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纯梁低渗透油藏注水开发及配套技术

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纯梁低 渗透 油藏 注水 开发 配套 技术
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© 1994 [收 稿 日 期 ] 2007212220[作 者 简 介 ] 姜 龙 (19762) , 男 , 2001 年 大 学 毕 业 , 助 理 工 程 师 , 硕 士 生 , 现 主 要 从 事 油 气 开 发 技 术 方 面 的 研 究 工 作 。纯 梁 低 渗 透 油 藏 注 水 开 发 及 配 套 技 术姜   龙   (长 江 大 学 石 油 工 程 学 院 , 湖 北 荆 州 434023 ; 胜 利 油 田 有 限 公 司 纯 梁 采 油 厂 , 山 东 滨 州 256504)文 小 林 , 王 少 冰 , 张 清 松   (胜 利 油 田 有 限 公 司 纯 梁 采 油 厂 , 山 东 滨 州 256504)[摘 要 ] 针 对 纯 梁 采 油 厂 低 渗 透 油 藏 开 发 的 难 点 , 通 过 几 十 年 的 探 索 与 实 践 , 总 结 出 了 以 优 化 注 采 井 网 、井 距 为 主 , 合 理 完 善 能 量 补 充 方 式 以 及 配 套 相 应 的 油 层 改 造 措 施 , 同 时 在 油 藏 管 理 方 面 , 因 地 制 宜 , 制定 了 相 应 的 管 理 办 法 , 形 成 了 以 油 藏 、 井 筒 、 地 面 三 位 一 体 的 开 发 管 理 模 式 , 对 此 类 油 藏 的 开 发 取 得 了较 大 的 突 破 , 积 累 了 丰 富 的 经 验 , 为 同 类 油 藏 的 开 发 管 理 提 供 了 指 导 意 义 。[关 键 词 ] 低 渗 透 油 藏 ; 注 水 开 发 ; 配 套 技 术 ; 纯 梁[中 图 分 类 号 ] 文 献 标 识 码 ] A     [文 章 编 号 ] 100029752 (2008) 0220279203纯 梁 采 油 厂 先 后 发 现 并 投 入 开 发 了 纯 化 、 梁 家 楼 、 乔 庄 、 小 营 、 高 青 、 正 理 庄 、 大 芦 湖 等 7 个 油田 , 动 用 含 油 面 积 18519 地 质 储 量 18789 × 104 t , 其 中 低 渗 透 油 藏 动 用 含 油 面 积 11917 地 质储 量 11055 × 104 t 。 主 要 包 括 纯 化 、 梁 家 楼 、 小 营 等 油 田 沙 四 段 以 及 大 芦 湖 油 田 沙 三 中 亚 段 , 共 投 产 油井 631 口 , 开 井 577 口 , 日 油 水 平 164612t , 综 合 含 水 6516 % , 平 均 动 液 面 1283m , 采 出 程 度 13138 % ,采 油 速 度 0147 % ; 注 水 井 268 口 , 开 井 215 口 , 日 注 水 平 6876 因 此 , 根 据 纯 梁 油 区 低 渗 透 油 藏 的特 点 , 加 强 油 藏 工 程 研 究 、 配 套 推 广 应 用 新 工 艺 、 新 技 术 , 强 化 管 理 , 确 保 了 采 油 厂 以 及 低 渗 透 油 藏 产量 的 稳 定 。1   纯 梁 低 渗 透 油 藏 开 发 与 管 理 的 难 点目 前 纯 梁 采 油 厂 低 渗 透 油 藏 沉 积 类 型 有 两 种 [1~ 7 ] , 一 种 是 深 水 浊 积 的 厚 层 特 低 渗 透 油 藏 , 主 要 是 大芦 湖 油 田 沙 三 中 亚 段 , 其 特 点 是 储 层 物 性 较 差 , 渗 透 率 在 (118~ 1014) × 10 - 3μ 孔 隙 度 1211 %~19 % , 但 砂 体 比 较 发 育 , 有 效 厚 度 一 般 在 10~ 35m , 为 中 深 层 、 低 丰 度 、 低 产 能 油 藏 。 另 一 种 是 滨 浅 湖沉 积 的 薄 互 层 低 渗 透 油 藏 , 主 要 是 纯 化 油 田 、 梁 家 楼 油 田 以 及 小 营 油 田 的 沙 四 段 , 其 主 要 特 点 是 含 油 小层 较 多 , 单 层 厚 度 薄 , 为 中 深 层 、 低 丰 度 、 特 低 产 能 油 藏 。1) 储 层 物 性 差 , 自 然 产 能 低   纯 梁 低 渗 透 油 藏 由 于 储 层 低 孔 低 渗 , 空 气 渗 透 率 (112~ 8715) ×10 - 3μ 孔 隙 度 1211 %~ 20 % , 油 井 自 然 产 能 低 , 甚 至 无 自 然 产 能 , 经 过 酸 化 压 裂 改 造 后 油 井 才 具 有一 定 的 产 能 , 但 因 渗 流 能 力 差 , 产 量 递 减 快 。2) 油 井 低 能 低 产 , 管 理 难 度 大   纯 梁 低 渗 透 油 藏 共 投 产 油 井 631 口 , 开 井 577 口 , 平 均 单 井 日 液能 力 911t , 日 油 能 力 3t 。 从 产 量 分 级 来 看 , 低 产 井 比 例 多 , 日 产 低 于 3t 的 井 有 359 口 , 占 低 渗 透 油 田油 井 总 数 的 6212 % , 而 平 均 单 井 日 产 油 能 力 仅 113t 。 同 时 从 动 液 面 来 看 , 单 井 产 量 小 于 1t 的 油 井 , 平均 动 液 面 为 159817m , 沉 没 度 只 有 4812m ; 而 产 量 在 1~ 3t 的 油 井 , 平 均 动 液 面 为 148214m , 沉 没 度 只有 16118m。 因 为 供 液 能 力 较 差 , 油 井 低 能 低 产 , 管 理 难 度 大 。3) 储 层 非 均 质 性 严 重 , 油 层 动 用 不 均 衡   低 渗 透 油 藏 含 油 小 层 多 , 非 均 质 性 严 重 。 从 纯 化 油 田 沙四 上 亚 段 25 个 小 层 统 计 来 看 [2 ] , 渗 透 率 最 低 仅 为 015 × 10 - 3μ 最 高 为 13618 × 10 - 3μ 层 间 渗 透率 级 差 、 突 进 系 数 分 别 为 274 和 210 , 变 异 系 数 为 0173 , 由 于 纵 向 物 性 差 异 , 导 致 吸 水 、 产 液 状 况 的 差异 , 层 间 动 用 不 均 衡 。·972·石 油 天 然 气 学 报 (江 汉 石 油 学 院 学 报 )   2008 年 4 月   第 30 卷   第 2 期il I)   0   © 1994 ) 吸 水 能 力 差 , 注 水 压 力 高   注 水 难 是 低 渗 透 油 田 注 水 开 发 中 普 遍 存 在 的 问 题 [3 ] , 主 要 表 现 为 注水 井 吸 水 能 力 低 , 启 动 压 力 高 , 而 且 随 着 注 水 时 间 的 延 长 , 启 动 压 力 、 注 水 压 力 逐 步 升 高 , 吸 水 指 数 明显 下 降 , 加 上 污 水 水 质 差 , 地 层 污 染 严 重 , 注 水 状 况 逐 年 变 差 。2   纯 梁 低 渗 透 油 藏 注 水 开 发 及 配 套 技 术针 对 纯 梁 油 区 低 渗 透 油 藏 特 殊 的 地 质 条 件 , 在 开 发 管 理 中 , 以 改 善 低 渗 透 油 藏 开 发 效 果 为 宗 旨 [ 4 ] ,优 化 井 网 , 配 套 开 发 工 艺 技 术 , 形 成 了 地 面 、 井 筒 、 地 下 三 位 一 体 的 开 发 管 理 体 系 [5 ] , 提 高 了 油 藏 的 开发 管 理 水 平 。211   精 细 油 藏 研 究 , 完 善 注 采 关 系 , 实 现 注 上 水 、 注 足 水 、 注 好 水1) 合 理 加 密 注 采 井 网 , 提 高 注 水 效 果   渗 透 率 大 于 5 × 10 - 3μ 薄 互 层 低 渗 透 油 藏 , 在 纯 梁 采油 厂 以 纯 化 油 田 为 典 型 代 表 。 由 于 投 入 开 发 时 间 较 早 , 开 发 初 期 井 距 较 大 , 一 般 采 用 400~ 500m , 因 储层 渗 流 能 力 差 , 建 立 不 起 有 效 的 驱 替 压 差 , 大 部 分 油 井 见 不 到 注 水 效 果 , 供 液 能 力 差 , 液 量 低 , 水 井 注水 压 力 逐 渐 升 高 , 欠 注 井 越 来 越 多 , 油 藏 开 发 效 果 差 , 储 量 动 用 程 度 低 , 因 此 运 用 新 的 渗 流 力 学 方 法 对径 向 渗 流 时 的 压 力 分 布 特 征 进 行 研 究 , 确 定 了 合 理 注 采 井 网 。 通 过 研 究 认 为 , 油 井 压 力 基 本 损 失 在 井 底周 围 75~ 100m , 而 水 井 压 力 基 本 损 失 在 井 底 周 围 60m 以 内 。 考 虑 到 储 层 低 渗 , 部 分 井 无 自 然 产 量 , 需要 酸 化 压 裂 改 造 后 才 能 投 产 , 同 时 考 虑 经 济 效 益 , 确 定 注 采 井 距 为 300m 左 右 , 纯 41 块 含 油 面 积511 地 质 储 量 707 × 104 t 。 在 原 来 400~ 500m 反 九 点 注 水 井 网 的 基 础 上 , 均 匀 加 密 成 注 采 井 距 300~ 320m 的 五 点 法 注 水 井 网 , 注 水 井 排 方 向 为 N 。2) 及 时 完 善 井 网 , 提 高 水 驱 储 量 控 制 程 度   随 着 开 发 时 间 较 长 , 水 井 套 管 损 坏 和 转 大 修 井 逐 年 增多 , 针 对 这 种 情 况 , 及 时 进 行 水 井 的 更 新 、 大 修 , 恢 复 了 水 驱 储 量 控 制 程 度 , 改 善 了 开 发 效 果 。 据 统 计“ 十 五 ” 以 来 , 先 后 更 新 水 井 9 口 , 大 修 恢 复 69 口 , 恢 复 水 驱 储 量 1120 × 104 t , 对 应 160 口 油 井 增 加 日油 145t 。 同 时 对 近 几 年 的 新 老 区 产 能 建 设 单 元 及 局 部 可 完 善 的 区 块 , 及 时 进 行 了 转 注 , 完 善 井 网 [ 6 ] ,特 别 是 边 远 的 小 断 块 , 完 善 难 度 大 , 但 仍 然 想 方 设 法 注 上 水 , 补 充 了 地 层 能 量 , 提 高 水 驱 储 量 控 制 程 度和 单 井 产 量 。 “ 十 五 ” 以 来 , 先 后 在 高 722、 樊 124、 樊 41、 樊 128 等 34 个 区 块 实 施 转 注 110 井 次 , 日增 注 水 量 5398 增 加 水 驱 储 量 1600 × 104 t , 递 减 减 缓 112 %。212   研 制 并 推 广 应 用 适 合 纯 梁 地 质 条 件 的 增 注 工 艺 技 术 , 确 保 注 足 水1) 酸 化 增 注 技 术   低 渗 油 田 由 于 储 层 物 性 差 , 水 井 欠 注 严 重 , 酸 化 增 注 是 纯 梁 采 油 厂 低 渗 透 油 田增 注 的 主 要 措 施 ,“ 十 五 ” 期 间 , 针 对 注 水 井 欠 注 的 不 同 原 因 和 各 油 田 的 特 点 , 先 后 研 制 并 成 功 应 用 了有 机 缓 速 酸 酸 化 增 注 、 氟 硼 酸 酸 化 、 有 机 土 酸 酸 化 、 粉 末 硝 酸 酸 化 、 聚 硅 纳 米 增 注 等 技 术 , 取 得 良 好 的增 注 效 果 , 平 均 每 年 增 注 水 量 20 × 104 年 减 少 欠 注 井 18 井 次 , 进 一 步 改 善 了 注 水 效 果 , 夯 实 稳 产基 础 。 “ 十 五 ” 以 来 , 共 计 实 施 增 注 105 井 次 , 增 加 日 注 水 量 237 增 注 有 效 期 都 在 1 年 以 上 , 累 计增 注 16213 × 104 2) 增 压 泵 增 注 技 术   针 对 部 分 水 井 因 注 水 启 动 压 力 过 高 而 欠 注 的 情 况 , 先 后 在 樊 1 配 等 6 个 配 水间 安 装 了 6 台 增 压 泵 , 解 决 了 14 口 水 井 的 欠 注 问 题 , 日 增 水 482 使 23 口 油 井 见 到 明 显 的 注 水 效果 , 日 增 油 34t 。213   强 化 水 质 治 理 , 改 善 注 水 状 况针 对 纯 梁 采 油 厂 低 渗 透 区 块 多 、 分 布 广 、 水 质 要 求 高 的 特 点 , 近 几 年 来 加 大 了 对 注 水 水 质 处 理 的 投入 , 先 后 引 进 了 多 种 水 质 处 理 新 技 术 : 一 是 首 站 污 水 处 理 技 术 , 二 是 正 理 庄 电 化 学 污 水 处 理 技 术 , 三 是纯 化 油 田 精 细 过 滤 器 水 处 理 技 术 等 。 同 时 制 定 了 具 体 的 水 质 管 理 制 度 , 加 强 考 核 力 度 , 使 全 厂 注 水 水 质状 况 得 到 明 显 改 观 。214   分 、 测 、 调 多 措 并 举 , 确 保 注 好 水1) 搞 好 分 层 注 水 , 减 缓 层 间 矛 盾   低 渗 透 油 层 多 , 单 层 薄 , 层 间 非 均 质 严 重 , 各 层 吸 水 状 况 差 异大 , 多 层 合 注 时 , 容 易 导 致 注 入 水 沿 高 渗 透 层 突 进 , 引 起 对 应 油 井 快 速 水 淹 , 同 时 低 渗 透 层 不 吸 水 , 能量 低 , 动 用 状 况 较 差 。 为 缓 解 层 间 矛 盾 [4 ] , 对 渗 透 率 大 于 5 × 10 - 3μ 低 渗 透 油 层 采 用 分 层 注 水 工·082·   石 油 天 然 气 学 报 (江 汉 石 油 学 院 学 报 ) 2008 年 4 月© 1994 , 改 善 吸 水 剖 面 , 先 后 引 进 并 推 广 应 用 了 锚 定 补 偿 式 分 层 注 水 、 同 心 集 成 分 注 工 艺 和 分 注 水 工艺 , 有 效 延 长 了 管 柱 工 作 寿 命 , 提 高 了 井 下 工 具 工 作 可 靠 性 和 注 水 层 段 合 格 率 , 为 实 现 有 效 注 水 、 合 理注 水 发 挥 了 积 极 的 促 进 作 用 。2) 多 方 式 不 稳 定 注 水 , 提 高 注 水 效 率   低 渗 透 油 藏 在 注 水 开 发 过 程 中 表 现 出 两 种 矛 盾 , 一 是 纵 向吸 水 差 异 大 , 上 下 两 层 注 水 压 差 大 , 在 同 样 的 注 水 压 力 下 , 仅 有 一 层 吸 水 ; 二 是 平 面 上 因 压 裂 、 酸 化 改造 的 影 响 , 见 效 方 向 性 明 显 , 见 效 井 含 水 上 升 快 , 不 见 效 井 供 液 能 力 差 , 造 成 注 采 调 配 难 度 大 , 供 液 状况 与 含 水 上 升 之 间 存 在 难 以 调 和 的 矛 盾 。 为 此 采 取 了 层 间 间 注 、 排 状 交 替 以 及 井 组 波 动 等 多 种 不 稳 定 注水 方 式 [5 ] , 同 时 根 据 不 同 的 含 水 阶 段 、 压 力 水 平 , 频 繁 调 整 波 动 周 期 以 及 波 动 幅 度 , 有 效 控 制 了 油 井 含水 上 升 速 度 , 减 缓 了 产 量 的 递 减 。3   纯 梁 低 渗 透 油 藏 开 发 效 果 评 价1) 实 现 了 产 能 接 替 , 低 渗 油 藏 产 能 稳 中 有 升 。 “ 十 五 ” 以 来 , 纯 梁 采 油 厂 开 发 形 势 明 显 好 转 , 有 效遏 制 了 原 油 产 量 下 滑 的 势 头 , 并 实 现 连 续 5 年 产 量 稳 升 , 年 产 油 量 上 升 到 99 × 104 t 。2) 注 水 利 用 率 有 效 提 高 , 水 驱 开 发 效 果 变 好 。 “ 十 五 ” 期 间 以 实 施 有 效 注 水 、 提 高 注 水 利 用 率 为 目的 , 通 过 更 新 井 、 油 井 转 注 、 分 注 、 调 剖 等 多 种 手 段 努 力 完 善 平 面 、 层 间 的 注 采 井 网 [ 7 ] , 有 效 地 改 善 了低 渗 透 油 藏 的 开 发 效 果 。一 是 改 善 了 吸 水 剖 面 。 从 纯 化 油 田 “ 十 五 ” 期 间 与 “ 九 五 ” 期 间 吸 水 状 况 统 计 可 以 看 出 , 吸 水 差 的层 段 减 少 3016 % , 吸 水 好 的 层 段 增 加 2118 %。 水 驱 特 征 曲 线 表 明 : “ 十 五 ” 与 “ 九 五 ” 对 比 , 纯 化 油田 、 大 芦 湖 油 田 水 驱 开 发 效 果 是 变 好 的 , 其 中 纯 化 油 田 增 加 水 驱 可 采 储 量 242 × 104 t , 大 芦 湖 油 田 增 加水 驱 可 采 储 量 157 × 104 t 。二 是 实 现 地 层 压 力 稳 定 , 自 然 递 减 减 缓 。 纯 化 油 田 “ 十 五 ” 以 来 , 地 层 压 力 基 本 保 持 了 稳 定 , 自 然递 减 明 显 减 缓 。 大 芦 湖 油 田 地 层 压 力 基 本 保 持 了 稳 定 , 自 然 递 减 保 持 在 1216 %以 内 。三 是 油 水 井 综 合 利 用 率 有 效 提 高 。 “ 十 五 ” 以 来 一 直 呈 上 升 趋 势 , 特 别 是 近 两 年 达 到 70 %以 上 。[参 考 文 献 ][ 1 ] 李 道 品 1 低 渗 透 油 田 概 念 及 我 国 储 量 分 布 状 况 低 渗 透 油 气 田 [ M ] 1 北 京 : 石 油 工 业 出 版 社 , 1997168~ 711[ 2 ] 黄 延 章 1 低 渗 透 油 层 渗 流 机 理 [ M ] 1 北 京 : 石 油 工 业 出 版 社 , 19981 31~ 351[ 3 ] 李 道 品 1 低 渗 透 油 田 开 发 [ M] 1 北 京 : 石 油 工 业 出 版 社 , 19971 83~ 841[ 4 ] 姚 约 东 , 葛 家 理 1 低 渗 非 达 西 渗 流 规 律 的 研 究 [J ] 1 新 疆 石 油 地 质 , 2000 , (3) : 27~ 281[ 5 ] 阎 庆 来 1 低 渗 透 油 层 中 单 相 液 体 渗 流 特 征 的 实 验 研 究 [J ] 1 西 安 石 油 学 院 院 报 , 1990 , S (2) : 1~ 61[ 6 ] 黄 延 章 1 低 渗 透 油 层 非 线 性 渗 流 特 征 [J ] 1 特 种 油 气 藏 , 1997 , (1) : 31~ 321[ 7 ] 李 道 品 1 低 渗 透 油 田 高 效 开 发 决 策 论 [ M] 1 北 京 : 石 油 工 业 出 版 社 , 20031 19~ 221[编 辑 ]   弘   文·182·第 30 卷 第 2 期 姜 龙 等 : 纯 梁 低 渗 透 油 藏 注 水 开 发 及 配 套 技 术  
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