论文部分内容阅读
摘 要：底水油藏在我国油藏中占很大的比例，其储量相当丰富。除了有大量的天然底水油藏外，随着油田进入二次开采，更多油田的开发特征不断趋向于底水类型的油藏。对于底水油藏而言，提高油气采收率的高效方法之一是水平井技术。本文以底水油藏J860井为对象，来分析底水油藏开采中水平井采油技术的应用。
关键词：底水油藏 水平井 采油技术
平水井是通过扩大油层泄油面积来提高油井产量，提高油田的开发经济效益，比直井有着突出的优势，可以大幅度增加泄油面积，提高单井产量，实现少井高产并可提高油藏最终采收率、增加可采储量。水平井开发，液量高、生产压差小，而且可以有效控制水锥。在胜利油田利用水平井技术都取得了非常好的开发效果。另外，由于底水油藏长时间开采以后，油水关系比较复杂，油水界面存在波状起伏现象，进行剩余油分布规律的精细研究是优化水平井设计，提高油层钻遇率和挖潜效益的重点。水平井技术对于开发油气藏，特别是特殊的油气藏可以大幅度改善生产效果，比如裂缝性油藏、低渗透油藏、断块油藏、薄油层油藏、气顶底水油藏、稠油油腋以及砾岩油藏。胜利油田的是近年来产能建设的重要区块，由于地面条件的特殊性以及高产能的要求，井型一般为水平井，部分区块为底水疏松砂岩油藏，对于底水砂岩油藏得用水平井技术开发如何延长其无水采油期、延长底水突破时间，对提高油藏最终采收率尤为重要。本文以胜利油田底水油藏J860井为例，利用软件对水平井各种完井方式进行优化研究，并通过现场试验以探索底水油藏水平井的合理采油方式。
一、底水油藏J860井的概况和存在问题
J860井属于胜利油田一区，埋深为1256-1279m，以正向断层控制的构造油藏为主，不同断块油水界面不同；油层胶结疏松，易出砂；平均孔隙度29％，渗透率729．5×10m。属于高孔、高渗储层，正常的温度压力系统。根据前期方案研究，为解决出砂问题采用裸眼砾石充填完井。根据2009年投产的3口井生产情况及数据，为防止出砂而进行的裸眼砾石充填完井，主要存在以下问题。
无水采油期短。含水上升速度快，产量递减快。J860井生产25天，含水即上升65％，生产两个月左右出现高含水，同时产油量急剧下降。
二、水平井采油技术及相关参数优化设计
1.水平采油方式优化研究。
针对J860井疏松砂岩底水油藏采用水平井采油方式，其优化研究要考虑两方面的因素：一是控制底水，二是防砂。
其一，控制底水。目前最突出的矛盾是底水上升过快，解决这一问题的关键是要实现水平段均衡采油。针对J860井部署的水平井的实际情况，水平段较长，平均六百米以上，确定应用分段采油技术，同时为了更好地平衡产液剖面，配套中心管技术。
其二，防砂。J860井储层胶结疏松，易出砂，前期投产井应用裸眼砾石充填完井，防砂效果良好。由于同时要考虑控制底水上升问题，因此应用软件对可以应用的完井方式进行了分析研究。对裸眼砾石充填防砂工艺、筛管+射孔的完井防砂以及筛管三种完井方式的产液剖面均匀程度以及突破时间进行了对比分析。筛管完井产量为721.4m3/d，裸眼砾石充填完井方式为358m3/d、射孔为296m3/d；射孔流量剖面更均一，突破后水脊剖面将会整体上移，波及范围和采收率高。
完井方式都在在避水高度最低点首先突破；突破时间：筛管完井十天、裸眼砾石充填二十五天、优化射孔四十天。所以，从以上两方面分析来看，优化射孔完井与裸眼砾石充填以及筛管相比，无水采油期稍长，但延缓底水突破时间能力有限；优化射孔完井产液剖面明显优于裸眼砾石充填以及筛管完井，有利于底水沿整个水平井段均匀推进，对提高波及范围和采收率十分有利。
仅仅就控水方面来看，优化射孔要优于裸眼砾石充填以及筛管完井。考虑实现分段问题，裸眼砾石充填完井无法实现分段；射孔+筛管能够实现分段，但是施工复杂；筛管易于实现分段，工艺简单，并且投资成本较低。就是否容易分段以及投资两方面考虑，筛管完井要优于裸眼砾石充填以及筛管+射孔的完井方式。J860井地层砂粒径均匀，可以应用筛管进行防砂。因此综合分析研究，确定采油方式为：筛管完井，利用封隔器实现分段，同时结合中心管技术。
2.水平井采油技术中心管参数的优化设计
J860井油层中深：斜深3579m，垂深1308m，最大井斜950，最大狗腿度5.80，水平段长601m，通过整个水平段的岩性分析，确定分三段进行开采，首先开采最末端，应用软件对中心管参数进行了确定。在充分考虑了避水高度、钻井污染等因素下，得到的流量剖面和各段突破时间表明末端流量高，较容易先见水，因此投产该油藏时的中心管结构为前段预孔管，后端为盲管的组合结构。确定中心管结构以后，对中心管长度以及管径进行优选，模拟了五种长度以及四种管径总共18种方案。由于投产油藏各点的避水高度不同，特别是趾端比较低，而趾端产液量最大，趾端见水时间高于井筒其它各段，趾端加入心管可有效阻止底水从该段突进，突破时间以及无水累积产油量在中心管管径内径59毫米时出现拐点，大于59毫米无水累积产油量及突破时间随管径增加而降低，因此确定中心管内径为59毫米。
中心管管径一定时，流量均匀系数随中心管长度增加而增加；产量随长度增加而下降；突破时间均匀度随长度增加而减小，但突破时间随长度增加越来越大；无水累积采油量随长度先增加后减小。综合以上分析，末端处的盲管加得越长，产量损失会越大，而突破时间增加不了多少，因此为使无水累积采油量最大，推荐趾端盲管长度79米。
综合上面分析，推荐J860井只投产末端段的中心管方案为：中心管结构前段预孔管，尾部盲管；预孔管长度129米；末端盲管长度76米；中心管内径59mm，外径70mm。利用两组封隔器实现分段开采，上提中心管即可实现逐段上返开采。
3.水平井采油技术在底水油藏开采的效果分析
目前从实施来看，6mm油嘴生产，日产液80m3，日产油30t，油压1.4MPa，套压0；截止目前，该井产油26.8t/d，产液50.2t/d，含水43%，无水采油期为五十天，与该油组前期投产的三口井对比，延长了四十天左右，且目前含水上升较缓慢。目前含水条件下的累产油为9875t，分段采油技术的应用取得了良好效果。
对于底水油藏通过水平井采油技术，结合地质与油藏特征进行采油方式的优化研究，对延缓底水锥进具有一定的效果；分段平衡采油技术是适合底水油藏水平井的，可以延缓底水上升时间，延长无水采油期。根据单井实际情况，做好完井参数的优化设计，对底水油藏水平井的开发效果是至关重要的。分段平衡采油技术首次在胜利油田应用，对延缓底水锥进具有一定的效果，同时为其他底水油藏开发提供了借鉴与指导。
综上所述，底水油藏在世界石油工业中占有重要的位置。随着我国越来越多底水油藏的发现和投入开发，运用水平井采油技术对经济高效开发底水油藏具有重要意义。
参考文献
[1]王振彪.水平井地质优化设计[J]．石油勘探与开发， 2008：(2).
[2]吕爱民.底水油藏水平井最优垂向位置研究[J]．石油钻 探技术，2007：(3).
[3]刘春泽.辽河油田水平井方式适应性分析[J1．石油钻采 工艺，2007~(12).
[4]秦雪辉.水平井技术在边底水油藏中的应用[J]．江汉石 油科技，2008：(3) .
关键词：底水油藏 水平井 采油技术
平水井是通过扩大油层泄油面积来提高油井产量，提高油田的开发经济效益，比直井有着突出的优势，可以大幅度增加泄油面积，提高单井产量，实现少井高产并可提高油藏最终采收率、增加可采储量。水平井开发，液量高、生产压差小，而且可以有效控制水锥。在胜利油田利用水平井技术都取得了非常好的开发效果。另外，由于底水油藏长时间开采以后，油水关系比较复杂，油水界面存在波状起伏现象，进行剩余油分布规律的精细研究是优化水平井设计，提高油层钻遇率和挖潜效益的重点。水平井技术对于开发油气藏，特别是特殊的油气藏可以大幅度改善生产效果，比如裂缝性油藏、低渗透油藏、断块油藏、薄油层油藏、气顶底水油藏、稠油油腋以及砾岩油藏。胜利油田的是近年来产能建设的重要区块，由于地面条件的特殊性以及高产能的要求，井型一般为水平井，部分区块为底水疏松砂岩油藏，对于底水砂岩油藏得用水平井技术开发如何延长其无水采油期、延长底水突破时间，对提高油藏最终采收率尤为重要。本文以胜利油田底水油藏J860井为例，利用软件对水平井各种完井方式进行优化研究，并通过现场试验以探索底水油藏水平井的合理采油方式。
一、底水油藏J860井的概况和存在问题
J860井属于胜利油田一区，埋深为1256-1279m，以正向断层控制的构造油藏为主，不同断块油水界面不同；油层胶结疏松，易出砂；平均孔隙度29％，渗透率729．5×10m。属于高孔、高渗储层，正常的温度压力系统。根据前期方案研究，为解决出砂问题采用裸眼砾石充填完井。根据2009年投产的3口井生产情况及数据，为防止出砂而进行的裸眼砾石充填完井，主要存在以下问题。
无水采油期短。含水上升速度快，产量递减快。J860井生产25天，含水即上升65％，生产两个月左右出现高含水，同时产油量急剧下降。
二、水平井采油技术及相关参数优化设计
1.水平采油方式优化研究。
针对J860井疏松砂岩底水油藏采用水平井采油方式，其优化研究要考虑两方面的因素：一是控制底水，二是防砂。
其一，控制底水。目前最突出的矛盾是底水上升过快，解决这一问题的关键是要实现水平段均衡采油。针对J860井部署的水平井的实际情况，水平段较长，平均六百米以上，确定应用分段采油技术，同时为了更好地平衡产液剖面，配套中心管技术。
其二，防砂。J860井储层胶结疏松，易出砂，前期投产井应用裸眼砾石充填完井，防砂效果良好。由于同时要考虑控制底水上升问题，因此应用软件对可以应用的完井方式进行了分析研究。对裸眼砾石充填防砂工艺、筛管+射孔的完井防砂以及筛管三种完井方式的产液剖面均匀程度以及突破时间进行了对比分析。筛管完井产量为721.4m3/d，裸眼砾石充填完井方式为358m3/d、射孔为296m3/d；射孔流量剖面更均一，突破后水脊剖面将会整体上移，波及范围和采收率高。
完井方式都在在避水高度最低点首先突破；突破时间：筛管完井十天、裸眼砾石充填二十五天、优化射孔四十天。所以，从以上两方面分析来看，优化射孔完井与裸眼砾石充填以及筛管相比，无水采油期稍长，但延缓底水突破时间能力有限；优化射孔完井产液剖面明显优于裸眼砾石充填以及筛管完井，有利于底水沿整个水平井段均匀推进，对提高波及范围和采收率十分有利。
仅仅就控水方面来看，优化射孔要优于裸眼砾石充填以及筛管完井。考虑实现分段问题，裸眼砾石充填完井无法实现分段；射孔+筛管能够实现分段，但是施工复杂；筛管易于实现分段，工艺简单，并且投资成本较低。就是否容易分段以及投资两方面考虑，筛管完井要优于裸眼砾石充填以及筛管+射孔的完井方式。J860井地层砂粒径均匀，可以应用筛管进行防砂。因此综合分析研究，确定采油方式为：筛管完井，利用封隔器实现分段，同时结合中心管技术。
2.水平井采油技术中心管参数的优化设计
J860井油层中深：斜深3579m，垂深1308m，最大井斜950，最大狗腿度5.80，水平段长601m，通过整个水平段的岩性分析，确定分三段进行开采，首先开采最末端，应用软件对中心管参数进行了确定。在充分考虑了避水高度、钻井污染等因素下，得到的流量剖面和各段突破时间表明末端流量高，较容易先见水，因此投产该油藏时的中心管结构为前段预孔管，后端为盲管的组合结构。确定中心管结构以后，对中心管长度以及管径进行优选，模拟了五种长度以及四种管径总共18种方案。由于投产油藏各点的避水高度不同，特别是趾端比较低，而趾端产液量最大，趾端见水时间高于井筒其它各段，趾端加入心管可有效阻止底水从该段突进，突破时间以及无水累积产油量在中心管管径内径59毫米时出现拐点，大于59毫米无水累积产油量及突破时间随管径增加而降低，因此确定中心管内径为59毫米。
中心管管径一定时，流量均匀系数随中心管长度增加而增加；产量随长度增加而下降；突破时间均匀度随长度增加而减小，但突破时间随长度增加越来越大；无水累积采油量随长度先增加后减小。综合以上分析，末端处的盲管加得越长，产量损失会越大，而突破时间增加不了多少，因此为使无水累积采油量最大，推荐趾端盲管长度79米。
综合上面分析，推荐J860井只投产末端段的中心管方案为：中心管结构前段预孔管，尾部盲管；预孔管长度129米；末端盲管长度76米；中心管内径59mm，外径70mm。利用两组封隔器实现分段开采，上提中心管即可实现逐段上返开采。
3.水平井采油技术在底水油藏开采的效果分析
目前从实施来看，6mm油嘴生产，日产液80m3，日产油30t，油压1.4MPa，套压0；截止目前，该井产油26.8t/d，产液50.2t/d，含水43%，无水采油期为五十天，与该油组前期投产的三口井对比，延长了四十天左右，且目前含水上升较缓慢。目前含水条件下的累产油为9875t，分段采油技术的应用取得了良好效果。
对于底水油藏通过水平井采油技术，结合地质与油藏特征进行采油方式的优化研究，对延缓底水锥进具有一定的效果；分段平衡采油技术是适合底水油藏水平井的，可以延缓底水上升时间，延长无水采油期。根据单井实际情况，做好完井参数的优化设计，对底水油藏水平井的开发效果是至关重要的。分段平衡采油技术首次在胜利油田应用，对延缓底水锥进具有一定的效果，同时为其他底水油藏开发提供了借鉴与指导。
综上所述，底水油藏在世界石油工业中占有重要的位置。随着我国越来越多底水油藏的发现和投入开发，运用水平井采油技术对经济高效开发底水油藏具有重要意义。
参考文献
[1]王振彪.水平井地质优化设计[J]．石油勘探与开发， 2008：(2).
[2]吕爱民.底水油藏水平井最优垂向位置研究[J]．石油钻 探技术，2007：(3).
[3]刘春泽.辽河油田水平井方式适应性分析[J1．石油钻采 工艺，2007~(12).
[4]秦雪辉.水平井技术在边底水油藏中的应用[J]．江汉石 油科技，2008：(3) .