簡介
注采結構調整是一項很複雜的工程, 它不僅涉及到油藏工程研究, 而且也涉及到採油工藝技術。在結構調整中必須充分發揮調整井、分層注水、分層堵水、分層壓裂和優選油井工作制度等各種措施的作用。要搞好結構調整, 首先要搞清不同油層的注水狀況、開採狀況以及地下油、水分布狀況, 掌握不同油井不同油層的生產能力、含水率和壓力變化,在這個基礎上研究油田的各種潛力。這些潛力是油田實現結構調整、穩油控水的基本條件。
在了解油田的潛力後, 就可以著手編制油田進行注水、采液、含水結構和穩油控水的總體方案。在結構調整最佳化目標的控制下, 就可以進行注采結構調整。
注采結構調整的必要性
國內外大多數多油層砂岩油田注水開發實踐表明, 由於油層非均質性的存在, 導致油田開發不均衡, 一般是滲透率高的好油層先動用、先水淹、先進入高含水期; 滲透率低的難采儲層動用不好或不動用, 通過加密調整逐步得到動用, 後進入高含水開發期。即油田開發的可開採儲量由易到難, 開發層系由粗到細, 開發井網由稀到密。在油田不同的含水階段, 由於地下油水分布以及油水井開採條件的變化, 油田穩產的具體做法是不同的。
通過對國內外一些注水開發油田中高含水期開發資料的分析, 從采液速度和採油速度的變化特點上, 可以把該階段的油田分為提液穩產、穩液降產、降液控水三種開發模式。採用提液穩產開發模式的水驅油田, 初期開採速度一般不太高。在開採過程中, 隨著含水率上升, 採用各種措施逐步提高產液量, 以彌補油田可能出現的遞減, 保持油田較長時間穩產, 一般穩產期可達7～12 年, 提液措施主要包括增加開發井數、改善滲流條件、擴大生產壓差、提高生產時率等。但採用這種開發模式的油田採油速度一般不高於2% ,穩產期末綜合含水率一般不超過80%。由於產液量逐年大幅度增加, 導致了各項地面配套工程頻繁更新改造, 使原油成本急劇增大, 經濟效益變差。採用穩液降產開發模式的油田, 初期開採強度大, 採油速度高。開採過程中, 油田采液速度變化不大, 穩產時間較短, 一般不超過6～8 年。但由於地面設施改造及井下措施工作量少, 因而原油成本增長比較緩慢, 經濟效益相對較好。
採用降液控水開發模式的油田, 以控制低效產水量為主要目的, 產液量不斷降低, 產油量發生大幅度遞減。根據油田產量遞減率定義可導出液油比增長率、產液量增長率與產量遞減率的關係式。
當液油比增長率大於產液量增長率時, 油田產量就要發生遞減, 而且產液量增長率越小, 或者不遞增而遞減, 則產量遞減率就越大。當液油比增長率等於或小於產液量增長率時, 產量就穩定或遞增。而且液油比增長率越大, 穩產所需的產液量增長率就越高。
當油田含水率接近80%以後, 採油井的採油指數大幅度下降, 在很多情況下,高含水井提液, 也面臨著許多條件的限制, 如油井本身采液指數的大小、地層壓力和流動壓力的水平、採油設備的能力、最底流動壓力的限制、注水系統的注水能力以及油井的井況等。當油田產液量的增長達不到油田穩產的要求時, 油田的產量就會下降。到油田高含水後期, 油田穩產和潛力逐漸由比較集中的成層性潛力變為分散分布的潛力。這些潛力只有通過逐井層的調整和控制, 才能把它們有效的挖掘出來。所以在油田含水率達到80%以後, 要繼續保持油田穩產, 在很多情況下, 應儘量減少提液穩產措施,避免由於地面工程頻繁改造更新造成的經濟效益低下。同時也要避免採取穩液、降液開發模式, 造成產油量不斷遞減, 無法滿足產量穩定要求。只有創造出一條非均質多油層油田高含水期穩水控油的開發新模式, 才能在控制產水量增長的條件下實現較長時間的油田穩產, 並獲得較好的開發效果和較高的經濟效益。
注采結構調整機理
油田某一時刻的產液量為各採油井產液量的總和, 其數值可用下式表示:
注采結構調整相應的產油量為:
注采結構調整式中:
m———油井數, 口;
f ———第i 井的含水率;
J———第i 井的采液指數,t/ (MPa·d) ;
P ———第i 井的地層壓力, MPa ;
P———第i 井的流動壓力, MPa。
以上兩式說明, 油田產液量的大小取決於油田開發井數、油井生產壓差及采液指數。而這些主要參數的變化, 是受油田地質、開發、工藝技術、開發調整措施和部署安排等因素制約的, 在其他條件相同的條件下, 增加採油井數, 油田產液量增加, 保持油田採油井數不變, 增大生產壓差, 油田產液量也增加。而油田產油量變化不僅受油田產液量變化的影響, 還受油田含水率變化等的影響。油田含水率高, 要保持穩產就必須保持較高的產液量; 反之, 油田產液量低, 要穩產就必須保持較低的含水率。因此, 在油田地質條件相同的情況下, 油田產油量、產液量變化主要受人為因素的控制。
內容
注水結構調整
1 . 完善或調整注采系統, 進行注水結構的平面調整
在油水井數比較高、注采關係不完善的地區轉注部分老油井或適當補鑽新注水井, 在成片套損區集中力量修復套損注水井或重鑽更新注水井, 使原設計注采系統儘量完善; 在原注采系統明顯不適應的地區, 通過轉注老油井和補鑽新注水井改變注采井數比和注水方式。
2 . 提高注水井的分注率, 進行注水結構的縱向調整
針對油田各類油層的動用情況、含水狀況, 不斷提高注水井分注率, 控制限制層的注水強度, 提高加強層的注水強度, 穩定平衡層的注水強度。
3 . 滿足油層產液結構變化的需要, 進行跟蹤分析並不斷調整
針對實施措施後各油井和油層產出液增長或下降的變化, 對開採效果不好的井或層,要及時進行原配注方案的檢查分析, 不斷調整。
產液結構調整
1 . 全油田分區的產液結構調整
將全油田總的年產油量目標, 按每區的含水率、采出程度、剩餘可采儲量採油速度、潛力的分布和調整井的部署等, 分配到每個區, 確定分區的年產液目標。
2 . 分類井的產液結構調整
在滿足分區年產油量目標的前提下, 根據基礎井網和不同時期投入的調整井的含水率和開採狀況, 調整分類井的產液和含水結構。
3 . 單井結構調整
根據每類井確定的具體目標, 把各種措施落實到每類井的每口井上, 進行每類井井間的注水、采液和含水結構的調整。
整個油田產液結構調整最佳化的關鍵, 在很大程度上就是要最佳化好基礎井網的產液量和產油量。從生產實踐中得到兩方面的認識: 一是不能只注意調整井的投產和產量的接替,而忽略基礎井網的調整。這種做法雖然全區能實現穩產, 在有調整井投產前提下, 可以穩產甚至還能增產, 全區含水上升率也能得到有效控制, 但往往由於整個工作重點, 過分集中在新井投產上, 基礎井網的油量明顯下降, 含水率仍繼續上升, 影響基礎井網本身開發效果的提高; 二是在調整井接替基礎井網的部分產油量以後, 不能過多強調基礎井網的穩產, 而忽略了基礎井網的控水工作。這種做法在調整初期可以使全區含水率下降一個台階, 但是由於基礎井網下降一個台階以後, 仍主要採取提液的方法來保持穩產, 全區含水率和產液量仍然迅速增長。
因此在進行注水產液結構調整時, 對基礎井網既不能放鬆調整工作, 又不能只重視控制產油量的遞減, 而忽略控制含水率的上升。應該在充分做好平面調整的基礎上, 努力控制產油量的遞減和含水率的上升, 使基礎井網的控水工作建立在不斷改善其開發效果的基礎上進行。油田在高含水期尤其高含水後期進行注水產液結構調整的最佳化目標應該是: 在不斷改善基礎井網的開發效果的條件下, 保持全油田產油量的穩定和產液量少量增長。
細分注水技術
細分注水技術就是儘量將性質相近的油層放在一個層段內注水, 其作用是減輕不同性質油層之間的層間干擾, 提高各類油層的動用程度, 發揮所有油層的潛力, 起到控制含水上升和產油量遞減的作用, 是高含水期特別是高含水後期改善注水開發效果的有效措施之一。
