齊紅專 (中石油大慶油田有限責任公司第八采油廠第二油礦,黑龍江大慶163514)
升平油田含油面積46.6km2,地質儲量2448×104t,于1987年10月投產,1989年4月份轉入注水開發,1993年底實現分層注水,1997年和2003年2次擴邊調整,2000、2004、2006年3次加密調整。到2006年12月底,已投產采油井379口,注水井204口,已累積產油456.7414×104t,采出程度17.61%,采油速度0.42%,綜合含水57.35%。
升平油田從87年投產至今已經歷近20年的時間,隨著開發時間的延長,高含水井的井數逐年增多,到2006年底已達到106口,這些井大部分措施調整余地很小,而且由于這部分井的無效產水,導致全油田的綜合含水上升很快,產量遞減逐年增大。為了減緩產量的遞減,需要較大幅度的不斷提高產液量。而當區塊含水很高時,繼續提液增油效果不明顯,增水量卻很大。隨著結構調整的不斷深入,高含水井各小層間的含水差異越來越小,使得注水調整越來越困難。因此,需要正確處理好提液和降水的對立統一關系,既要合理地提高產液量,減緩產量遞減,又要保證開發經濟上的合理性,最大限度地控制無效產水量。對于高含水井主要采取堵水和高含水關井等措施。高含水關井是一種特定方式的堵水,它是對井內無層間接替條件但在平面上有受效井的情況下采取的特殊控水手段,所以它同堵水措施一樣發揮著平面調整作用。
由于油層的非均質和油水流度比不同,以及井網注采關系的不均勻性,水驅油過程中推進速度不均勻,造成注入水 (或邊水、底水、夾層水)沿著高滲透帶舌進現象或高滲透層超前嚴重水淹,對于井內有接替層的井,可通過封堵油井中高含水層段的辦法,對于井內無接替層的井,可進行高含水井關井,這樣既可以降低產水量,控制油田含水,又可以調整平面矛盾,是高含水后期改善油層水驅效果的有效途徑之一。
油層平面水驅效果好壞,一是體現在水驅波及面積的大小;二是體現在波及面積范圍內的驅油效率。對高含水井關井以后,由于鎖死了注入水量在該層的產出,注入水勢必在地下改變其滲流的方向和途徑,這種流場的變化,有利于擴大注入水在地下的驅油波及面積,提高驅油效率。
高含水井關井以后,對全區來說主要是減少了產水量,使地層存水率增加,而對產油量的影響卻相對較小。因此,高含水井關井以后,可以在一定程度上降低全區的含水水平,控制含水上升速度。升平油田2007年底采取高含水關井21口,日降水108m3,關井初期控制全區含水上升2.7%。可見,高含水井關井后可以明顯起到降低含水的作用。
多油層砂巖油田層間的非均質性是客觀的,它決定了油田開采過程中各油層水淹程度的不均勻性。油井的生產成本是隨著含水的上升而不斷增加的,當油井的含水上升到油井開采的經濟界限含水而不允許繼續開采時,在其本井內無接替層進行開采,即對該井進行關井。關井后改變了地下流體的液流方向,使周圍油井受效方向增加,在改善油層平面水驅效果的同時也提高了注入水的利用率。
對于達到或接近關井經濟界限的油井是否應當關井,應考慮以下多種因素:
一是油田含水上升較快,相當一部分儲量的原油要在高含水期采出。統計由于高含水已經計劃關井的86口井數據 (見表1)可以看出,含水在80%以前只采出可采儲量的60%~70%,含水達到80%~90%之間仍可采出15%~20%的可采儲量,在含水大于90%階段還可采出5%~10%左右的可采儲量,因此關井勢必造成一定數量的可采儲量損失,關井含水越低儲量損失越大。

表1 86口高含水井關井不同時期含水與可采儲量關系統計表
二是高含水井關井后減少一定液量的產出,在有接替井點開采的情況下,液流方向發生改變,由于油層平面的非均質性,會獲得較好的平面效果,使注入水利用率提高,水驅可采儲量增加,取得與堵水措施同樣的效果。
三是在原油生產過程中,各階段都有原油產量和綜合含水指標的要求,高含水井關井降低了無效產水量,減緩了含水上升速度,但也會影響原油生產水平,所以2者應綜合考慮,分清主次。
綜上所述,油井高含水關井應遵循以下4個原則:最大限度地減少可采儲量的損失、盡可能產生較好的平面效果、應考慮綜合含水指標的要求、應保證經濟上的合理。
對于有接替層產液量相對較高的高含水井實施堵水,通過調整層間矛盾和平面矛盾改善開發效果;對于液量比較低的油井,低滲透差油層可以優先選擇壓裂改造[1];有一定供液能力的井可以考慮進行調參或換大泵,通過提高單井產液量來達到提高單井產油量的目的。
高含水井關井后,在平面上將引起注采關系的變化,增加可采儲量,提高注入水利用率,控制油田含水上升速度,減緩產量遞減,但也可能影響原油生產水平,降低采油速度,為此應遵循以下2個原則:一是高含水井無可調整措施措施;二是不具備轉注等可利用價值。
確定關井的地質含水界限:考慮可采儲量的損失,關井含水界限不能太低。統計升平油田歷年來采取關井的86口高含水井效果分析,關井前日產液442t,日產油僅有8.6t,平均動液面1294m,其中有61口井全出水。統計與這部分井相連通無措施正常生產的57口采油井資料,關井前后對比,日產液上升24.9t,日增油15.8t,綜合含水穩定在38.3%~38.8%之間,平均動液面上升21m,可見從產量遞減速度和可采儲量的增加2個方面都收到了一定的效果。另外堵水層位含水界限可降到95%,一般來講,高含水井中的高產液層也是含水較高的層,含水較低的層產液量也相對較低,所以全井含水基本上代表了高產液層的含水水平,綜上所述,低滲透油田高含水井關井的地質界限可降到95%左右。
①必須有接替開采井點,否則必須達到關井經濟含水界限才能關井;②當注水方向比較單一,而該方向有2個以上受效方向時,關掉其中1口井,對受效困難、剩余油富集的井層,可以擴大波及體積,提高其動用程度;③高含水井關井應優先選擇平面矛盾比較突出的井;④對于沒采取過挖潛措施,采出程度比較低的先不關井,如二次加密井;⑤高含水井關井與否應首先考慮油田開發的需要。為了保證一定原油生產水平,在原油產量緊張時,對于具備以上關井條件的油井也應延期執行;為了達到綜合含水指標的要求,對于接近關井界限的高液量油井可提前關井;⑥對于沒有挖潛余地和經濟開采價值的油井,如果產量不是特別緊張,考慮經濟效益的原因應予以關井。
高含水井關井因目的不同而評價效果不同,即使為了同一目的評價方法也不一樣,具體可以從以下幾個方面評價。
升平油田2006~2007年共關井37口,關井前日產油僅有0.7t(其中有34口井全部出水),經過4~5個月的時間后周圍油井陸續見到一定效果,主要受效井有29口,日產液由154.3t上升到163.5t,日產油由82.8t上升到89.2t,上升了6.4t,綜合含水由46.3%下降到45.4%,不但有效彌補了高含水關井影響的產量,而且達到增油降水的目的。
統計升平油田歷年來關井的86口高含水井,有61口井全出水,關井后從很大程度上節省了耗電、耗氣、人工等費用。
升平油田2006年由于高含水實施關井的21口采油井關井后使全區含水下降2.7%,其中高液量高含水井關井降水幅度相對比較大;另外高含水井關井所取得的平面效果也使全區含水下降0.7%。
(1)高含水后期進行高含水井關井,可以改善平面驅油效果,提高注入水利用率,既控制了含水上升速度,又提高了水驅可采儲量。
(2)考慮經濟上的合理,對不同液量的油井依據經濟含水界限關井,考慮平面調整效果,對于具備地質條件的油井關井含水界限可定在95%。
(3)考慮可采儲量的損失,對于沒有接替開采井點的油井必須達到經濟界限才能關井,對于已達到經濟界限的油井,考慮經濟有效開采,應予以關井。
(4)對于已達到關井經濟界限的油井,首先考慮進一步挖潛,如堵水、壓裂、換泵等。采出程度達到一定程度時,再考慮關井。
(5)高含水井關井效果評價,除了利用井口資料進行對比外,還應利用水淹特征曲線進行綜合分析。