油井维护后含水未及时恢复的影响因素分析

2022-12-21

2013年胜利采油厂因维护减产造成的产量损失为3.25万吨, 影响自然递减1.5个百分点。其中维护后含水未及时恢复是造成维护减产的最主要原因, 目前对维护含水未及时恢复这类现象的研究还只停留在定性描述的角度, 对造成这种现象进行系统的研究的文献较少, 其他相关可行性措施基本空白。因此如何降低维护作业后因含水未及时恢复造成的减产就显得尤为重要。

一、维护后含水未及时恢复的特点

从作业过程中是否动液来看, 动液井恢复时间要高于未动液井;从地层能量来看, 地层压力较高维护作业后恢复期较快且影响产量较低压油层低;从地层渗透率性来看中渗油层均恢复周期要高于中渗油层井;从原油粘度看, 稠油井的恢复周期要高于稀油井。如果地层属于低压低渗且原油偏稠性油藏, 作业过程中采取动液作业, 就会造成作业后含水恢复周期过长, 甚至于不恢复的现象, 从而进一步造成较大的产量损失。

二、油井动液减产影响因素分析

1.非敏感性地层动液分析

对于非敏感性地层来说:在作业过程中例如洗井, 冲砂等作业, 在地层压力较低的情况下会出现灌液现象, 根据侵入量的计算公式:

由上述公式可见, 动液后的侵入量Q主要与 (Pw-Pe) 值有关。当 (Pw-Pe) 值越大时, 也就是地层能量越低时, 动液对地层的倒灌作用越强, 从而侵入的液量越多, 对地层的伤害也越大, 其原因是动液作业对近井地带油层产生了一定的冲刷作用, 使得这部分油层的含水饱和度升高。

根据:

由油水两相相对渗透率曲线可知, 含水饱和度升高后, 油相相对渗透率下降, 水相相对渗透率升高。当排液一段时间以后, 油层流体的流动趋于平衡时含水会逐渐恢复至作业前水平。

2.敏感性地层动液分析

对于敏感性地层来说:这类地层的侵入量Q主要与 (Pw-Pe) 值和K值有关, 由于地层发生敏感性反应造成地层K值下降, 当渗透率越小时, 尽管在同一 (Pw-Pe) 值下, 对地层的侵入量减少了, 但由于地层渗透率低, 洗井液所造成的伤害非常大, 这种伤害往往难以恢复或恢复期较长, 从而造成油井减产。如胜坨油田胜二区沙二段储层敏感性分析结果为主要敏感因素为水敏, 且沙二13及7沙层组的水敏为中等偏强, 动液后恢复周期往往较长。[1]

3.层间干扰影响

多油层合采井中主要是由于各油层本身压力、渗透率的差异, 导致停产后油层间出现层间干扰现象。这类现象可通过建立多油层合采模型, 以油水两层为例, 设油层的平均压力为Po, 采油指数为Jo;水层的平均压力为Pw, 采水指数为Jw, 井底流压为Pwf (忽略油水层之间的流压差) ;又设各油层地饱压差较大, 油水层均为刚性驱动, 根据达西定律有:

含水率与采液量的关系

上式即含水率与采液量的关系式, 对Ql求导得:

上式说明:

(1) 当Pw>Po时, 有dfw/d Ql<0, 若增大全井采液量, 则含水率降低, 减小采液量, 则含水率升高。

(2) 当Pw0, 若增大全井采液量, 则含水率升高, 减小采液量, 则含水率降低。

(3) 当Pw=Po时, 有dfw/d Ql=0, 则含水率不随采液量的变化而变化。[2]

典型井例分析:

ST3-10-07井位于T28断块下油组, 该井射开层为沙二78、79、81、83四个小层, 其中沙二81、83是主要出力层;该井PND测井解释成果表可以看出沙二79、81的含水要高于沙二78、83层, 其中沙二81层为特强水淹层, 沙二83层水淹程度相对较弱, 这样可以认为81层为主要出水层, 83层为主要出油层。该井沙二78层对应2口水井基本不吸水, 地层为低压层;沙二79层对应1口注水井且不吸水, 该层有3口油井, 注采比极低, 地层压力也较低;沙二81层井组周围4口油井生产, 平均泵挂深度1750米, 液量20方, 动液面测不出, 说明S二81层属于低压区;沙二83层, 目前井区内共计油井2口, 邻井平均动液液面为943米, 从而说明沙二83层能量较好;综合以上分析:别计算得到沙二81有效注采比为0.75, 沙二83层有效注采比为1.02。进而说明Pw (S二81) 0, 若增大全井采液量, 则含水率升高, 减小采液量, 则含水率降低。

从该井两次作业前后对比情况来看, 受该井液量变化影响, 含水同样出现以上的规律性变化。因此对于多油层合采井, 层间压力及含水的变化, 不仅受对应注水井对应层注水能力的影响, 同时含水的变化会随着产液量的变化而变化。