人工隔板技术在太平油田沾5块底水油藏的适应性研究

2022-09-11

一、油藏概况

太平油田沾5块位于山东省东营市河口区太平乡境内, 太平油田西部, 构造上处于义和庄凸起东部。1974年上报馆上段4砂层组1小层III类探明石油地质储量330×104t, 含油面积4.6km2。根据沾5井测压资料, 馆上段4砂层组原始地层压力为10.75MPa, 压力系数为1, 属正常压力系统, 地层温度为52℃, 折算地温梯度3.6℃/100m, 为常温系统。

沾5块地面原油密度0.988~0.997g/cm3, 50℃时地面脱气原油粘度10536-16470m Pa.s, 平均12852m Pa.s, 地层水型为Mg CL2型。沾5块馆上段4砂层组油层分布受披覆、超覆及构造因素控制, 同时具有边、底水, 因此为具有边、底水的构造地层稠油油藏。

二、开发历程及开采难点

太平油田沾5块自1973年开始对馆上段41小层进行常规试油, 到2007年3月, 沾5块共有9口井进行过试油、试采。因油稠高含水, 效果较差。自2003年, 沾5块开始运用水平井进行开发, 投产初期日油水平比较高, 可是很快日油水平便会迅速下降, 稳产期非常短。2008年进行注蒸汽开发, 注汽投产初期, 平均日油水平为4.3t/d, 平均含水为77.5%, 平均稳产期为14.7个月, 7口注汽开采的水平井, 有四口没有稳产期。目前均已进入高含水阶段。

沾5块油藏属于边底水稠油油藏, 开发中存在的主要矛盾是含水的快速上升。截止2013年低, 沾5块综合含水达到95%以上, 采出程度不到3%。因此亟需立足沾5块的地质及流体特征, 研究有效抑制含水上升的技术方法。

三、含水上升规律研究

对于水驱开发油田, 随着开发的进行, 在油井生产一段时间后必将见水, 而且含水率也将不断上升, 最终达到极限含水率 (陆上油田一般是含水率fw>98%) 。产水规律是研究油井产水率随地层中含水饱和度的增加而变化的情况。在油田动态分析中, 产水率是一个重要标志。它是油水同产时产水量与总产液量的比值。

稠油油藏由于原油粘度高, 因此水油流度比大, 稠油油藏在含水饱和度较低时, 含水上升速度非常快, 即开发初期含水上升非常迅速, 而后随含水饱和度或含水率的增大, 含水上升率下降。同时, 由于水油流度比大, 导致水驱过程中水窜严重, 水驱波及系数小, 最终采收率低。

四、人工隔板法控水稳油技术研究

底水油藏人工隔层堵水技术是油藏开发中后期稳油控水、提高原油采收率最直接最有效的采油技术。对底水油藏的隔板进行分类。按在油藏中所在位置可分为:油藏内部隔板、油藏外部隔板、油水界面上隔板和油水界面下隔板;按形成机制可分为:岩性隔板、物性隔板和流体隔板。

1. 建立人工隔板的选井原则

(1) 油藏有明确的油水界面, 且油层含水饱和度低;

(2) 射孔开发部位在油水界面以上;

(3) 油层倾角小于3度;

(4) 隔板应在开发初期建立, 含水大于80%后隔板的效果不明显;

(5) 底水水体越小、活跃程度越低效果越好。

2. 人工隔板法隔板位置的确定原则

(1) 对新投产井, 隔板位置一般应在油水界面上部1m~2m的位置。若油层厚度小于6m时隔板位置可在油水界面或油水界面下部1m~2m的位置。

(2) 当底水锥顶界上升至射开层, 且油井含水小于80%时, 隔板位置应在油水界面上部水锥半径小于8m的位置。

(3) 当底水顶界上升至射开层顶界时, 隔板位置应在射开层顶界3m~5m以下的位置。

3. 沾5油藏人工隔板封堵技术研究

由于沾5块的边底水作用, 考虑在油藏东部靠近边水区域打人工隔板。利用模型研究了人工隔板的范围对于堵水的效果。不同隔板范围下区块日产液量及含水率变化情况。

由研究结果可知, 当隔板尺寸较大, 超过油藏与边水接触面积的3/4时, 隔板虽然有效地阻止了含水的上升, 但同时也阻止了其驱油能量的发挥。但油井出现供液能力不足的现象。因此隔板尺寸不宜超过油藏与边水接触面积的3/4。

由含水率变化曲线可以看出, 当隔板尺寸小于油藏与边水接触面积的一半时, 其阻水作用不能有效地发挥。

因此, 沾5块选择人工隔板技术时, 建议在边水部位打隔板, 且隔板尺寸介于油藏与边水接触面积的1/2至3/4时最佳。

五、结论

(1) 沾5块利用直井、常规水平井及热采井的开采效果都不是很理想。目前, 沾5块还是主要利用常规水平井进行开采, 同时存在的主要问题是, 稳产期短, 含水上升快。

(2) 稠油油藏在含水饱和度较低时, 含水上升速度非常快, 即开发初期含水上升非常迅速, 而后随含水饱和度或含水率的增大, 含水上升率下降。

(3) 隔板法控水技术中, 隔板半径越大, 含水率越低, 对水锥的抑制作用越好。但隔板太大会影响水体能量的发挥, 最佳隔板大小为油藏与水体相连面积的1/2至3/4。

摘要：沾5块位于太平油田西部, 含油层位为Ng上4, 属于具有边底水的构造地层稠油油藏, 且非均质性比较严重, 直井、水平井以及热采的开发的效果都不理想。目前已经整体进入高含水阶段。基于沾5块的地质特征, 研究了沾5块的含水上升规律:在含水饱和度较低时, 含水上升速度非常快, 即开发初期含水上升非常迅速, 而后随含水饱和度或含水率的增大, 含水上升率下降。同时, 由于水油流度比大, 导致水驱过程中水窜严重, 水驱波及系数小, 最终采收率低。分析了人工隔板技术在沾5块的适应性:建议在油藏东部靠近边水区域打人工隔板, 且隔板尺寸介于油藏与边水接触面积的1/2至3/4时最佳。

关键词：沾5块,高含水,含水上升规律,人工隔板