岩塊系統的孔滲特徵。因此,可以通過全直徑及小岩樣的覆壓孔、滲透分析資料來認識、評價儲集體岩塊系統的孔隙度、滲透率特徵,這也是研究儲集層物性的一種常規手段。

(3)現代試井分析技術

試井解釋儲集體參數是裂縫性儲集體物性評價比較先進的方法。它應用雙重空隙介質油藏模型、由試井得到的壓力、時間擬合值和擬合參數,通過半對數分析法和霍諾分析法來計算油藏、油井的參數,對儲集體物性進行研究和儲滲系統的劃分。對儲能比和竄流系數進行分解得到裂縫系統和基質系統各自的孔隙度和滲透率,從而推導出新的物性計算公式:

勝利油區勘探開發論文集

式中:Kf——裂縫滲透率,10-3μm2

a——裂縫傾角,(°);

λ——竄流系數;

ω——儲能比;

rc——井筒有效半徑,m;

Cm——岩塊系統壓縮系數,MPa-1

h——裂縫性油層厚度,m;

Cf——裂縫系統壓縮系數,MPa-1

t——時間,s;

Φf——裂縫孔隙度,%;

Ctf——裂縫系統綜合壓縮系數,MPa-1

tD——無因次時間;

Φm——岩塊孔隙度,%;

μ——原油粘度,mPa·s。

(4)開發地震技術

通過油井二次解釋、岩心分析、現代試井分析等方法,研究儲集層物性(圖3)。

通過以上研究,認為太古宇儲集體岩心統計面孔率一般在0.3%左右,其中花崗片麻岩裂縫發育程度高於煌斑岩,縫隙度一般大於0.3%,未見明顯溶蝕現象發生;煌斑岩縫隙度0.24%,具有一定的溶蝕現象,洞隙度可達0.1%左右。小岩樣物性分析平均孔隙度1.53%,平均滲透率0.21×10-3μm2

圖3儲集層物性研究流程圖

測井解釋太古宇潛山上部(即潛山面以下70m)平均孔隙度4.58%,其中裂縫孔隙度1.34%,岩塊孔隙度3.24%;單層滲透率0.14×10-3~19.77×10-3μm2,平均6.05×10-3μm2。潛山下部(距潛山頂面70m以下)平均孔隙度3.9%,其中裂縫孔隙度0.6%,岩塊孔隙度3.3%。潛山上部的儲集能力優於潛山下部。

埕北30潛山多口井的壓力恢復測試計算的裂縫孔隙度為1.2%,滲透率1.21×10-3μm2;岩塊孔隙度2.8%,滲透率0.0001×10-3μm2。解釋結果與測井解釋結果符合程度較好。

4.油藏特徵研究

(1)原油性質及分類研究 埕北30潛山油藏地面原油密度為0.7755~0.8076g/cm3,平均0.7949g/cm3;地面原油粘度為0.04~1.92mPa·s,平均0.68mPa·s;含硫0.02%~0.6%,平均0.22%;凝固點7~22℃。為低密度、低粘度、低含硫輕質原油。

根據埕北301、303井的高壓物性分析,油藏構造高部位與低部位地下原油性質相差較大(表1)。

表1埕北30潛山油藏原油高壓物性分析表

研究發現,原油性質與油藏深度變化有明顯規律,經回歸分析,地面原油密度與埋藏深度的關系為:

勝利油區勘探開發論文集

原油體積系數與埋藏深度的相關關系:

勝利油區勘探開發論文集

原始氣油比與埋藏深度的相關關系:

勝利油區勘探開發論文集

式中:ρo——地面原油密度,g/cm3

Boi——原油體積系數;

D——地層深度,103m。

Rsi——原始氣油比,m3/t;

埕北30潛山油藏存在黑油和揮發油兩種原油,根據原油類型劃分標准,按原油體積系數2.0作為揮發油和黑油的分類界限,根據原油體積系數與埋藏深度關系式,計算兩者分界深度為3438m;按氣油比300m3/m3作為揮發油和黑油的分類界限,根據原始氣油比與埋藏深度關系式,計算兩者分界深度為3461m。根據以上計算結果,綜合確定該油藏揮發油和黑油在縱向上分界深度為3450m,在該深度以上為揮發油,該深度以下為常規黑油。平面上揮發油主要分布在潛山北部埕北301井區的構造高部位,其他大部分范圍內為黑油。

(2)油藏連通性研究

據地層測試資料,油層壓力系數為0.99~1.12,屬正常壓力系統。溫度梯度3.7℃/100m,屬偏高溫系統。

在不同油藏部位、不同深度試油,原油性質存在較大差別。縱向上,埕北30潛山古生界油藏與太古宇油藏是否連通一直是研究的重點,油藏在縱橫向的連通性將直接影響儲量計算和開發方案的制定。

從地質角度分析,古生界和太古宇儲集層之間沒有穩定分布的隔層,縱向上是由斷層及裂縫溝通的一個整體連通體;根據從溫度壓力特徵,尚不具備說明埕北30潛山油藏具有多套油水系統的證據。為了進一步說明問題,應用了原油全烴色譜分析技術。

原油全烴分析技術是近年才發展起來的一項新技術,該方法直接將原油進到色譜儀的汽化室,通過組分分離研究流體組成,分析井間或層間連通性。

分別選取4口探井6個(埕北30、302、303井太古宇,埕北302古生界,埕北301、303古生界、太古宇合層)原油樣品作中烴組分對極性圖(C8~C17)、輕烴星圖和原油全烴色譜分析譜圖。中烴組分對極性圖表明埕北30潛山油藏不同位置、不同深度原油樣品特性基本相似;輕烴星圖中,埕北302井的兩層原油樣品輕烴對比性很好,說明原油成藏後發生的次生變化相同,即占生界油藏、太古宇油藏在縱向上是連通的。

以上研究表明埕北30潛山油藏整體屬於同一油藏的可能性較大。

(3)油藏類型確定

依據對儲集層發育特徵、溫度壓力系統、油水系統、原油性質等方面的研究認識,埕北30潛山為低滲透裂縫性儲集層、常壓偏高溫系統、地層不整合油藏,構造高部位為揮發油藏、低部位為高油氣比黑油油藏。油層埋藏深度約在3100~4400m,含油高度1300m左右。

5.儲量計算及三維建模技術

(1)計算方法及參數確定

儲量計算採用容積法。對於雙重介質油藏,裂縫系統和岩塊系統的含油性、驅油機理以及最終採收率相差很大,需要針對兩大系統分別計算儲量。同時,油藏內存在揮發油和黑油兩種原油,亦應分別計算揮發油及黑油儲量,以便科學地評價總儲量的構成。

按裂縫、岩塊兩大系統分別確定儲量計算參數。其中含油麵積、油層厚度、原油密度、原油體積系數、氣油比等參數兩大系統取值相同。取值不同的是孔隙度和含油飽和度。裂縫系統孔隙度取值為1.2%,含油飽和度取值為95%;岩塊系統孔隙度取值為2.8%,含油飽和度取值為50%。

分別按揮發油區、黑油區確定儲量計算參數。

(2)計算結果

埕北30潛山油藏含油麵積18.2km2,石油地質儲量2638×104t,天然氣地質儲量63.74×108m3。其中,古生界含油麵積11.8km2,石油地質儲量813×104t,占總儲量的30.8%;太古宇含油麵積18.2km2,石油地質儲量1825×104t,占總儲量的69.2%。

裂縫系統石油地質儲量1193×104t,占總儲量的45.2%;岩塊系統石油地質儲量1445×104t,占總儲量的54.8%。其中,古生界裂縫系統石油地質儲量374×104t,岩塊系統石油地質儲量439×104t;太古宇裂縫系統石油地質儲量819×104t,岩塊系統石油地質儲量1006×104t。

揮發油含油麵積5.9km2,石油地質儲量346×104t,占總儲量的13.1%;黑油含油麵積18.2km2,石油地質儲量2292×104t,占總儲量的86.9%。

6.建立油藏三維地質模型

應用Earthvision三維可視化地質建模軟體,根據地質、測井、儲集層預測等綜合研究取得的成果及認識,建立了太古宇油藏的三維地質模型。

根據太古界頂面構造解釋結果及地震儲集層預測描述的儲集層頂面埋深圖,建立了太古界儲集層構造模型。

根據探井實鑽資料和地震儲集層預測結果,建立儲集層厚度模型。

按裂縫系統和岩塊系統分別建立了裂縫系統孔隙度模型和岩塊系統孔隙度模型;按儲滲體系的劃分,分別建立裂縫系統X軸、Y軸、Z軸三個方向和岩塊系統滲透率模型。

按揮發油和黑油兩種原油性質建立流體模型。

根據「一套油水系統,油水界面深度4400m,水體體積是油藏體積的5倍左右,常壓偏高溫系統」建立了油藏模型。

三、油藏工程研究

1.雙重介質儲集層岩石壓縮系數

岩塊系統和裂縫系統的儲集空間結構差異較大,因此,分別研究它們的岩石壓縮系數是十分有意義的。僅靠常規試驗分析方法無法實現這一目的,而將岩石壓縮系數分析儀與計算機層析儀(CT)聯合應用則可實現研究雙重介質壓縮系數的目的。首先,利用計算機層析(CT)分析儀,對岩石橫斷面進行掃描,描述岩石樣品的空間結構,研究樣品的儲集空間類型,確定樣品是屬於岩塊還是裂縫系統;然後應用岩石壓縮系數分析儀測定樣品的壓縮系數;最後將上述兩方面的研究結果相結合,可分別確定岩塊和裂縫系統的壓縮系數。

應用卜述技術分別確定了埕北30油藏岩塊和裂縫系統的岩石壓縮系數,前者為8.8×10-4MPa-1,後者為90×10-4MPa-1

2.油藏產能

雙重介質油藏儲集層非均質性嚴重,不同儲集層、不同井區油藏產能相差比較大。根據油藏已有的4口探井取得的試油成果,分別對古生界和太古宇分不同井區、不同層位、不同儲集層類型(Ⅰ類、II類儲集層)進行了產能研究。

(1)古生界

埕北30油藏目前試油的4口探井鑽遇古生界層位不一致,因此試油時的產能也存在一定差異。埕北30井試油層位為古生界的冶里—亮甲山組,採油指數為0.9t/(d·MPa·m);埕北301井試油層位為古生界府君山組,每米採油指數為0.62t/(d·MPa·m);埕北302井古生界的試油層位為冶里—亮甲山組和馬家溝組,每米採油指數為0.7t/(d·MPa·m)。

根據古生界儲集層在平面分布規律及試油時產能的差異,將古生界儲集層按6個井區分別確定了每米採油指數。

(2)太古宇

根據埕北302井對太古宇試油結果,採油指數為0.15t/(d·MPa·m)。根據地質研究儲集層預測、相干分析結果,埕北302井位於Ⅱ類區,採油指數取值為0.15t/(d·MPa·m)。在此基礎上,根據儲集層物性差異Ⅰ類區採油指數取值0.2t/(d·MPa·m),Ⅲ類區採油指數取值0.1t/(d·MPa·m)。

3.相似油藏類比

通過對國內外已投入開發的15個相似油藏實例進行了類比分析,取得了如下認識:①保持地層壓力高於飽和壓力是揮發油油藏取得較好開發效果的必要條件;②國內已開發的6個相似油藏開發實踐表明,裂縫性潛山油藏注水開發采出程度一般為16%~30%。

4.油藏數值模擬

針對埕北30潛山油藏儲集層和流體特徵,應用三維三相黑油雙重介質數模軟體SimbesetⅡ進行了數值模擬研究,共計算了24個方案,研究、優選了合理的開發技術政策。

1)揮發油區開採的可行性

數模結果表明(表2),在相同井距條件下,避采揮發油區比開采揮發油區采出程度略高0.3%~0.5%,但由於避采揮發油區比開采揮發油區要少打1~4口井,故在相同井距條件下,避采揮發油區比開采揮發油區平均單井累積產油量提高(2~4.8)×104t。因此,避采揮發油區開發效果要好於開采揮發油區。

表2開采/避采揮發油數模研究數據表

2)開發方式

(1)天然能量開發

採用750m井距、避采揮發油的布井方案對天然能量開發進行了數模研究。結果表明,天然能量開發初期採油速度2.2%,開發15年末采出程度可以達到20.2%。

(2)注水開發

注水方式 分別研究了內部注水、邊緣注水、內部+邊緣注水三種注水方式。數值模擬結果表明(表3):三種注水方式的初期採油速度和開發15年末采出程度比較接近,但由於採用內部注水方式總井數比其他兩種注水方式要少打6口井,故開發15年末內部注水方式的平均單井累積產油量比其他兩種注水方式要高4.2萬噸,因此,埕北30油藏適合採用內部注水的開發方式。

表3不同注水方式數值模擬研究數據表

注水時機及壓力保持水平 研究了兩種注水時機,即原始地層壓力和0.75倍原始地層壓力(即平均地層壓力降至30MPa)。數值模擬結果表明,開發15年末,原始地層壓力注水采出程度24%,0.75倍地層壓力注水采出程度22%,比原始地層壓力注水只降低了2%。因此,原始地層壓力注水和0.75倍原始地層壓力注水對開發效果影響不太大。考慮到採油工藝的要求,確定埕北30油藏注水時機為稍高於0.75倍原始地層壓力,取值32MPa,即壓力降至32MPa時注水保持該壓力。

注采比 研究了三種注采比(0.2、0.5、0.6)的注水方案。三種方案的計算結果對比表明,初期採油速度比較接近,在2.3%~2.4%;開發15年末采出程度隨注采比的不同而變化,當注采比從0.2增加到0.5時,采出程度由22.2%增加到24.1%,當注采比從0.5增加到0.6時,采出程度不再增加。因此,埕北30潛山注水開發時合理注采比為0.5~0.6。

(3)注氣開發

採用750m井距的均勻布井方案,以位於油藏頂部的三口井為注氣井,進行注氣非混相驅開發數值模擬研究。計算結果表明,注氣開發初期採油速度2.4%,開發15年末采出程度為24.6%。

(4)開發方式的確定

受數值模擬計算軟體本身的限制,在進行天然能量、注水、注氣開發數值模擬研究時有些因素未考慮或考慮不夠,對計算結果將產生如下影響。

第一,天然能量開發數值模擬研究中,沒有考慮因地層壓力下降而使部分開啟縫不同程度閉合,導致儲集層滲透率下降的影響,這使數值模擬開發計算結果比實際情況要好,預計要高3%~4%;另外邊底水能量嚴重不足也將影響其采出程度,預計要影響2%~3%左右。

第二,注水開發數值模擬研究中,對受含水上升而使無因次采液(油)指數下降的影響因素考慮不夠,使注水效果比實際要偏好,預計采出程度要高3%左右。

第三,數值模擬中,沒有考慮具有充足氣源條件下的非混相驅及混相驅,僅是考慮將采出氣回注並按照非混相驅來計算,其采出程度比注水略高。從國外油田注氣開發的實際效果來看,非混相驅採收率一般在20%~30%左右,混相驅一般在30%~40%左右。因此,埕北30潛山油藏若注氣量充足並實現混相驅,則其采出程度有望達到30%以上。

綜上分析,天然能量開發采出程度可能在14%左右,注水開發采出程度在21%左右,注氣開發尚需進行深入研究。因此,埕北30潛山油藏的開發方式應立足於補充能量開發。在目前沒有注氣開發研究的可靠成果之前,能量補充方式暫按注水開發方式考慮,地層壓力保持水平為32MPa左右,注采比為0.5~0.6。

3)布井方式及井距

(1)布井方式

為了研究油藏非均質性對開發效果的影響,設計了均勻和不均勻布井兩種布井方案。數模計算結果表明,不均勻布井方案開發效果好於均勻布井方案。在相同的生產井數下,不均勻布井方案初期採油速度比均勻布井方案可提高0.2%,開發15年末采出程度提高2%,平均單井累積產油量可以提高5×104t。

(2)井距

研究了750、900、1200m三種井距。計算結果表明,隨著井距的增加,單井控制儲量增加,初期採油速度降低,開采末期原油采出程度降低。750m井距和900m井距方案,平均單井控制儲量分別為91×104t和152×104t,採油速度分別為1.8%和2.2%,說明這兩個方案既有較好的單井控制儲量,又有較高的初期採油速度;當井距增加到1200m時,雖然單井控制儲量比較高,達到了228×104t,但初期採油速度比較低,只有 1.5%。因此,埕北30油藏合理井距應控制在750~900m。

依據上述研究所確定的開發技術政策,在埕北30潛山共部署17口井,其中利用已有探井3口,新井14口,動用含油麵積18.2km2,石油地質儲量2638×104t,建成年產油能力33×104t。

致謝在研究過程中,得到了王端平副院長的指導;周英傑、王軍、隋淑玲、張秉政等高級工程師參加了該項目的部分研究;灘海室范崇海、鄭艦、王玉芹、宋美虹、姜書榮、王峰、崔映坤等同志參加了研究工作,在此一並表示感謝。

主要參考文獻

[1]趙樹棟.任丘碳酸鹽岩油藏.北京:石油 工業出版社,1997.

[2]揭克常.東勝堡變質岩油藏.北京:石油 工業出版社,1997.

[3]王華芬.王莊變質岩油藏.北京:石油工業出版社,1997.

[4]柏松章,唐飛.裂縫性潛山基岩油藏開發模式.北京:石油工業出版社,1997.

[5]柏松章.碳酸鹽岩潛山油田開發.北京:石油 工業出版社,1996.

[6]張學汝.變質岩儲集層構造裂縫研究技術.北京:石油工業出版社,1999.

[7]王志章.裂縫性油藏描述及預測.北京:石油工業出版社,1999.

I. 急求石油工程採油畢業論文

提高油田採收率的實踐與認識
摘要:油田經過長時間的開發,形成了固定的注采模式和對應關系,最終含水上升,產油量下降。由於油層的非均質性和多層開采,導致油層動用不均,降低了油田的採收率。通過實施調整注采井網、強化注水、封卡等措施,充分挖掘老油田的潛力,達到最終提高採收率的目的。
關鍵詞:地層壓力:注采井網;提高採收率:斷層遮擋;地層能量

濱南油田歷經四十多年的開發,主力區塊、優質儲量已得到充分動用,多數主力油藏已進入高含水、高采出程度、高剩餘採油速度和高開發成本的四高階段。如何實現老區穩產?濱南油田從保持合理地層壓力入手,通過實施井網完善、調整注采對應關系、強化注水等一系列工作,有效提高了油田採收率,實現了連續穩產16年的佳績。

1所屬油田概況

濱南油田屬於多油層復雜斷塊中、低滲透油藏,分為濱一區、濱二區、濱三區,所管單元油層埋藏深,低產、低效,低滲單元居多。從上到下發現沙二段、沙三段、沙四段三套含油層系,共探明含油麵積66.27km2,石油地質儲量8157.4×104t,注水儲量7181.6萬噸,可采儲量2010.8×104t,標定採收率24.65%。目前累計產油1562.1499萬t,地質儲量采出程度19.15%,地質儲量採油速度0.40%。該油田投入開發以來,經歷水力泵、電泵、抽油機等多種方式的強度開采,地下油水關系復雜,非均質嚴重,平面層間矛盾突出。

2提高採收率的開發思路

以「產量硬穩定、管理上水平」為目標,立足老區,進行井網完善,調整注采對應關系,夯實老油田的穩產基礎,減緩遞減,確保提高老油田的採收率。主要以砂體治理和平面挖潛為重點,實施「增」、「提」、「補」措施,即增加註水井點和有效注水量,提高注采對應率和開井數、補孔小砂體挖潛等,提高儲量動用程度。

3提高採收率的做法和效果

3.1井網完善是前提
針對油水井井況明顯變差,導致注采井網不完善,地層能量下降嚴重,部分油井因能量不足停產,油田開發形勢變差的現狀,自2006年以來,我們從長遠利益出發,通過精細油藏描述,進行剩餘油飽和度測井等措施,加強了對地質構造和剩餘油分布的再認識,分別對濱35-64塊、楊集沙三和畢家沙三等多個單元的24口油井實施了轉注完善注采井網,初期日增注1060m3/d,累計增注23.0723m3,對應油井76口,見效油井35口,初增油44.6t/d,累計增油34963t/d。油井的多項受效率增加了12.4%,使個別油井死灰復燃。如濱35—64塊的油井濱35—13井,因高含水產能低停井多年,該井的對應水井濱35-9井與其單項對應,通過轉注油井濱35—41井,使該井成為雙向受效油井,對該井下螺桿泵提液扶停後,由於水驅方向的改變,扶停後日油4.0t/d,含水91%,到目前已經累計生產原油1654噸見到較好的增油效果。單18塊主力水井S18—7井因套破多處錯斷,導致報廢停注,於是2007年9月油井轉注S18—X10井替代,S18-X10井轉注後,日增水量53m3/d,累積注水1.7190萬m3,對應油井S13、S18-X8兩口井注水見效明顯,日增油量6.8t/d,累計增油895t。

3.2強化注水是關鍵
制約濱南低滲透油田開發的主要問題是欠注井、欠注層多。欠注的主要原因是回注污水,造成地層堵塞。我們深入研究注水水質和堵塞機理,以濱649塊為先導,進行酸前儲層評估、敏感性評價、水井傷害機理研究、酸化工藝模擬試驗及酸化工藝參數優選、酸液體系及添加劑的優選等5項技術系列室內試驗的基礎上,有針對性的實施水井深部酸化、壓裂、沖擊波解堵、增壓注水等多種措施達到攻欠增注的目的。我們根據注水的實際情況,對水井實施攻欠增注19口,日增注水758m3/d,累計增注81703m3,對應42口油井均有受效顯示,日增油26.8t/d,動態注采對應率提高0.2%。如濱二區的濱644塊,該塊平均孔隙度為17.8%,滲透率僅8.77×10-3um2,碳酸鹽含量為16.4%,通過深入研究注水水質和堵塞機理,對該塊的3口水井實施了酸化解堵措施,注水井的油壓下降至12MPa,注水量由40m3/d上升至120m3/d,對應油井8口,有6口井見到了效果,井組日液由40.3t上升至86.6t,日油由24.6t上升至52.5t,動液面由1038m回升至858m,穩產基礎得到了有效的夯實。3.3注采調配是根本
隨著注采井網的日益完善,注采開發的三大矛盾進一步凸顯,為了控制水淹程度,實現控水穩油,我們在及時掌握油水井生產動態的同時,對水井及時進行測調,改變小層的吸水狀況,通過下智能水嘴嚴格調配小層的注水,使水井根據動態需要注水,達到了控水穩油的目的。共對27口水井30個層進行了上調注水量,注水量由781m3/d上調到1241m3/d,對16口水井18個層進行了下調注水量,注水量由534m3/d下調到329m3/d,對應油井79口,受效28口,日增油33.2t/d,累計增油3934t。如濱三區單16塊的S16-10井組,該井對應油井4口,因封隔器失效導致對應油井S16-23井含水上升,控制注水後又嚴重影響了對應油井S16-19的生產,使其供液下降,地層供液不足,平面矛盾突出,為了充分發揮每口井的潛力,提高每口井的有效利用率,對水井S16-10井實施換封調配, 5個月後,對應油井明顯受效,井組日油由0.7t/d上升到4.3t/d,日增油3.6t,累增油770t,地層能量穩中有升,有5個小層開始動用,取的了較好的調配效果。

3.4增加產量是目的
通過精細微構造和沉積微相的研究,發現在斷層的遮擋處以及注入水的非主流線上,有剩餘油潛力,在轉注完善的基礎上,對其適時扶停提液,達到增加產量的目的。如楊集沙三井區位於濱三區中北部,為一構造岩性油藏,該井區沙三下四砂組,屬高孔高滲儲層。油藏為常壓常溫系統,天然能量不足,注水開發易水淹,依靠天然能最開發的油井卻又供液不足。井區11口油井因高含水、供液不足而停產的有7口,僅有的2口水井均動態停注,屬典型的只採不注單元。通過對濱三區的楊集沙三井區濱3—6—9、濱3—7—11進行剩餘油飽和度測井,綜合評價結果表明:該塊平均剩餘油飽和度達41.5%。沙三下43平均剩餘油飽和度40.3%。地質儲量占總儲量的68.8%,采出程度低,僅為11.3%,剩餘油富集區仍是主力層沙三下的43,單井控制剩餘可采儲量高達4.4×104t/we11,平面、層間上仍然具有一定的調整完善潛力。在此測井解釋結果的基礎上,結合井區沙三下43砂體展布情況,對該單元扶停產井5口,日增油33.5t/d,轉注完善3口井,日增水量135m2/d,下大泵提液4口,日增油14.5t/d,恢復油井控制儲量50萬t,增加儲量23萬噸,區塊恢復年產油能力1.5萬噸,採油速度提高0.6%,自然遞減明顯減緩,大大改善了該井區的開發效果。

4結論和認識

雖然部分油田經過長時間的開發,但通過加強對地質構造和剩餘油分布規律的認識,強化管理,實行分層注水和單層開采等有效措施,增加水驅儲量的動用,仍然能夠提高採收率。

J. 什麼是注水採油

注水採油,簡單說就是向油藏中注入一定水,來將石油換取出來,以水換油。

油田注水開發的原理就是通過打注水井向油層注入水,在整個油層內建立起水壓驅動方式,恢復和保持油層壓力,從而達到:抽稀井網,減少鑽井口數;提高採油速度,縮短油田開發的年限;延長油井自噴期;提高油田最終採收率。由於注水工藝容易掌握,水源也比較容易得到,因此油田注水開發的方式迅速推廣,成為一種應用最廣泛的方法。習慣上將利用天然能量開發油田稱為一次採油法,注水開發油田稱為二次採油法。

研究注水採油技術,需要關注注入水水質及水源選擇、水質處理及污水處理、注水工藝流程等。用石油人通俗的說法,叫做「注好水」、「注准水」、「注夠水」。

注水地面系統是由水源采水系統、注水站、注水管網、配水間、注水泵和注水井等基本單元組成(圖5.5)。

圖5.5注水開發示意圖

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