目前,我國低滲透油藏儲量占總儲量40%左右,是未來開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。從已開發(fā)的低滲透油田看,開發(fā)效果差異大,根源是低滲透油藏具有其特殊性,對注水開發(fā)井網(wǎng)的部署極為敏感。如果注采井網(wǎng)布置合理,能見到好的注水效果,否則,很難達(dá)到方案預(yù)期效果。
一、井網(wǎng)部署介紹
低滲透油藏開發(fā)井網(wǎng)部署大體上經(jīng)歷了3個(gè)階段:初期沿用中高滲透油藏的開發(fā)井網(wǎng),中期將注采井網(wǎng)與儲層裂縫系統(tǒng)進(jìn)行了初步優(yōu)化,井排方向與裂縫方向錯(cuò)開一定角度。目前階段采用注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點(diǎn)法井網(wǎng),或者是排距、井距不等的注水井排平行于裂縫系統(tǒng)的矩形井網(wǎng)。
1.初期沿用中高滲透油藏的開發(fā)井網(wǎng)
低滲透油藏開發(fā)初期,對滲流特征認(rèn)識不充分等,采用了中高滲透油藏的開發(fā)井網(wǎng),造成了注水受效差、注采比高、產(chǎn)量遞減、自然遞減率高等問題。例如,龍虎泡高臺子層,儲層孔隙度為13.5%,空氣滲透率為0.51×10-3μm2,采用300m×300m正方形反九點(diǎn)法井網(wǎng),注水開發(fā)4年,累積注采比達(dá)到3.54,單井日產(chǎn)油由1.32t/d下降到0.65t/d,地層壓力由7.8MPa下降到5.8MPa,自然遞減率高達(dá)34.5%,由此可見,注采井間無法建立有效的驅(qū)動壓力體系。
局部區(qū)域天然微裂縫較為發(fā)育的新肇油田,采用300m×300m正方形反九點(diǎn)法井網(wǎng),注水井排方向沿東西部署,與裂縫走向平行。注水開發(fā)4年,注水井排方向油井水淹比例高達(dá)63.0%。
2.中期優(yōu)化注水井排方向與裂縫方向
在低滲透油藏開發(fā)實(shí)踐中,逐漸認(rèn)識到井網(wǎng)對開發(fā)效果影響較大,中期將注采井網(wǎng)與儲層裂縫進(jìn)行了初步優(yōu)化,井排方向與裂縫方向錯(cuò)開22.5o或45o。井網(wǎng)延遲了注水井排油井見水時(shí)間,開發(fā)狀況有所改善,但是注水井沿裂縫方向與錯(cuò)開的生產(chǎn)井仍可形成水線,所以水淹速度仍很快,且難以調(diào)整。例如安塞油田坪橋區(qū)和王窯區(qū)開發(fā)初期,以250m~300m正方形反九點(diǎn)法井網(wǎng)投入開發(fā),井排方向與裂縫走向錯(cuò)開45o。由于裂縫較發(fā)育,致使裂縫兩側(cè)壓力差異較大。
3.目前采用菱形反九點(diǎn)法井網(wǎng)或矩形井網(wǎng)
針對低滲透油藏開發(fā)基本特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn),提出注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點(diǎn)法井網(wǎng)。
安塞油田王窯區(qū)西部王25-05井組和相鄰的王22-03井組地質(zhì)條件、壓裂規(guī)模相同,前者采用165m×550m的菱形井網(wǎng),后者采用300m×300m正方形井網(wǎng)。統(tǒng)計(jì)表明王25-05井組比王22-03井組見效比例高出12.5%,平均每年含水上升速度低于3.0%,由此可見,菱形井網(wǎng)好于正方形井網(wǎng)。
二、合理井網(wǎng)的探討
低滲透油藏由于儲層致密,實(shí)現(xiàn)有效注水開發(fā)往往與裂縫密切相關(guān),由于油藏本身發(fā)育裂縫,致使基質(zhì)和裂縫滲透率之間存在強(qiáng)烈差異和各向異性。從兩個(gè)方面對低滲透油藏開發(fā)合理井網(wǎng)分析。
(1)為盡量避免油水井發(fā)生水竄,必須要考慮沿裂縫線性注水,即注水井排與裂縫走向一致,這樣因?yàn)樽⑺g存在裂縫很快形成水線。注水井之間沿裂縫拉成水線后,隨著注水量的不斷增加,注入水會逐漸形成水墻而把基質(zhì)里的油驅(qū)替到油井中去,這樣可防止油井發(fā)生暴性水淹,并獲得較大的波及面積。
(2)注水井井距一般應(yīng)大于油井井距,也應(yīng)大于注水井與油井之間的排距。在沿裂縫線性注水情況下,若注水壓力稍高于巖石破裂壓力,裂縫可保持開啟狀態(tài),在強(qiáng)烈的滲透率級差和各向異性作用下,注水井排很快拉成水線,若井排距差異不大,注水能力富余而油井見效又不明顯。若采用注水井井距大于油井井距和排距的不等距井網(wǎng),則注水井能力充分發(fā)揮注水能力,油井又可以比較明顯見到注水效果,從而使油井保持較高的產(chǎn)能。
根據(jù)以上分析,低滲透油田開發(fā)合理井網(wǎng)應(yīng)該是不等井距的沿裂縫線性注水井網(wǎng)。采用這種井網(wǎng)不僅能獲得較高的產(chǎn)量,同時(shí)由于注水井距加大使總井?dāng)?shù)比正方形井網(wǎng)少,保持了較高的油水井?dāng)?shù)比,獲得了較好的開發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益。
三、部署合理井網(wǎng)的建議
1.加強(qiáng)儲層砂體和構(gòu)造特征的預(yù)測
低滲透油田取得好的開發(fā)效果,一般要使水驅(qū)控制程度達(dá)70%以上。由于低滲透油藏沉積條件和儲層物性差,導(dǎo)致砂體發(fā)育連續(xù)性差和油水關(guān)系復(fù)雜,給注采井網(wǎng)部署增加了難度。只有對斷層及微幅度構(gòu)造的識別和預(yù)測提高,深化區(qū)域沉積和構(gòu)造發(fā)育史的研究,才能為準(zhǔn)確預(yù)測砂體發(fā)育狀況和地應(yīng)力方向奠定基礎(chǔ)。
2.搞清地應(yīng)力主方向
不等井距線性注水井網(wǎng)由于注水井排與采油井排距比井距小,因而裂縫方向即便是相差很小的角度,也會造成水竄,所以采用布井方案的前提是必須準(zhǔn)確搞清裂縫的方向。獲得的裂縫的方向都是有限個(gè)“點(diǎn)”的數(shù)據(jù),要獲得某一區(qū)域平面上主應(yīng)力方向分布一般借助數(shù)值模擬技術(shù)或是采用地應(yīng)力方向的內(nèi)插和外推方法。
3.確定基質(zhì)滲透率和裂縫滲透率的比值
不等井距線性注水井網(wǎng)的井距和排距的大小主要取決于基質(zhì)滲透率和裂縫滲透率的比值。因此,應(yīng)在綜合考慮油井產(chǎn)能、油藏埋藏深度、油層和隔層分布及油藏基質(zhì)滲透率大小情況下做出壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì),在壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上確定出基質(zhì)滲透率和裂縫滲透率比值。
4.確定油藏的啟動壓力梯度值
合理的注采井排距必須建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明,低滲透儲層中油氣水流體具有非達(dá)西流特征,存在啟動壓力梯度。在注水開發(fā)過程中,要保證油層中任意點(diǎn)驅(qū)動壓力梯度均大于啟動壓力梯度,才能建立起有效的注采驅(qū)動壓力體系。
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