目前,我國低滲透油藏儲量占總儲量40%左右,是未來開發的重點和難點。從已開發的低滲透油田看,開發效果差異大,根源是低滲透油藏具有其特殊性,對注水開發井網的部署極為敏感。如果注采井網布置合理,能見到好的注水效果,否則,很難達到方案預期效果。
一、井網部署介紹
低滲透油藏開發井網部署大體上經歷了3個階段:初期沿用中高滲透油藏的開發井網,中期將注采井網與儲層裂縫系統進行了初步優化,井排方向與裂縫方向錯開一定角度。目前階段采用注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點法井網,或者是排距、井距不等的注水井排平行于裂縫系統的矩形井網。
1.初期沿用中高滲透油藏的開發井網
低滲透油藏開發初期,對滲流特征認識不充分等,采用了中高滲透油藏的開發井網,造成了注水受效差、注采比高、產量遞減、自然遞減率高等問題。例如,龍虎泡高臺子層,儲層孔隙度為13.5%,空氣滲透率為0.51×10-3μm2,采用300m×300m正方形反九點法井網,注水開發4年,累積注采比達到3.54,單井日產油由1.32t/d下降到0.65t/d,地層壓力由7.8MPa下降到5.8MPa,自然遞減率高達34.5%,由此可見,注采井間無法建立有效的驅動壓力體系。
局部區域天然微裂縫較為發育的新肇油田,采用300m×300m正方形反九點法井網,注水井排方向沿東西部署,與裂縫走向平行。注水開發4年,注水井排方向油井水淹比例高達63.0%。
2.中期優化注水井排方向與裂縫方向
在低滲透油藏開發實踐中,逐漸認識到井網對開發效果影響較大,中期將注采井網與儲層裂縫進行了初步優化,井排方向與裂縫方向錯開22.5o或45o。井網延遲了注水井排油井見水時間,開發狀況有所改善,但是注水井沿裂縫方向與錯開的生產井仍可形成水線,所以水淹速度仍很快,且難以調整。例如安塞油田坪橋區和王窯區開發初期,以250m~300m正方形反九點法井網投入開發,井排方向與裂縫走向錯開45o。由于裂縫較發育,致使裂縫兩側壓力差異較大。
3.目前采用菱形反九點法井網或矩形井網
針對低滲透油藏開發基本特點,結合現場試驗,提出注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點法井網。
安塞油田王窯區西部王25-05井組和相鄰的王22-03井組地質條件、壓裂規模相同,前者采用165m×550m的菱形井網,后者采用300m×300m正方形井網。統計表明王25-05井組比王22-03井組見效比例高出12.5%,平均每年含水上升速度低于3.0%,由此可見,菱形井網好于正方形井網。
二、合理井網的探討
低滲透油藏由于儲層致密,實現有效注水開發往往與裂縫密切相關,由于油藏本身發育裂縫,致使基質和裂縫滲透率之間存在強烈差異和各向異性。從兩個方面對低滲透油藏開發合理井網分析。
(1)為盡量避免油水井發生水竄,必須要考慮沿裂縫線性注水,即注水井排與裂縫走向一致,這樣因為注水井之間存在裂縫很快形成水線。注水井之間沿裂縫拉成水線后,隨著注水量的不斷增加,注入水會逐漸形成水墻而把基質里的油驅替到油井中去,這樣可防止油井發生暴性水淹,并獲得較大的波及面積。
(2)注水井井距一般應大于油井井距,也應大于注水井與油井之間的排距。在沿裂縫線性注水情況下,若注水壓力稍高于巖石破裂壓力,裂縫可保持開啟狀態,在強烈的滲透率級差和各向異性作用下,注水井排很快拉成水線,若井排距差異不大,注水能力富余而油井見效又不明顯。若采用注水井井距大于油井井距和排距的不等距井網,則注水井能力充分發揮注水能力,油井又可以比較明顯見到注水效果,從而使油井保持較高的產能。
根據以上分析,低滲透油田開發合理井網應該是不等井距的沿裂縫線性注水井網。采用這種井網不僅能獲得較高的產量,同時由于注水井距加大使總井數比正方形井網少,保持了較高的油水井數比,獲得了較好的開發效果和經濟效益。
三、部署合理井網的建議
1.加強儲層砂體和構造特征的預測
低滲透油田取得好的開發效果,一般要使水驅控制程度達70%以上。由于低滲透油藏沉積條件和儲層物性差,導致砂體發育連續性差和油水關系復雜,給注采井網部署增加了難度。只有對斷層及微幅度構造的識別和預測提高,深化區域沉積和構造發育史的研究,才能為準確預測砂體發育狀況和地應力方向奠定基礎。
2.搞清地應力主方向
不等井距線性注水井網由于注水井排與采油井排距比井距小,因而裂縫方向即便是相差很小的角度,也會造成水竄,所以采用布井方案的前提是必須準確搞清裂縫的方向。獲得的裂縫的方向都是有限個“點”的數據,要獲得某一區域平面上主應力方向分布一般借助數值模擬技術或是采用地應力方向的內插和外推方法。
3.確定基質滲透率和裂縫滲透率的比值
不等井距線性注水井網的井距和排距的大小主要取決于基質滲透率和裂縫滲透率的比值。因此,應在綜合考慮油井產能、油藏埋藏深度、油層和隔層分布及油藏基質滲透率大小情況下做出壓裂優化設計,在壓裂優化設計基礎上確定出基質滲透率和裂縫滲透率比值。
4.確定油藏的啟動壓力梯度值
合理的注采井排距必須建立有效的驅替壓力系統。實驗表明,低滲透儲層中油氣水流體具有非達西流特征,存在啟動壓力梯度。在注水開發過程中,要保證油層中任意點驅動壓力梯度均大于啟動壓力梯度,才能建立起有效的注采驅動壓力體系。
責任編輯: 中國能源網