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M油田水平井含水影响因素分析

2013-02-10迟海涛

长江大学学报(自科版) 2013年2期
关键词:同层钻遇含油

迟海涛

(中石油大庆油田有限责任公司第八采油厂地质大队,黑龙江 大庆163514)

近年来通过不断加大水平井开发技术应用力度,目前已实现了水平井与直井联合井网开发。截止2011年12月底,M油田已投产水平井69口,目前平均单井日产液8.9t,日产油4.0t,含水55.2%。经统计,初期含水大于20%井共16口,占统计总井数的23.2%,初期含水小于20%,目前含水大于20%井共33口,占统计井数的47.8%。

1 初期含水影响因素

以渗流理论为基础,结合测井相水淹层解释和相渗曲线特征,有以下公式:

整理可得:

式中,Fw为含水率,%;Qw为日产水,t/d;Qo为日产油,t/d;Ko、Kw为油、水相对渗透率,μm2;μo、μw为油、水粘度,mPa·s;Sor、Swi为束缚油、水饱和度,%;Sw为含水饱和度,%。

由上式可看出,随着储层含水饱和度Sw增加,水平井含水Fw呈不断上升趋势。针对水平井钻遇多个小层,且钻遇各小层孔隙度、流体饱和度差异较大的实际,为了能较好说明影响水平井初期含水因素,以渗流理论为基础,参考直井平均含水饱和度的处理方法,将水平井钻遇储层各段长度L、储层厚度h、孔隙度φ、渗透率K和含水饱和度Sw等5个因素进行处理,拟合为水平井视平均含水饱和度:

从A区块普通投产水平井初期含水与视平均含水饱和度散点关系曲线 (见图1),随着平均含水饱和度的增加,区块普通投产水平井初期含水呈逐渐上升趋势。因此可认为,影响水平井初期含水的因素为水平井钻遇储层的含水饱和度;含水饱和度高,水平井初期含水高。

1.1 储层含油性差或同层发育导致水平井初期含水较高

以H1井为例,2007年11月射孔投产,含油砂岩长度198.0 m,钻遇率67.4%,初期日产油6.9t,含水66.0%,分析该井含水较高的原因主要钻遇储层发育同层。从连通直井测井曲线看,PI22、PI41和PI42层发育电阻率值小,含油性较差、同层发育。

1.2 构造对储层油水分布特征影响较大

随着构造位置变低,生产井钻遇同层井数、层数、厚度逐渐增加,生产井初期含水上升。以A断块为例,随着构造位置变低,投产井初期含水呈逐渐上升趋势 (见图2)。

图1 普投井初含水与平均含水饱和度的散点图

1.3 渗透率对储层油水分布特征影响较大

统计A断块小层渗透率与含水饱和度散点关系 (见图3)可知,随着渗透率的增加,含水饱和度呈逐渐下降趋势,水平井投产初期含水较低,即储层物性对油藏油水流体分布影响较大。

图2 A断块构造深度与初期含水关系图

图3 渗透率与含水饱和度关系图

2 开发后期含水影响因素

通过对初期含水小于20%、目前含水大于20%的33口井进行分析,其中15口井含水上升呈突生型。占统计井数的45.4%,这类水平井的含水上升特征是:油井见水后含水大幅度上升,从见水到高含水时间较短,基本上跨越了中含水阶段,产量大幅度下降,采出程度-含水曲线突升。产生机理:一是采出井与注入井间存在高渗透带,导致含水上升较快;二是压裂沟通同层,造成含水上升[1]。

2.1 局部地区发育高渗透条带,水平井一旦见水,含水上升较快

随着开发时间的延长,水平井高含水的矛盾日益突出。B1井注入示踪剂后周围对应取样监测2口水平井H4、H5,从监测结果来看,2口井都监测到注入氯化铵产出,从连通层位可以看出B1注水井与H4井和H5井2口水平井之间存在一条渗透率达到3498×10-3μm2的连通地层。说明B1注水井与H4井和H5井2个水平井之间已形成注水通道,含水上升较快。

2.2 压裂沟通同层,含水上升

统计B区块4口投产后压裂的水平井,同层比例占40%。压裂前平均单井日产液6.3t,日产油5.6t,含水10.4%,压裂后日产液15.4t,日产油7.2t,含水53.1%,含水上升42.7%。这4口井压裂后含水均上升,并且上升幅度较大,分析认为,同层比较发育,水平井压裂后产生的裂缝沟通了同层,导致含水上升。

2.3 沿储层裂缝方向水平井迅速见水

以H5井为例,限流法压裂投产,水平段长度702 m,含油砂岩长度526 m,含油砂岩钻遇率92.3%,初期日产油19.9t。2004年全井补孔作业,补孔后该井含水上升速度加快,月含水上升4.6%。分析认为,该井PI21层93.5 m含油砂岩段处于Z1、Z2两口水井的主流线上,由于射孔段处于含油砂岩段中间位置,致使含水上升加快。

3 控水对策

3.1 初期布井

初期布井应在砂体发育较好、砂体发育稳定、含油性好区域,应避免在油水分布复杂、同层发育区域布井,应尽量避免在构造低部位、断层下降盘区域部署水平井。对于储层油水分布复杂或含油性较差区域水平井,应优化其投产方式,应控制其钻遇含油性较差层钻遇长度或控制其射长度、密度,控制水平井初期含水,确保初期较好开发效果[2]。

3.2 开发后期

开发后期通过治理水井,如注采系统调整、分层注水、老井转注、注水井液流方向调整等方法,既可以控制含水上升,又能避免储量暂时性损失。从实际调整效果来看,水井治理见效慢、措施工作量大,但是有效期长,产量递减慢,较好的体现了近期和长期两方面的效益,并且剖面的动用也能明显改善[3]。

4 结论与认识

1)储层含油性差或同层发育,水平井各层段的平均含水饱和度越高,水平井初期含水越高。

2)随着构造位置变低,储层含油性逐渐变差,小层含水饱和度、单井平均含水饱和度呈逐渐增加趋势,生产井初期含水呈上升趋势,且相关性较好。

3)渗透率对储层流体分布影响较大,随着渗透率的增加,含水饱和度呈逐渐下降趋势,水平井投产初期含水较低,且相关性较强。

4)突升型水平井是平面和层间矛盾共同作用的结果,也是控水的主要对象。

5)油井投产和后期压裂措施时应谨慎选井、选层,控制压裂时的缝长、缝宽,避免沟通同层导致含水上升。

[1]李斌,袁俊香 .影响产量递减率的因素与减缓递减的途径 [J].石油学报,1997,18(3):87-89.

[2]赵福麟 .提高原油采收率原理 [M].东营:石油大学出版社,2001:69-71.

[3]总公司开发生产局 .改善高含水期油田注水开发效果实例 [M].北京:石油工业出版社,1993.

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