底水油藏水平井开发技术研究

底水油藏水平井开发技术研究

王延平

辽河油田公司国际事业部 辽宁省盘锦市 124010

摘要：对开发边底水断块油藏而言，水平井与直井相比虽具有优势，但如果水平井投产参数设计不合理，同样会大大降低水平井的开发效率。本文应用油藏工程与数值模拟相结合的方法，进行了边底水断块油藏水平井开发技术优化研究。针对影响水平井开发效果的油藏地质参数以及水平井相关设计参数进行了分析研究，得出了适合水平井高效开发的油藏地质以及水平井设计参数，为水平井更加高效的开发边底水断块油藏提供了理论依据。

关键词：底水油藏，水平井，脊进，含水

前言

在底水油藏的开发过程中，随着地下原油的不断采出。由于油水密度差异，底水会向上运动，形成底水锥进。在相同产量下，由于水平井生产压差小于直井生产压差．所以与直井相比，水平井能够延长油井见水时间，提高油藏的最终采收率。这也是采用水平井开发底水油藏的主要原因。

1水平井的底水脊进原理

水平井开采的过程中也存在着底水浸入井筒的现象，根据底水侵入油层形成的形状，国外学者把底水侵入水平井井筒搞的现象称为“水脊"，所以底水油藏水平井的锥形应该描述为脊进更准确。当存在底水的油层打开后，油井投入生产，在一定的产量下，井底形成压降漏斗。如果提高油井产量，井底生产压差变大，油水界面向上脊进，并最终突破井筒，井筒中开始见水，含水上升率也随之上升。

2水平井脊进的影响因素

底水油藏的开发实践表明：控制底水锥进是底水油藏开发的关键技术；采取合理的生产制度，维持稳定的水脊，以达到提高无水采油期、提高采收率目的。随着数值模拟技术的成熟，在油田生产实践中，已经广泛的应用数值模拟计算建立油藏地质模型，连合油藏的生产历史建立准确的数值模型，通过分析可知，影响水平井底水脊进的主要因素有以下集中。

2.1地层的天然能量

对于油藏开采来讲，地层的天然能量是有利的，但是底水油藏的底水能量大小会影响水平井的开采效果，并且这一影响是不可抗的。底水体积越大，底水能量就越充足，在生产压差的作用下，底水开始向上推进，在油水界面与井筒之间如果没有渗透性差的隔夹层，底水很快就会上升到井筒附近，最终突破井筒油井开始见水。

2.2储层地质构造

油藏的地质构造，包括储层非均值性、渗透率比值、隔夹层发育等因素对底水脊进的影响都属于地质方面的影响因素。

2.3井距

底水油藏的布井方式、井距也是影响水平井底水脊进的因素。通常来讲，提高井网密度，单井的泄油面积减小，单井的产量维持在较低水平就可以完成油田产量要求，因此井底的生产压差也比较小，油水界面变形形成的水脊向上推进速度也比较缓慢，油井的无水采油期越长，无水采收率越高。

2.4水平段在油藏中的位置

水平段距离油水界面的距离，关系到水脊脊顶的高度、底水的突破时间、以及临界产量的高低，影响油藏的最终采收率。因此确定水平段的合理位置，对水平井开发底水油藏具有非常重要的意义。

3底水油藏水平井含水上升规律

对水平井开发底水油藏的含水上升规律进行分析，通过建立模型，分析了该井的日产油、日产液、含水率等指标。根据底水型水平井开采动态变化情况，将水平井开采底水油藏分为三个开采阶段：第一阶段是低含水开采阶段；第二阶段是含水快速上升阶段；第三阶段是高含水开采阶段。

3.1低含水开采阶段

水平井底水突破的时间受油层厚度、井眼轨迹、油层及流体性质、井筒压力损失等多种因素影响。但是在众多影响因素中，初始产液量对水脊突破时间的影响最大。水平井开采底水油藏水脊见水时间与初始产液量具有良好的相关性，初始产液量越大，水平井水脊突破时间就会越短，水平过早进入高含水低产能的开采阶段，累计产量越小。而初始产液量越小，水平井水脊突破时间就会越长，水平井见水时间更晚，累计产量越大，从而取得更好的开发效果。

3.2含水快速上升阶段

底水突破水平井后，水平井会出现一个含水率快速上升的阶段。含水上升速度主要受油层厚度、产液量、水平段长度等因素综合影响。其中水平井段钻遇的地层储层性质均匀，不会形成窜流通道，含水率上升就会越慢。

3.3高含水低产低能开采阶段

底水油藏进入高含水低产低能开采阶段后，水平井的含水率会达到90%以上，开采效果变的很差。因此利用水平井开采底水油藏要尽量延长前两个阶段的开采时间，从而取得更好的开采效果。这就需要降低水平井初始产液量，制定合理的工作制度。

4水平井动用状况优化研究

4.1隔层

隔层对于底水油藏的底水锥进具有很好的阻挡作用，在水平井部署设计过程中，应充分考虑隔夹层在储层中的分布位置。如果隔层不发育区域，在实际生产中，我们可以在水平井和底水之间加一个人工隔层来延迟底水的水脊突破。数值模拟结果显示人工添加隔层对于水平井开发效果具有明显改善作用。

4.2优化水平井长度

在底水油藏中，在产量一定的情况下，水平井长度越长，水平井的生产压差就会越小。因此增长水平井段的长度有利于延缓底水的锥进。考虑到经济开发的因素，水平井长度不能无限的增大，因此选取合理的水平井长度对于高效开发水平井长度具有重要意义。结合油田实际情况，将水平井长度分别设计为200m、300m、400m、500m，研究不同水平段长度对水平井开发效果和动用状况的影响。随着水平段的长度增大，水平井的累产油越多，含水率降低。当水平井段的长度达到500m时，水平井的累产油量最大，且在相同采出程度时，含水率最低。随着水平井段的长度减小，达到相同的采出程度时，含水率越高。造成这种现象的原因是水平井井段越长，产量越大，采出程度增加的越快，对整个油藏的影响越大，所含水要低。从这一点看，油藏条件允许情况下，水平井段的长度越长，油藏的开发效果越好。

4.3水平井采液速度

底水油藏中，流体流动产生的粘滞力和油水两相由于密度的差异而产生的净重力作用了水脊的形成和水脊形态。水平井采液速度决定了流体流动产生粘滞力的大小。当两种作用力达到平衡时，水脊趋于稳定。因此水平井采液速度决定了水脊的高度和水平井是否能够见水。如果采液速度过大，水平井底部的油水界面被上抬至井底，此时流体流动产生的粘滞力远大于油水两相由于密度的差异而产生的净重力。底水突破至井底后，达到另外一种平衡。如果采液速度过小，影响水平井的产量和油藏的开采速度。增大了油田开采周期，降低了油田生产效益。因此选取合理的水平井采液速度具有重要意义。低速开采可有效地抑制底水锥进，但采液速度过低难以充分发挥水平井生产潜力，因此油田实际生产中需为水平井制定合理的采液速度，可在合适的含水率阶段放大产液量以缩短油田开发期限。

5结束语

水平井技术的出现，对于油气田的开发具有革命性的意义，它不仅适用于开发常规型的油气田，而且适用于开发各种特殊类型的油气田，其中用水平井开发低渗透油气藏、底水油藏、稠油油藏和薄层油藏的效果尤其突出。目前国内各大油气田老区块基本都进入开发中后期，通过常规直井挖潜增产的效果逐渐降低，而水平井由于水平段延伸长，泄油面积远大于直井，另外相对于直井水平井能更有效的提高采收率。因此在油田生产中，水平井技术是一种经济有效的开发技术。

参考文献：

[1] 黄芳,李国鹏,刘瑞平等.砂岩底水油藏开发技术探讨[J].中国西部科技.2014(05).9-11

[2] 赵风凯.底水油藏水平井开发规律及有效动用策略研究[D].中国石油大学(华东).2018