陈浪罗斐王都（.长江大学， 湖北 武汉 43000；.昆仑能源湖北黄冈液化天然气有限公司， 湖北 黄岗 438000）

底水油藏直井开采物理模拟实验研究

陈浪1罗斐2王都1（1.长江大学， 湖北 武汉 430100；2.昆仑能源湖北黄冈液化天然气有限公司， 湖北 黄岗 438000）

直井技术是开采砂岩底水油藏的一项重要技术，针对直井开采进行了水淹动态的试验研究。实验结果表明：平板模型试验能够直观地描述底水油藏下水锥的形态，也能反映出直井的水淹动态和模式；实验过程中水锥的形成现象明显，油层见水后，含水上升快。隔层对水锥的抑制作用明显，使得无水采油期变长，且最终采收率增加近5.2%。

底水油藏；水锥；可视化模型；

直井技术能够延缓油藏底水的锥进速度和见水时间，从而被广泛地开发和运用［1］。该技术具有以下优点［2-3］：①直井开采相对于水平井开采更加经济；②直井技术也可以减缓底水见水时间，提高最终采收率；但是直井技术在开采过程中也暴露出不少问题，主要表现在：直井与油层接触面较小，压力梯度大，易造成底水锥进，油层过早水淹，一旦水锥突破，一方面含水上升迅速，产油量很快下降，最终采收率也随之降低。因此，对直井进行底水油藏油水流动规律的研究是一项重要的课题。

1　试验准备

三维可视化模型能有效地模拟底水油藏状况，能更好地观察到底水的上升过程和发展形态，对油藏的布井方式进行有效预测和评价，对剩余油的分布情况提供有效的理论基础。

1.1试验材料

①平板模型、高速平流泵、摄相记录仪、秒表、有机玻璃管、中间容器、量筒、精密压力表、粘度计、密度计、管线若干、玻璃容器若干、砂网、不同大小和厚度的隔板等。②多孔介质模拟材料：不同粒径的石英砂。③模拟流体：模拟油样采用7号白油，实验模拟用水为蒸馏水。

1.2模型参数

①三维模型材料：有机玻璃组成30cm×30cm×3cm；②直井材料：直径为5.0 mm的有机玻璃管；③石英砂：不同粒径的石英砂模拟不同渗透率多孔介质；④隔板：不同长度和厚度的有机玻璃板，用于模拟夹隔层。

1.3试验原理

本次研究采用湿填法填充试验模型，对平板模型填充石英砂建立均质多孔介质、多层纵向非均质模型，在模型底部设置水平井且和平流泵相连模拟底水，模型顶部设置生产直井，通过填充不同粒径石英砂改变模型渗透率。

2　试验结果及分析

2.1无隔板水锥形态图及分析

通过试验得出在不同时刻下的水锥形态，如图1、图2所示

图1　在无隔板条件下的水椎形态图

分析水锥形态图可得：①在相同的含水率下其水锥形态相近，生产前期大生产压差下的水锥较陡；②当含水率高于90%之后，油水接触面可抬升至直井井筒之上。

2.2隔板水锥形态图及分析

根据模拟试验可得出其生产动态图（图3、图4）。

图2　在有隔板条件下不同时刻的水锥形态图

图3　无隔板时的生产动态图

图4　有隔板的生产动态图

分析生产动态图和数据表可见：①无隔板条件下的模型见水比有隔板见水时间早，含水率上升较快；②有隔板条件下的最终采收率比无隔板条件下高出5%。

3　结语

①试验模型能够真实模拟底水油藏直井在有无隔板条件下水锥的形态变化和上升速度，能反映出直井的水淹动态和模式。②在相同条件下，有隔板的模型见水时间晚，抑制水锥作用明显，且最终采收率相对无隔板时提高5.2%。

［1］刘建国，王勤田，杨志军，等.底水油藏水平井开采物理模拟试验研究［J］.石油天然气学报，2010，32（01）：145-147.

［2］郑海妮，李雪，李根，等.夹层抑制砂岩油藏底水锥进影响因素分析［J］.新疆地质，2013（S1）：44-49.

［3］朱玉双，吴均，武平仓，等.底水油藏开发室内模拟试验研究［J］.石油学报，2008，29（01）：97-100.