探讨大港油田 边底水油藏水平井见水特征及避水措施

探讨大港油田 边底水油藏水平井见水特征及避水措施

韩贺

中国石油大港油田公司第三采油厂 河北省沧州市 061723

摘要：底水油藏水平井见水后,含水率上升迅速,产油量很快下降,后期堵水作业困难,措施费用高.根据水平井见水特征,利用物理模拟,理论推导和数值模拟等手段,对底水油藏水平井水淹特征进行研究,得出了均质和非均质油藏水平井的水淹模式.本文结合笔者的实践经验，主要探讨了大港油田边底水油藏水平井见水特征及避水措施，以供广大学者和读者朋友参考。

关键词：大港油田；边底水油藏水平井；见水特征；避水措施

引言：采用无标度的三维裂缝底水驱模型，对裂缝性井底的三维动态进行了实验研究。将计算结果与无裂缝水平井和垂直裂缝和纵向裂缝水平井的计算结果进行了比较。该模型代表了大港油田某水平井的排水量剖面。用煤油和蒸馏水代表储层流体，用玻璃珠代表多孔介质。所有的实验都是在相同的生产率下进行的，所选择的生产率是为了使油水界面在接近生产井之前保持稳定。正如预期的那样，压裂直井通过提高突破点和最终采收率、延迟水突破和降低压降，大大改善了其性能。虽然水平井总体上比直井有更好的表现，但裂缝性垂直井在采收率、水突破和压降方面的表现优于水平井。正交裂缝和纵向裂缝的水平井优于裂缝性垂直井。总的来说，增加裂缝穿透深度可以改善垂直井和水平井的生产动态。研究发现，将裂缝穿透延伸至原始油水接触面，并没有如预期的那样，导致早期水突破。

1. 大港油田边底水油藏水平井见水特征

水平钻井的主要目的是在产层内设置一个长距离的排水孔，以提高产能或注入能力。在水平井钻井中，出现的问题比垂直井更严重。这些问题包括：井眼清洁不良、扭矩和阻力过大、井眼充填、卡钻、井眼不稳定、井漏、地层损坏、固井质量差、测井难度大。因此，水平井的成功钻井和生产在很大程度上取决于钻井和完井过程中使用的流体阶段。几个阶段本文提出了满足部分或全部要求性能（井眼清洁、切削悬浮、良好润滑和相对较低地层损害）的新型流体^[1] ，水平井与常规井含水对比图如图一所示:

图一：大港油田水平井与常规井含水对比图

本文采用二维Hele-Shaw模型对气顶底水同时驱水平井的生产动态进行了实验研究。实验采用不同的井位，相对于气-油和水-油界面，以及每个井点的不同生产率进行，目的是确定最佳井位和产量。该模型代表储层垂直于井的垂直剖面，由两块高40厘米、长120厘米的有机玻璃板组成，其间有0.04厘米的毛细空间。沿模型的高度和中心提供了9口井，以直径0.3175 cm的孔为代表。使用的油是合成油，粘度为4.6 cP，密度为0.83 g/cc，而水由粘度为3.26 cP、密度为1.08 g/cc的甘油-水溶液表示。氮被用来代表气相。选择模型和流体特征来模拟一个主要储层的条件。用于波能转换的井式水轮机在往复流动中具有迟滞特性。威尔斯涡轮的逆时针滞回回路与众所周知的翼型动态失速的顺时针方向相反。本文通过非定常三维Navier-Stokes数值模拟，阐明了其滞回行为的机理。结果表明，叶片的滞回特性与叶片吸力面附近出现的流向涡流有关。在轴流速度加速过程中，涡强化，增大了叶片吸力面上的分离面积。在减速流动过程中，由于涡的减弱，流动分离面积减小。因此，加速流动过程中的气动性能低于减速流动过程中的气动性能，这与动态失速不同。根据旋涡定理，用与叶片环流变化有关的尾涡解释了旋涡强度变化的机理^[2]，底水油藏水平井水淹模式图如图二所示：

图二：底水油藏水平井水淹模式图

视频和静态摄影被用来跟踪水—油和气—油界面的运动。结果表明，井距水油界面距离与油气界面距离之比为3:5时，井位最佳。在所有产量下，该井的位置提供了最高的采收率和最新的突破。研究还发现，如果气-油和水-油界面在向井移动时保持稳定和平坦，则在高于较低生产率的情况下，可获得更好的井况（即较高的采收率、更晚的水突破和更低的含水率）。

2. 大港油田边底水油藏水平井避水措施

利用源函数和greens函数，推导出适合油藏系统的无因次压力表达式。最后，根据无量纲压力表达式计算了无量纲压力导数。对于位于中心位置的水平井，假设存在双刃侧向水侵模式，同时发生在井的底部和底部。研究了无限导水条件下储层和井筒性质对储层和井筒性质的影响。结果表明，在考虑所有井和储层尺寸的情况下，在强制快速降为零之前，流动首先表现为无限作用流（定值为0.5）。如果储层的长度远大于油井的长度，则无限活动期，即清洁采油期将延长。此外，在恒速条件下，所有井设计达到稳态的无量纲时间与储层外部程度和储层各向异性有很大关系^[3]。

结果表明,大港油田的边底水油藏非均质性较强,水淹模式以点状见水整体水淹和点状见水局部水淹为主.在钻井地质设计时,控制纵向避水高度, 合理优化平面避水距离;严格控制生产压差以减缓底水锥进速度;中—高含水期的水平井控水可采取转变注水方式,以缓解边底水继续锥进,通过提液措施达到稳产的效果

^[4]。

结束语：综上所述，当油藏受边水驱动机理影响时，以优化产量为目的的完井成为一个关键目标。要实现这一目标，就需要全面了解储层中的流体运动。有效井距和设计、生产或注入、瞬态测试分析可能性和速率调度是从流体运动和动力学知识中获得的额外好处。

参考文献：

1. 陈维余,刘凤霞,黄波, 等.非均质油藏水平井调剖注入压力和注入量预测方法的建立与应用[J].现代化工,2020,40(6):208-211,217.

[2]林旺,范洪富,王少军, 等.致密油藏压裂水平井Blasingame曲线分析[J].油气地质与采收率,2019,26(6):122-128. DOI:10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.2019.06.016.

[3]王志兴,赵凤兰,冯海如, 等.边水断块油藏水平井组CO2协同吞吐注入量优化实验研究[J].油气地质与采收率,2020,27(1):75-80. DOI:10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.2020.01.011.

[4]康博韬,肖鹏,孙依依.底水油藏水平井含水上升规律影响因素研究 —以临盘油田某底水油藏水平井为例[J].石油化工应用,2020,39(1):21-27. DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2020.01.006.