（石油与天然气工程专业论文）绥中361油田改善水驱油效果研究.pdf

绥中3 6 1 油田改善水驱油效果研究 韩继盟( 石油与天然气工程) 陈月明( 教授) 摘要 目前，我国大部分油田的开发已经进入中高含水阶段，如何提高老 油田的采收率具有重要的理论和现实意义。本论文在对绥中3 61 油田丌 采特征、油水运动规律以及开发效果评价的基础卜，分析了绥中3 6j 油 田开发效果的主要因素，( 1 ) 开发层系划分较粗，层间动用不均衡，层 间干扰严重；( 2 ) 注水时机滞后；( 3 ) 注采系统不完善，注采比过高， 注采对应状况差；( 4 ) 油井采油速度差异大：( 5 ) 其他方面：包括油井 防砂对地层造成伤害，无机垢影响产液量，油井射孔控制不当等。并从 油田开发的7 个方面提出了提高采收率的丰要技术措施，( 1 ) 细分开发 层系；( 2 ) 井网调整；( 3 ) 注水时机选择：( _ ) 合理的单井产液量和生 产压差：( 5 ) 合理的采油速度：( 6 ) 合理注采比：( 7 ) 聚合物驱提高采 收率。沦文研究主要取得了以下认识：油水井大段合注合采，加剧了层 间干扰，影响了油田最终采收率；注采系统小完善，注采关系不协调， 加剧了平面和层问矛盾，影响了水驱效果；油层出砂影响油井产能；部 分油水界面附近油井射孔底界偏低，影响油田无水采收率；转注时机控 制在12 ( n p a 左右，地层压力保持水平_ 卜限不应低于l2 5 m p a ：中低含 水期合理生产压差控制在2 o m p a ，高含水期后j 适当放人；中低含水期 采油速度控制在2 左右比较适宜；为了合理利用天然能量，合理注采比 近期应控制在0 8 o 9 ，同时应重视协凋注采关系，35 年视情况提高 注采比。 关键词：绥中3 6 1 ，注采系统，采油速度，提高采收牢 r e s e a r c ho f i m p r o v i n g t h e e f f i c i e n c yo f w a t e r d r i v i n g o i l h a nj im e n g ( o i la n d g a se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rc h e n y u e r u i n g u n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ，c h i n a a b s t r a c t a tp r e s e n t ，m o s to fo i l f i e l d si nc h i n ah a v e b e e na tah i g hw a t e rc u t s t a g eo f t h e i re x p l o i t a t i o n h o wt oe n h a n c et h eo i lr e c o v e r yo fs u c ho i l f i e l d s i so f g r e a ts i g n i f i c a n c en o to n l yi nt h e o r yb u ta l s oi np r a c t i c e b a s e do nt h e r e s e a r c h e so n d e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i s t i c s t h em i g r a t i o nl a wo fo i la n dw a t e r a n dd e v e l o p m e n te v a l u a t i o no t s u i z h o n g3 6 1 o i l f i e l d ，t h i sp a p e rm a i n l y d e a l sw i t ht h ek e yf a c t o r s ，w h i c hp l a ya ni m p o r t a n tr o l ei nt h ed e v e l o p m e n t o fs u i z h o n g 3 6 1 ，i n c l u d i n g ( 1 ) w i d e l yd i v i d i n g o f d e v e l o p m e n tl a y e r s ， d i s e q u i l i b r i u mo fl a y e r sp r o d u c i n g ，s e r i o u si n t e r l a y e ri n t e r f e r e n c e ；( 2 ) l a t e w a t e r i n j e c t i o nt i m e ；( 3 ) i m p e r f e c ti n j e c t i o n - p r o d u c i n gs y s t e m ，h i g h i n j e c t i o n p r o d u c i n gr a t i o ，b a di n j e c t i o n - p r o d u c i n gc o r r e s p o n d e n c e ；( 4 ) v e r y d i f f e r e n tr a t eo fo i l p r o d u c i n g ；( 5 ) o t h e ra s p e c t si n c l u d i n g s a n dc o n t r o l h u r t i n g t o f o r m a t i o n ，i n o r g m a i cd i n yi n f l u e n c i n gf l u i d p r o d u c i n g a n d i m p r o p e rp e r f o r a t i o n a n d t h e n a c c o r d i n g t os e v e n a s p e c t s o fo i l f i e l d d e v e l o p m e n t ，t h i sp a p e ra l s op u tf o r w a r ds e v e r a lp r i n c i p a lt e c h n i c a lm e a s u r e s f o re n h a n c i n go i lr e c o v e r yi n c l u d i n g ( 1 ) f i n e l yd i v i d i n gd e v e l o p m e n tl a y e r s ； ( 2 ) p a t t e r na d j u s t m e n t ；( 3 ) i n j e c t i o nt i m e i sa b o u t 1 2 m p a ；( 4 ) p r o p e r f l u i d p r o d u c i n gp e r w e l la n dp r o d u c t i o np r e s s u r ed i f f e r e n t i a l ；( 5 ) p r o p e rr a t eo fo i l p r o d u c i n g ；( 6 ) p r o p e ri n j e c t i o n p r o d u c i n gr a t i o ；( 7 ) p o l y m e rd r i v ee n h m a c i n g o i l r e c o v e r y s o m e c o n c l u s i o n sc a nb ed r a w n t h r o u g hr e s e a r c h i n g m u l t i z o n ec o m m i n g l e dw a t e ri n j e c t i o na n dp r o d u c t i o ni n t e n s i f i e si n t e r l a y e r i n t e r f e r e n c ea n di n f l u e n c e st h ef i n a lr e c o v e r y ；i m p e r f e c ti n j e c t i o n p r o d u c i n g s y s t e ma n db a di n j e c t i o n p r o d u c t i o nr e l a t i o ni n t e n s i f yp l a n ea n di n t e r l a y e r i n c o n s i s t e n c y a n di n l l u e n c ew a t e rd l i v e e f f i c i e n c y l a n dp r o d u c i n g o t f o r m a t i o na n d l o n go p e r a t i n g t i m e o f p u m p c r e a t et h ew e l l - b o t t o m c o n t a m i n a t i o na n do i l - w e l lp r o d u c t i o nd e c r e a s e 1 0 w e rp e r f o r a t i o nn e a rt h e i n t e r f a c eo fw a t e ra n do i ld e c r e a s et h en ow a t e rr e c o v e r yo fo i lf i e l d r h e i n j e c t i o nt i m ei s a b o u t12 m p a ，t h ef o r m a t i o np r e s s u r es h o u l dr e m a i na b o v e 1 2 5 m p a p r o p e rp r o d u c t i o nd i f f e r e n t i a ld u r i n gm i d d l e l o ww a t e rc u tp e r i o d s h o u l db ec o n t r o l l e da ta b o u t2o m p a ，w h i l ed u r i n gh i g hw a t e rc u tp e r i o di t c a r lb eh i g h e r t h ep r o d u c t i o nr a t i od u r i n gl o w m i d d l ew a t e rc u ta n dp r o p e r i n j e c t i o n p r o d u c t i o n r a t i o ns h o u l db ec o n t r o l l e da ta b o u tt w op e r c e n ta n d 0 8 - 0 9i n d i v i d u a l l y 。 k e yw o r d s ：s u i z h o n g3 6 - 1 ，i n j e c t i o n p r o d u c i n gs y s t e m ，r a t e o fo i l p r o d u c i n g ，e n h a n c i n g o i lr e c o v e r y v 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石油 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 签名：盎壁垒驯年，。月孑。目 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 轨绌佥 彦乒矿以 沙哪年t d 月；。日一 ? 7 年 7 9 月 3 。日一 互迪盔堂! 望查! 三墼堡圭堂垡丝塞 苎! 兰垫童 1 1 油田开发历程 1 ，1 。1 油田概况 第1 章前言 绥中3 6 i 油田位于渤海辽东湾海域，辽东湾坳陷辽西低凸带中段的 绥中3 6 1 构造南高点，含油面积4 3 3 k m 2 ，原油地质储量2 8 1 0 h ，是一 受构造和岩性控制的大型复合式油藏。 生产试验区位于构造主体部位含油面积7 5 k m 2 ，地质储量 9 9 7 5 x 1 0 4 t ，油藏埋深1 3 0 0 1 5 0 0 m 。储集层为东营组下段，划分为零、 i 、1 i 、四个油组，其中i 、1 1 为主力油组，i 油组分为8 个小层， i i 油组分为6 个小层，总地质储量为9 8 1 2 xl 0 4 t 。占试验区储量的9 8 4 。 绥中3 6 1 油田属大型河湖三角洲沉积。以反韵律为主，油层具有埋 藏浅、储层物性好、原油粘度高、地饱压差小的特点。 生产试验区目前共建成a i 、a l i 、b 、j 四座井口平台，每个平台 有1 6 口开发井，采用3 5 0 m t 九点法面积注水开发方式，设计生产井4 8 口，注水井1 6 口。a i i 平台首先于1 9 9 3 年9 月投产，a i 平台于1 9 9 4 年5 月投产，b 平台于1 9 9 5 年5 月投产，至此生产试验区进入全面开发 阶段。j 平台于1 9 9 7 年1 2 月投产。1 9 9 5 年2 月a i i 平台a 8 并首先转注， 1 9 9 6 年下半年ai 、a i i 、b 三个平台又相继有5 口井转注，整个试验 区全面进入注水开发阶段。 截止2 0 0 3 年7 月，6 4 口设计井全部完钻投产，其中生产井5 2 口， 开井5 2 口，日产油水平为4 6 3 9 3 m 3 d ，平均单井日产油8 9 2 2 m 3 ，d ，日 产液水平7 2 6 3 m 3 d ，平均单井日产液1 4 0 0 m 3 d ，综合含水3 6 1 3 ，采 油速度1 5 2 ，累积产油9 4 2 6 x 1 0 4 m 3 ，采出程度9 1 2 。投注井1 2 口， 开并n 口，目注水平5 4 3 2 1 4 m 3 愆，平均单井日注4 9 3 8 3 m 3 d 。累积注 水4 4 1 9 3 1 0 4 m 3 ，月注采比o 7 ，累积注采比0 3 6 。 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第1 章前言 1 1 2 油田开采特征 ( 1 ) 原油物性及交化特征 原油性质具有牯度高、密度大、凝固点低等特点，试验区范围内原 油物性平面上有较大差异，造成这种差别的主要原因是断层封隔和边底 水的作用。试验区原油性质的纵向变化受油藏埋深的影响，随油藏埋深 的增加，同一构造位置原油性质有变好趋势，原油粘度与密度均减小； 不同构造位置同一含油层系原油物性呈变差趋势。总体上看，i i 油组原 油物性要好于i 油组。随着注水开发的不断进行，注入倍数和含水率的 不断升高，原油物性也会发生相应的变化，往往随着油层含油饱和度的 降低和地下存水率的增加，原油性质逐渐变差。 ( 2 ) 地层压力变化特征 。 试验区油藏原始地层压力1 4 1 2 m p a ，压力系数o 9 7 ，属正常压力系 统。试验区饱和压力1 1 o 1 3 o m p a ，地饱压差o 9 7 3 4 m p a ，属高饱 和油藏。平面上，断层两侧饱和压力有一定差异，北侧饱和压力较南侧 高l 2 m p a 。 开发试验区投产初期，单纯依靠天然能量开采。地层压力下降较快， 注水后，地层压力逐渐回升，反映出注水已见到一定效果。随着试验区 内部注采系统的加强，外部流体的进采比趋于稳定并有减小的迹象，也 反映出注水已见到效果。平面上，受地质条件和转注井的影响，地层压 力的时变特点存在较大差异。 ( 3 ) 产液、油能力变化特征 平面上，受原油物性、构造位置等条件的制约，初期产能存在差异。 断层南侧原油物性较差，受其影响，初期采油指数较低，断层北侧原油 物性较好，初期采油指数较高。处于同一油水系统的油井，构造高部位 的油井产能相对较高，低部位较低，纵向上，储层物性起着关键作用， 一般产量贡献值的大小与k h 值有密切关系，油层地值大，该小层产量 贡献值大。 油井产量下降的原因，有下面几种： 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第1 章前言 。注采系统不完善，注采不平衡，造成部分油井受效差，液量下降。 b 油层污染使油井产量下降 c 泵运转周期长，形成无机垢或有机杂质造成井底污染 上述各种影响因素的综合作用，造成油井在一定时期内产液量大幅 度下降。 ( 4 ) 吸水能力变化规律 据注水井初期测试资料，油层具有较强的吸水能力，油层平均启动 压力0 1 8 m p a ，吸水指数一般1 2 0 2 0 0 m 3 l v l p a d 。平均1 8 4m 3 m p a d ， 每米吸水指数1 7 5 3m 3 m p a d m ，平均3 1 2m 3 m p a d m 。 注入压力与注水量成正比关系，各小层吸水能力差异较大，而吸水 能力的强弱与储层非均质性密切相关，一般储层物性好的油层，相对吸 水量大，吸水能力强。 1 2 研究目的与意义 目前，我国大部分油田的开发已经进入中高含水阶段，如何提高老 油田的采收率具有重要的理论和现实意义。本论文利用石油开发地质学、 石油工程、渗流力学等理论和方法，结合计算机数值模拟等手段，对绥 中3 6 1 油田开采特征、油水运动规律以及开发效果进行研究，分析影响 油田开发效果的主要因素，提出改善水驱油效果的主要技术措施，为该 油田以后的开发调整提供决策的理论依据。 1 3 研究内容 ( 1 ) 通过分析原油物性、地层压力、产液产油能力、吸水能力等变 化特征，研究油田的开发特征； ( 2 ) 在分析油井见水特点、油层平面水淹、纵向水淹特点、水淹状 况变化趋势以及影响水淹程度的主要因素等基础上，研究油水运动特点： ( 3 ) 开发效果评价及影响油田开发效果的主要因素： 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 ( 4 ) 改善水驱油的主要技术措旌。 1 4 拟解决的关键问题 ( 1 ) 影响油田开发效果的主要因素，指出开发主要矛盾 ( 2 ) 改善水驱油效果的主要技术措旌： 1 5 结论 ( 1 ) 油水井大段合注合采，加剧了层间干扰，影响了油田最终采收率。 ( 2 ) 注采系统不完善，注采关系不协调，加剧了平台和层间矛盾，影 响水驱效果。 ( 3 ) 油层出砂、泵运转周期长，造成井底污染，在一定时期内影响了 油井产能。 ( 4 ) 部分油水界面附近油井射孔底界偏低，影响油田无水采收率。 ( 5 ) 转注时机控制在1 2 o m p a 左右，地层压力保持水平下限不应低于 1 2 5 m p a 。 ( 6 ) 中低含水期合理生产压差控制在2 0 m p a ，高含水期后可适当放 大。 ( 7 ) 中低含水期采油速度控制在2 左右比较适宜 ( 8 ) 为了合理利用天然能量，合理注采比近期应控制在0 8 0 9 ，同 时应重视协调注采关系，3 - 5 年视情况提高注采比。 4 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章提高断块油藏采收率的主要技术措碴 第2 章提高断块油藏采收率的主要技术措施 2 1 国内外研究现状及发展趋势 美国和前苏联3 0 年前就将提高石油采收率作为石油行业的一项重要研 究课题，试图通过各种方法将断块油田采收率从4 5 0 提高到6 0 7 0 ， 其提高断块油田采收率的主要做法是钻加密井、钻水平井、改变液流方向 和提高波及体积、周期性注采法、气和水交替注入采油法、混相驱油法和 注气法等。对上述方法开展可行性研究，同时在断块油田进行了矿场实验 获得成功并进行推广应用。 我国从“八五”和“九五”期间开展加密井、定向井、糖细油藏描述及综合 调整等技术研究，尤其是近几年随着油藏描述技术和定向井( 尤其是水平 一井) 开采技术的发展和应用，胜利油区断块油田中部分开发单元采收率在 ：不断地提高，由于断块油藏的复杂性，且大部分断块油藏经过3 0 多年的开 发调整与完善，目前仍然有三分之一动用储量的断块依然存在下列问题， j 即断裂复杂、构造不落实；平面矛盾主要是井网不完善、注采不平衡：层 间矛盾主要是开发层系划分粗；层内矛盾主要是厚层边、底水油藏比较突 出等。由于不同断块或开发单元开发历程不一样，因此开发中存在具体问 题也不同，目前各断块油田、断块区、断块甚至开发单元存在的问题是什 么? 影响断块油田开发效果的主要因素有那些? 制约油藏挖潜和提高采收 率技术手段因素是什么? 尤其是提高复杂断块油藏采收率的配套技术等是 目前亟待解决的难题，有待于进一步攻关研究。 2 2 提高断块浊藏采收率的主要技术措施 ( i ) 研究应用复杂断裂系统精细描述技术，改善老油田开发效果 断块油藏类型多，剩余油分布复杂，认识难度大。近年来除深化完善 已有的常规剩余油分析方法外，重点开展了以下研究： 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章提高断块油藏采惶塑圭矍垫! 壁塑堕 一是精细描述断裂系统。主要是以精细地层对比为基础，从研究区域 地质构造特征入手，充分利用油藏动态资料，应用三维地震空间解释、相 干分析、时间切片解释等技术，开展地震资料综合解释，用构造应力场数 值模拟、构造解析等方法研究断块构造样式。指导断裂解释和组合，进行 断裂合理性组合和断块划分。如通过对辛2 5 复杂断块区的断裂系统精细描 述，重新开展断裂组合和断块划分，划分了平行式断块群、树枝状断块群 和菱形断块群。从深层( 沙二上】0 砂组) 至浅层( 沙二上1 砂组) 断层组 合符合构造运动规律，深层发育的老断层为三级断层，由于受辛镇地区拱 张应力控制呈平行式分布。形成平行式断块群；浅层由于应力逐渐释放， 在三级断层的末端发育众多的次级序断层。构成了树枝状断块群和菱形断 块群。目前的辛2 5 菱形断块群不仅断层增加6 条，断块增加4 个，更重要 的是断裂重新组合，断块重新划分，更加符合地下地质实际。辛2 5 块落实 构造后钻新井7 口，平均单井1 5 1 产油1 4 7 t d ，平均含水9 7 ，提高了储量 动用程度。 二是低序级断层识别与描述技术。主要是以构造物理模拟实验为手段 研究低序级断层的构造样式，为低序级断层的识别与描述提供指导；通过 三维地震资料高分辨率日标处理、地震数据体叠质处理、三维地震数据拼 接，为识别小断层提供可靠的资料基础：利用三维空间解释技术、相干分 析技术、断层、层位统一解释技术来识别和组合低序级断层，并进一步利 用生产动态资料和构造样式来提高断层解释精度。 低序级断层识别与描述技术在复杂断块区发现新储量、重新落实构造 等方面发挥了重要作用。如田家地区断块圈闭多为四五级断块。但潜力较 大，为落实该区的断块构造，利用三维空间解释技术、相干分析技术，对 层位、断层统一解释，先后精细解释田家滚动背斜、临北断阶、盘2 1 4 反 向屋脊等构造带，落实有利断块2 1 个，其中钻探新发现了1 4 个含油断块， 新增含油面积6 k m 2 ，地质储量5 7 0 l o 。 三是断层封堵性研究技术。以埋藏史和构造发育史研究为基础，综合 应用构造地质学、石油地质学、沉积学、测井学、开发地质学和油藏工程 等多学科理论为指导，通过研究断层两侧的岩性配置、断层的力学机制、 断层落差的变化率、泥岩沾污因子等。并采用模糊综合评判方法等综合判 6 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章提高断块油藏采惶皇塑圭塞垫查堂塑 断断层的封堵性。 近年来，利用断层封堵性研究技术。对东辛、现河、临盘、纯化等油 田断层的封堵能力进行了研究，取得了很好的效果。 四是推广应用各种剩余油分布监测和研究技术主要是微差井温测井、 硼中子寿命测井、双探头高精度c o 测井、p n d 测井等剩余油饱和度测井 技术和精细数值模拟技术。如临盘油田利用自行开发的水淹层测井评价系 统，对3 6 口裸眼井进行水淹层评价，修正解释结论层2 7 层6 8 m ，其分析 解释结果与生产测试、实际生产资料吻合较好，达到了测井高精度评价水 淹层的目的，效果显著。临4 1 1 1 单元的i 临4 1 侧2 6 井，原电测解释油层 全部水淹，利用测井评价系统对该井进行解释，发现2 4 9 1 2 4 9 5 m 为有潜 力的油层，射开该层( 4 m 1 层) ，日油1 4 t d ，含水2 a 。 ( 2 ) 细分开发层系挖掘层间潜力，提高储量动用程度 断块油藏由于大段合注合采、层间矛盾非常突出。储量动用程度及水 驱控制程度较低：针对这种情况，为适应精细挖潜的需要，近几年开展细 分开发层系，以挖掘层间潜力，提高储量动用程度。 断块油藏构造复杂，会油层系多，层闯差异大，地质认识需要不断深 ! 比，粗断块油藏含油面积较小，各块的储量规模较小。以上原因决定了 澌块浊藏开发初期开发层系划分粗，多为大段合采合注，采用层间、井间、 块阃接替开采方式。 开发过程中，由于层问矛盾突出，储量动用不均衡，仍需要根据新的 地质认识，进行细分调整，减少层间干扰，改善开发效果。 如东辛油田辛1 6 块，处于东辛油田中部，东营构造与辛镇之间的过渡 带地区，含油面积2 5 k m 2 ，地质储量1 0 6 1 1 0 4 t ，含油层系为沙二1 - 1 4 ， 有1 4 个含油砂层组，7 7 个含油小层，油藏埋深2 2 2 0 2 7 2 0 m ，含油井段达 5 0 0 m 以上储层以中高渗透砂岩为主，有部分中低渗透砂岩。细分层系前， 主要存在层系划分较粗的问题，特别是沙二9 - 1 1 层系层间矛盾突出。层系 内存在大厚层沙二9 1 ，单层厚度达1 2 m 左右，平均空气渗透率 1 7 7 5 x 1 0 - 3 p n l 2 ，而沙二1 0 。8 、1 1 1 - 5 则主要以2 m 左右的薄层砂岩为主，渗透 率仅1 1 3 9 4 5 x 1 0 。i t m 2 ，层间差异大导致层间矛盾突出，层间干扰严重。 7 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章提高断块油藏采收率的主要技术措施 2 0 0 2 年实施细分层系调整，将沙二9 1l 层系进一步分为沙二9 和沙二l o 一1 l 两套层系。细分后，注采对应率由4 9 9 上升至8 7 9 ，水驱控制程度由 5 3 8 上升到8 1 2 ，提高采收率2 7 ，增加可采储量2 9 x 1 0 4 t 。 “九五”以来在东辛油田辛2 3 、辛4 7 、辛5 0 、辛1 0 9 、辛1 6 、现河 庄油田河6 8 、河3 1 、临盘油田临1 3 等九个单元开展了细分开发层系工作， 覆益地质储量5 6 8 1 1 0 4 t ，细分后，共增加可采储量1 9 8 x 1 0 4 t ，提高采收率 3 5 ，取得了较好的开发效果。 ( 3 ) 应用水平井技术，挖掘不同类型油藏剩余油潜力 至2 0 0 2 年底，断块油藏拭投产水平井1 3 0 口主要分布在东辛、长堤 等1 4 个油田的5 2 个单元中。其中利用水平井整体调整9 个单元，水平井 7 7 口。从油藏类型分布看，主要分布在弧形开启型、封闭型简单、封闭型 复杂等三类断块油藏中，共计8 0 口，占断块油藏总水平井数的6 1 5 。 弧形开启型断块油藏 该类油藏由于含油条带比较窄，直井生产含水上升速度快，影响了开发效 果。如永1 2 块1 9 9 9 年底投产3 口新井：永1 2 c 2 1 、永1 2 c i 和永1 2 c 6 2 ， 在半年内含水上升到9 0 以上。而水平井生产压差小，利用水平井可以控 制含水上升。由于边底水的推进，弧形开启断块油藏剩余油主要分布在沿 断层一线的顶部和井间滞流区。水平井设计方向主要包括：屋脊式油藏 的高部位；底水油藏油层的顶部及直井井间区域：边水油藏未舌进 的井间区域。目前该类油藏共投产水平井4 0 口，占断块油藏水平井总数的 3 0 5 ，初期平均单井日产油4 3 5 t d 。是直井的4 6 倍，含水3 7 4 ；目前 平均单井日产油1 8 2 t d ，是直井的3 1 倍，含水9 0 2 。平均单井累油 2 4 x 1 0 4 t 。 封闭型简单断块油藏 该类油藏由于平面上注采井网不完善，井间存在剩余油富集区；纵向 上含油层系多，储量动用不均衡，存在潜力层。因此水平井设计方向主要 包括：纵向上储量动用差的相对低渗层及薄层：厚油层顶部：平 面上储量控制程度差的区域( 如尖灭区附近) 。如梁家楼油田纯4 7 块为沙 三中储层，顶部为天然堤沉积，分布稳定，厚度一般2 4 m ，下部为水道 互垫奎堂! 兰垄! 三堡堡主堂堡丝兰墨! 童堡壹堑墨垫壁墨些皇笪圭墨垫查熊堕 沉积，厚度2 5 3 5 m 。天然堤与水道之间有一比较稳定的1 2 m 厚的泥岩 或物性夹层存在。纵向上顶部渗透率低，中下部渗透率高，由于长期注水 开发，水道形成次生底水，天然堤动用程度差。针对该情况，设计了6 1 ：3 水平井，投产初期平均单井日产油2 5 3 t d ，是直井的5 6 倍，含水3 9 2 ： 目前平均单井日产油1 1 9 t d ，是直井的2 6 倍，含水8 3 4 ，累积产油 4 4 6 x l0 4 t 。至2 0 0 3 年底，封闭型简单断块油藏共投产水平井2 4 口，分别 位于构造高部位、井问、尖灭区及断层附近，初期平均单井日产油2 5 6 t d ， 是直井的4 2 倍，含水4 5 8 ；目前平均单井日产油1 4 8 伽，是直井的2 5 倍，含水8 8 1 平均单井累油1 3 6 x 1 0 4 t 。 封闭型复杂断块油藏 该类油藏面积小，地层能量弱，直井泄油面积小，产能低，利用水平 井井段长和泄油面积大、生产压差小的优势，改善开发效果。水平井设计 方向主要为井网控制程度差的小断块和断块内的小断鼻。如永8 块在3 个 小层构造高部位设计水平井8 口，投产初期平均单井日产油3 9 ，6 f f d ，含水 9 2 ；目前平均单井日产油1 9 3 t d ，含水5 5 ，平均单并累积产油1 5 5 x 1 0 4 t 。 至2 0 年底封闭型复杂断块油藏共投产水平井2 0 口，全部位于构造高部 位，初期平均单井日产油3 4 8 伽。是直井的7 1 倍，含水1 3 4 ；i f l 前平均 单井日痧油1 6 弛f d 。是直井的3 4 倍，含水8 1 1 ，平均单井累油1 7 6 l o t 。 ( 4 ) 完善分层注水工艺，改善断块油藏注水效果 通过研究攻关，形成了具有胜利油田特色的适应断块油藏的分层注水 工艺技术，主要包括常规悬挂式分层注水工艺管拄、锚定补偿式细分层注 水管柱。 细分注水技术在油田开发中取得了较好的效果。如辛3 4 断块区辛1 1 4 断块沙二1 1 l 为一套层系开发，多段合采合注。由于层间物性差异大，造 成中低渗层吸水差，沙二6 7 有注水井6 口，因套坏、鱼顶报废停注41 ：3 ， 剩下2 口注水井也因低渗不吸水，沙二9 - 1 0 有注水井5 口，仅有一口井吸 水，造成在纵向上压力分布存在极大差异。沙二1 2 的压降7 4 2 m p a ，沙二 6 - 7 的压降高达1 5 3 m p a ，沙二9 - 1 0 的压降为1 0 。8 m p a 。针对层阀矛盾突出 的问题，2 0 0 1 年实施细分注水，一是加大低渗层注水强度，转注水井单注 低渗层3 口，堵炮眼、打塞改层、分层管柱加强中低渗潜力层注水5 口， 9 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章提高断垫迪塞墨坚垩盟圭茎垫签堂堕 中低渗潜力层实施增注措施5 口；二是在高渗层水井实施不稳定注水5 口。 经治理，断块开发形势明显好转，统计对比2 8 口同工同层井2 0 0 0 年1 2 月 与2 0 0 1 年7 月生产情况，日液由1 9 8 9 9 们上升到2 0 0 3 2 似，日油由1 3 4 7 们 上升到1 8 1 7 似，综合含水由9 3 2 下降到9 0 9 ，原来储量动用较差的中 低渗透储层得到了较好动用。 f 5 ) n 用水动力学方法，改善水驱效果 不稳定注水技术主要适用于平面和纵向渗透率非均质性比较严重的油 藏。对于易形成单向水驱的油藏效果也较为明显。 断块油藏主要是封闭型复杂断块、封闭型简单断块、半封闭型断块和 岩性断块等类型油藏实施不稳定注水。通过实施不稳定注水，可以挖掘封 闭型复杂断块、封闭型简单断块和半封闭型断块注入水难以波及到的低渗 透层、断块高部位和边角地带的剩余油；对于岩性断块油藏可以通过不稳 定注水改善低渗带波及状况，提高水驱效果。 封闭型复杂断块油藏含油面积小，多向注采对应率低，断块顶部及断 层边角部位难以波及。注水效果较差。实施不稳定注水可提高这类油藏的 水驱波及系数，提高采收率。例如临盘油田盘2 1 4 井组为一封闭型小断块， 含油面积o 2 4 k m 2 ，地质储量为4 9 1 1 0 4 t 。1 9 9 1 年含水9 1 3 ，采出程度 仅1 8 。分析认为商部位剩余油富集，但钻新井的余地很小。1 9 9 l 2 0 0 0 年实施变频率不稳定注水1 7 个间注周期。至2 0 0 0 年底，累积净增油 1 5 x l c t ，采收率由2 8 提高到3 8 ，提高1 0 个百分点，增加可采储量 4 9 x 1 0 4 t 。 半封闭型断块油藏剩余油主要分布在靠近构造高部位以及沿断层一线 的局部高点、断层夹角。通过不稳定注水也可以挖掘这些部位的剩余油。 例如辛1 l 断块为半封闭型断块油藏，剩余油在断层高部位和构造低部位断 层附近的局部高点富集，1 9 9 9 年，针对辛l l 断块剩余油分布特点开展了三 个井组的不稳定注水。两年内累计增油1 4 4 l0 4 t ，增加可采储量2 3 x 1 0 4 t ， 提高采收率3 。在低部位断层一线的辛1 1 1 0 7 井组对应的辛1 1 - 1 2 3 井取 得显著效果，日产油由8 伽上升到1 2 5 们，含水由8 5 s 下降到7 8 1 ，改 善了水驱效果。“九五”以来，断块油藏共实施不稳定注水2 0 个单元，覆 盖储量5 9 0 8 x l o b ，提高采收率2 3 。 1 0 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章提高断块油藏采收率的主要技术措施 同时针对部分油藏初期采用边部或低部位注水方式，高部位水驱动用 程度低，剩余油富集的情况，通过改变注水方式，完善构造高部位( 断层 一线) 注采井网。如弧形开启、扇形开启、半封闭等断块油藏，开发初期 多采用边部或低部位注水，采油井主要部署在构造高部位( 断层一线) ，由 于注入水及边水舌进，油水井间形成注水通道，注水效果变差，断层一线 的构造高部位水驱动用程度低，剩余油富集。在构造顶部转注部分高含水 油井，完善高部位的注采井网，使油井多向受效，并采取高部位与低部位 交替注水方式，既可提高水驱动用程度，又可抑制边水舌进。如东辛辛2 3 块，转注断层一线高部位井辛9 - 1 5 ，对应油井辛5 3 2 0 产量上升，受效明 显。 2 3 研究方法 以石油开发地质学、石油工程、渗流力学等理论为指导，综合利用钻井、 测井、囊分析化验、测试、开发等资料，通过综合分析、计算机数值模拟等 方法与鼓术手段，进行油田开发特征、油水运动规律、开发效果评价研究， 分析黢晌油田开发效果的主要因素，提出改善水驱油的主善技术梏施。 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章油b ! ! 堕圭墨! 至重 第3 章油田开发主要矛盾 3 1 油田见水特点 截止2 0 0 3 年1 2 月，试验区大部分井已见水，其中含水小于l o 的井1 9 口，占开井数的3 6 5 ，含水l o 2 0 的井4 口占7 7 ， 含水2 0 4 0 的并1 6 口，占3 0 8 ，含水大于4 0 的井13 口，占 2 5 。根据油层发育、射孔情况和水分析资料综合分析，油田投产 初期见地层水井3 1 口，见水时间平均为6 9 0 天，边水推进速度一 般为0 1 1 4 6 t o l d ，平均1 4 5 m d 。平面上，断层南侧见地层水的井 主要分布在试验区南部边缘构造较低部位，断层北侧主要分布在构 造腰部，纵向上断层南侧主要出水层位是i 油组的7 、8 小层，断 层北侧i i 油组的1 0 、l l 、1 2 、1 3 、1 4 小层。 日f 同年月 图3 - i试验区开井数及见承井数与时间关系曲线 油井转注后陆续见到注入水的油井1 6 口，油井注水见效时间 一般3 0 天左右，注水后见注入水时间平均4 9 6 天，注入水推进速 度一般0 3 5 2 ，2 2 m d ，平均1 0 2 t o l d ，无水采收率2 1 4 ，与陆上 同类油田( 或单元) 相比较，注水见效时间相近( 孤岛中二南注水 见效时间一般为1 5 2 5 天，孤东油田2 5 3 0 天) ，但注入水推进 1 2 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第3 章油田开发主要矛盾 速度较慢，注水后见注入水时间较晚，无水采收率较高( 图3 - 1 、 表3 一1 ) ，说明其水驱效果较好。 表3 1同类油田注水水线推进速度统计表 油田和单元注水水线推进速度注水无水采收率 绥中3 6 1 1 0 2 2 1 4 孤岛中二南 1 21 3 孤岛主要单元 1 1 0 m s t d 层数占层教占层数占 a 3l l9 2 676 3 6 421 8 1 821 8 1 8 a 31 19 943 6 3 643 6 3 632 7 。2 7 a 2 21 l2 7 7 754 5 4 532 7 ”3 2 7 2 7 j 971 2 0 834 2 8 611 4 2 934 2 8 6 j 972 8 3 622 8 5 722 8 5 734 2 8 6 平均9 4 1 7 4 7 44 24 4 6 82 4 2 5 ，5 32 82 9 7 9 表4 - 2吸水剖面涣i 试结果统计表 吸水量 相对吸水量分级 井号层数 1 0 1 1 3 | ，d 层数 占层数 占层数占 a s94 5 0 。955 5 5 611 1 】l3 3 3 3 3 a 893 4 9 744 4 4 42 2 2 2 233 3 3 3 b 21 07 0 333 0 0 03 3 0 0 044 0 0 0 b 1 584 8 9 945 0 0 01 1 2 5 033 7 5 0 平均 94 9 8 444 4 4 41 7 5 1 9 43 。2 53 6 1 0 试验区目前综合含水3 6 1 ，采出程度9 1 ，根据以上同类油 田资料，考虑试验区实际情况，认为层内水淹厚度百分数在6 0 1 0 0 ，平均8 0 左右。因此。试验区纵向波及系数在3 3 6 4 4 6 之间，平均4 0 8 。 4 6 3 波及系数及驱油效率 试验区目前平面波及系数为9 0 o ，纵向波及系数为4 0 8 则体积波及系数为3 6 7 ，采出程度为9 1 ，据驱油效率公式： 石油大学( 华东) 工程硕士论文第4 章开发效果评价 e r 2 e i 。v 式中：e r 一采出程度，小数 e 一驱油效率，小数 v 一体积波及系数，小数 计算结果，驱油效率为2 4 8 。胜利石油管理局地质院测试中 心进行过天然岩芯水驱油试验，取样井为b 7 井，取样井段1 3 4 7 5 15 3 3 2 m ，取样小层为i 油组l 号、3 号、6 号和i i 油组1 1 号层， 样品块数分别为2 块、2 块、7 块和2 块，共1 3 块，样品空气渗透 率范围8 2 4 8 2 4 x 1 0 3 u r n 2 ，地层油粘度1 18 4 m p a s 口根据水驱油试 验结果，当含水3 6 1 时，平均驱油效率为l8 2 ，其中高渗透率 样品7 块，当含水3 6 1 时，平均驱油效率为2 1 o 。 从以上分析结果看到，驱油效率分析值比室内实验值略高，认 为这是正常的，因为试验区是整个绥中3 6 1 油田的一部分，试验区 外部原油侵入使试验区地质储量比目前使用值要大，也就是说，目 前采出程度值可能偏高。考虑这一因素，认为试验区目前的波及系 数和驱油效率值比较符合实际。 石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第5 章影响油田瑕效果鲤圭垂里塞 第5 章影响油田开发效果的主要因素 5 1 开发层系划分与组合的影晌 试验区i 、i i 油组有1 4 个含油小层，地质储量9 8 1 2 1 0 4 t ，其 中大于1 0 0 0 1 0 4 t 的小层4 个，占总层数的2 8 6 ，地质储量 5 5 2 4 1 0 4 t ，占试验区总地质储量的5 6 3 ，为试验区的主力油层， 地质储量大于5 0 0 1 0 4 t 而小于1 0 0 0 1 0 4 t 的小层4 个，占总层数 2 8 6 ，地质储量2 9 3 2 x 1 0 4 t ，占总地质储量的2 9 9 ，为试验区的 重要小层。如何开发好主力油层和重要油层，提高这部分油层的采 收率，将是油田今后开发的重点。 目前试验区采用分段防砂、大段合采的方式开发，一般i 上、 it 油组合采或i 上、if 、油组合采，多则1 2 个层，少则4 5 个层合采。从前面产能分析中已经看到，大段合采情况下，对某一 油井来讲，部分主力油层或重要小层的能力得不到释放，从全区来 看，这一矛盾也比较突出。根据试验区5 口分层测试井资料，一般