淺談塔河油田注水替油機理

胡黎明 謝鑫 林強

摘 要:塔河油田碳酸鹽巖油藏儲層巖溶裂縫、洞、孔呈多重介質(zhì)特征,儲集體空間分布不連續(xù)性,油藏的油水關(guān)系復(fù)雜,奧陶系碳酸鹽巖縫洞高度發(fā)育,并以多縫洞系統(tǒng)的形式彼此孤立存在,油藏投產(chǎn)后初期高產(chǎn),但無水采油期短,含水上升快,產(chǎn)量遞減快。針對以上情況,塔河油田提出了同井注采、注水替油的補充油田開發(fā)能量的新方法,這使塔河油田產(chǎn)量有明顯的增長。

關(guān)鍵詞:塔河油田注水替油機理探討

中圖分類號:TE38 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0073-01

塔河油田奧陶系油藏是大型非均質(zhì)碳酸鹽巖巖溶縫洞型油藏。塔河油田縫洞型碳酸鹽巖油藏由于儲集體與外部基本不連通,隨著原油的開采儲集體得不到有效的能量補給,產(chǎn)量、壓力遞減較快。針對縫洞型油藏中孤立溶洞特殊的儲集、流動特征,塔河油田提出縫洞單元定容體油井單井注水替油技術(shù),使單井產(chǎn)量逐漸提高。本文結(jié)合塔河油田縫洞型油藏地質(zhì)特征介紹單井注水替油機理。

1塔河油田縫洞型油藏的基本特征

塔河油田碳酸鹽巖油藏儲層巖溶裂縫、洞、孔呈多重介質(zhì)特征,儲集體在空間分布不連續(xù)性,油藏的油水關(guān)系復(fù)雜。據(jù)油田鉆井統(tǒng)計,溶洞鉆遇率超過75%,鉆井過程中鉆遇油層時鉆頭放空導(dǎo)致井涌井漏是普遍現(xiàn)象。塔河油田縫洞型碳酸鹽巖儲層的物性分析顯示其基質(zhì)基本不具儲、滲性能,僅作為儲集體的封堵體分隔和遮擋各類儲集空間。通過鉆探證實,其儲層在橫向上變化大,高產(chǎn)井與中、低產(chǎn)井在平面上交叉分布。

2塔河油田流動單元劃分

2.1 縫洞型油藏流動單元劃分原則

縫洞型碳酸鹽巖油藏主要依據(jù)儲集體特征、水動力條件的不同來劃分流動單元。同一單元儲集體具有相同的流體動力條件以及相同的流體性質(zhì),不同的流體單元具有不同的流體動力系統(tǒng),具有相同的流體動力特征和流體性質(zhì)即為同一流動單元,每個單元都具有相對獨立的壓力系統(tǒng)或相對一致的壓力連通關(guān)系以及性質(zhì)相似的流體。

2.2 流動單元劃分方法

根據(jù)塔河油田由于單井油氣分布不連續(xù)、單個縫洞儲集體周圍基巖基本不具儲、滲性能以及單個油氣藏具有相對對立的油水系統(tǒng)及油水界面,整個油氣藏整體上不具統(tǒng)一的低水的特征,將各個獨立的溶洞劃分成不同的流動單元。具體方法如下:

(1)壓力趨勢分析法:在一連通的油藏儲集體內(nèi),隨著越來越多的原油采出及壓降漏斗的逐漸擴(kuò)大,該儲集體的地層壓力值應(yīng)該越來越低,從時間上看,開采后期所鉆新井的測試地層壓力應(yīng)低于早期鉆探井的測試地層壓力。

(2)井間生產(chǎn)干擾分析法:通過改變油井投產(chǎn)、工作制度判斷劃分流動單元,如果在鄰井能夠觀察到井間干擾,則說明井間是連通的,處于同一壓力系統(tǒng)；如果井間無任何干擾現(xiàn)象,則說明井之間儲層可能不連通。

(3)流體性質(zhì)差異分析法:在同一儲集單元中,烴在漫長的混合過程可以完全消除不同成因的烴的成分差異； 反之,如果儲層是分隔的,那么由各種原因造成的差異特性將保存下來。根據(jù)不同油井流體組成的差異,可推斷油藏內(nèi)部的分隔性。

(4)干擾試井法:改變激動井的工作制度,采用直讀式電子壓力計,可以在附近的觀察井中記錄到壓力干擾,以此判斷激動井和觀察井之間的連通性。縫洞型碳酸鹽巖油藏干擾試井分析是以雙重介質(zhì)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。塔河油田運用以上方法將塔河油田主體開發(fā)區(qū)劃分出20個孤立或相對定容封閉體和10個連通儲滲單元。

3 單井注水替油工藝

3.1 單井注水替油機理

鑒于碳酸巖油藏溶孔、溶洞發(fā)育,流體與巖石界面張力弱,當(dāng)油井能量下降后,通過注入油田水,提高地層壓力,在燜井過程中利用油水密度差分異的原理,油水發(fā)生置換,近井儲集體內(nèi)彈性能量恢復(fù),井口壓力上升,達(dá)到生產(chǎn)條件。注水替油可分為注水、燜井、采油3個階段。

(1)注水階段。隨著單元儲集體原油的采出,地層壓力逐漸下降,油井供液不足,通過注水恢復(fù)部分地層壓力。隨注水量的增加和注入水對原油的驅(qū)替,地層中含油飽和度逐漸下降。

(2)燜井階段。注水后關(guān)井,通過重力分異作用使油水發(fā)生置換,密度較大的注入水下沉至儲集體下部形成次生底水,油水界面上移,抬升原油向井筒運移。

(3)采油階段。開井采油階段是能量釋放的過程,由于注入水大部分聚集在井底附近,因此開采初期含水高,隨開采時間增加逐漸下降,然后再緩慢上升,而日產(chǎn)油有一個先上升再逐漸遞減的過程,表明地層深處的油向井底流動。

3.2 TK741井注水替油工作實施情況及效果

TK741井位于塔河八區(qū)與塔河十區(qū)交界處,該井鉆井放空7.6m,2004年4月試油,初期日產(chǎn)液134m3,日產(chǎn)油109t。由于能量遞減快,同年10月轉(zhuǎn)抽,11月初無液面關(guān)井。2005年3月對TK741井進(jìn)行下返酸壓施工,修井作業(yè)中壓井液有少量漏失,經(jīng)過一段時間后,井口起壓并逐漸升高,隨即出油。由于井口壓力較高、油稠、氣大,難以實施壓井作業(yè)。根據(jù)井口壓力情況,認(rèn)為可以獲得較高產(chǎn)能,決定停止施工直接摻稀生產(chǎn)。開井后最高日產(chǎn)油水平達(dá)到192噸,含水0.8%,累計產(chǎn)油1218噸以后停噴,平均含水9.16%。3月25日向地層試注1031m3鹽水,井口壓力上升到19.1MPa,開井生產(chǎn),日產(chǎn)油105t,不含水。TK741井完成注水替油11輪次時,累計注水10599m3,注水后累計采油5139t,注水前累計采油2715t,單井采收率提高近2倍,噸水換油率為0.48,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)論與建議

本文通過對塔河油田縫洞型碳酸鹽巖特征以及油田實際注水替油生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析,得出了以下結(jié)論和認(rèn)識:

(1)塔河油田縫洞型碳酸鹽巖儲層的儲集空間具有多樣性,對儲滲起主要作用的是溶洞和裂縫。溶洞是重要的儲滲空間,裂縫是縫洞型碳酸鹽巖儲層的主要滲流通道,也是重要儲集空間。

(2)單井注水替油利用油水密度差,進(jìn)行重力分異,實現(xiàn)油水置換,使得定容封閉的儲集體使能量在注水過程中很快恢復(fù),從而實現(xiàn)對油氣的驅(qū)替。

(3)建議通過室內(nèi)物理模擬實驗來了解縫洞型碳酸鹽巖的替油機理,研究不同模型參數(shù)對水驅(qū)油效果的影響,采用不同的注入方式測定驅(qū)油效果。

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