缝洞型底水油藏控水压锥技术研究

底水油藏由于其特殊的油水接触关系, 在开采过程中容易出现底水锥进问题。底水锥进是指在存底水的油藏开采后, 在打开段下面将形成半球状的势分布, 由于垂相势梯度的影响, 油水接触面会发生变形, 在沿井轴方向势梯度达到最大值, 形成水锥[1~2]。在开采底水驱动油藏过程中, 一旦油井产量超过临界产量, 油井含水率迅速上升, 导致产量大幅递减且难以恢复。国内外研究表明, 对于高含水井通过压锥等方式, 水锥可一定程度得到控制, 油井产量可得到一定程度恢复[3~6]。本文分析了缝洞型底水油藏水锥锥进的影响因素, 开展了对高含水井实施控水压锥技术研究, 现场实践取得了较好的效果。

1 底水油藏水锥形成机理

底水锥进是由于井底附近生产压差大于重力压差而产生, 即满足如下公式就发生底水锥进:

调节上述不等式的左边实为调节井的流动压力 (P w f) , 而流动压力的控制与油井的产量直接相关, 所以, 底水的锥进是一个对产量变化敏感的过程。这种产生水锥的状态又称为临界状态, 此时的油井产量又称为临界产量。

2 影响水锥锥进速度的因素

2.1 能量对水锥的影响

通过对研究区内无水采油期油井分析发现, 油井每采出1万吨流压下降值与后期见水特征有一定关系 (图1) , 无水期同一工作制度下流压的变化表征了油井能量的变化。从图1曲线的变化来看, 无水采油期流压下降越慢, 即能量越大, 见水后含水上升越快, 部分井形成暴性水淹, 可见水体能量的强弱对油井见水特征影响很大。

2.2 底水与油层连通关系对水锥的影响

储层中水驱油特征的差异主要取决于储层类型和储集空间的展布, 不同储层类型具有不同的流体流动通道, 同时储油体与下部水体沟通方式不同, 导致见水时间和见水后的含水上升特征不同。

油层与底水沟通较好, 含水表现为突然见水后迅速上升, 如油层与底水间有大裂缝沟通, 油井含水表现为突然见水并迅速上升, 多数井暴性水淹。A-1井位于大断裂附近, 底水与油层连通性好, 水体易突破, 投产后随着弹性能量的释放, 压力稳定, 说明有足够量的底水补充 (图2) , 后期暴性水淹。

3 控水压锥方式

3.1 调小工作制度

调小工作制度控水包括主动调小和被动调小。主动调小即在油井未见水前通过调小工作制度减小生产压差从而建立重力差和生产压差的相对平衡状态以减小水锥动力, 使油井在合理产量范围内生产从而延长无水采油期。被动调小即在油井见水后调小工作制度, 减小生产压差来控制水锥锥进速度, 减缓含水上升速度甚至恢复无水生产。研究区井调小工作制度控水技术有效率为6 8.5%。

通过对研究区井调小工作制度控水的效果分析, 控水效果主要受油井水锥条件影响。A-2井产层与底水连通性差, 主产层段下方有高阻隔层, 累产6.3万吨后连续见水, 随后油嘴由5mm逐渐下调为3.5mm进行缩嘴控水, 通过缩嘴有效地控制了该井含水上升速度 (图3) 。A-3井位于强水体区域, 隔层条件差, 见水后油嘴由4mm缩为3mm, 但含水并没有得到较好控制, 仍以每月约1 0%速度上升, 控水难度大。

3.2 关井压锥

通过关井无生产压差从而利用油水重力差使水锥回落, 这种控水方式可以周期性大幅度消除水锥, 但油井只能间断生产。研究区井调小工作制度控水技术有效率为73.5%。

通过对研究区关井压锥井分析, 效果好的井主要还是受到油井地质条件影响, 如油井油体规模大或油水界面距产层段较远, 关井容易使水锥回落;效果差的主要是底水能量强以及井与底水连通, 其次由于油井油体规模小, 以及关井控水时间太晚导致油水界面全面抬升, 后期关井压锥控水效果极差。

4 结论与建议

通过对底水锥进机理及锥进速度的影响因素进行分析和现场控水方式的实践研究, 得出以下结论。

(1) 水体能量、底水与储层的连通性对底水锥进速度影响很大。水体能量强、底水与储层的连通性越好, 油井见水时间早见水后含水上升快。

(2) 调小工作制度和关井压锥控水方式, 在缝洞型底水油藏控水稳油上取得了较好效果。

(3) 由于缝洞型油藏物性的复杂性, 在今后实施控水压锥时, 应加大对地质资料的研究, 加强选井、控水时机的研究。

摘要：河油田奥陶系碳酸盐岩油藏属于缝洞型油藏, 油田目前的许多油井由于底水锥进产量递减迅速。针对现场高含水井, 分析了影响底水锥进速度的因素, 进行了控水压锥技术研究。现场实施了调小工作制和关井压锥的控水技术, 取得了较好的效果, 为后期控水工作提供了依据。

关键词：缝洞型油藏,底水锥进,控水压锥,影响因素

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