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在注水3~6个月后即可见到注水效果,但油井受效不均衡,部分井见效缓慢。如安塞油田王窑区,注水开发已近十多年,中西部见效程度86%以上,油井见效后产量增加2t/d左右;而东部见效程度仅43%,单井日增油不到0.5t/d,部分油井仍处于低压、低产状态。另外,地层压力平面分布差异也较大,特别是裂缝主向与侧向地层压力相差2.66~7.2MPa,见效井与未见效井地层压力相差3~11MPa。压力分布的不均衡,更易导致注入水突进,降低波及系数。

图1.1 长庆油田启动压力梯度与渗透率关系

澳门银河媒乐怎么下载近年来坪桥区开展了沿裂缝强化注水试验,虽然对应注水井日注水平由10~20m3提高到30~50m3,甚至部分井提高到80m3,但侧向油井压力上升缓慢,产量也只能稳定在较低水平1.0~1.5t,进一步表明,提高单井产能需要克服较大的启动压力梯度。

澳门银河媒乐怎么下载②见水后采液、采油指数下降

澳门银河媒乐怎么下载由于油水相对渗透率曲线呈现出随含水饱和度增加,油相渗透率急剧下降,水相渗透率缓慢上升,水的相对渗透率最大不到0.6,最终导致了随含水上升,采液、采油指数下降。根据矿场实际资料统计,安塞油田王窑区综合含水由29.0%上升到45.0%时,采液指数由0.88m3/(d·MPa)降为0.49m3/(d·MPa),采油指数由0.69t/(d·MPa)下降为0.28t/(d·MPa)。采液、采油指数的下降,增大了油田中

图1.2 安塞油田王窑区历年采液指数与含水率的关系

后期的提液、稳产的难度。

③天然微裂缝的存在,增加了注水开发的难度

由于油层中天然微裂缝较发育,在地层条件下呈闭合状态,但油层经压裂改造、注水开发后,局部井区裂缝开启,造成平面矛盾及层内矛盾较为突出。

澳门银河媒乐怎么下载在这类井区,注水井吸水指示曲线一般出现拐点,吸水指数剧增;或吸水指示曲线为一平缓的直线,吸水指数很大,个别井吸水剖面上反映出尖峰状吸水。这样,一方面裂缝线上的采油井表现为见效快、见水快,水线推进速度0.43m/d~4.35m/d,个别井2个月就暴性水淹,而裂缝不发育的层段,水驱动用程度极差;另一方面,裂缝侧向的油井见效缓慢,甚至长期不见效,加剧了注水开发的平面矛盾。

另外,虽然安塞油田目前平均地层压力保持在原始地层压力附近,压力保持水平96.13%,但压力分布极不均衡,王窑区及坪桥区裂缝主向与侧向压力相差3.16~7.2MPa。

由于裂缝发育形成的上述压力及见水见效特征,最终导致了注入水波及系数降低、储量动用程度低。安塞油田裂缝侧向检查井及加密井均证实了这一点,如一九九九年在坪桥东部坪30-35~30-37~30-39井裂缝线侧向80m处,部署加密检查井~坪检1井,现场取芯观察结果,油层未水洗,滴水试验均呈现半珠状,沉降试验呈分散状,该井油层厚度17.4m,电测孔隙度12.1%、渗透率1.14410-3μm2、含油饱和度56%,压裂后试油,日产油30.18t,不含水,一九九九年七月投产,初期日产油4.58t,含水10.2%。可见该井基本处于原始含油状态,表明裂缝线上注入水目前在裂缝侧向的波及半径小于80m。

④井网部署难度大

低渗透储层物性差,存在较大的启动压力梯度,导致开采过程中渗流阻力大,建立有效的驱替压力系统要求井距较小,井网密度大;而低丰度、低产、低效益又要求经济澳门银河媒乐怎么下载合理的井距比较大。因此,低储量丰度、较差的渗流条件与经济合理井网密度矛盾较为突出,方案部署中井网系统要同时满足有效地控制和动用储量,满足注水开发采油速度、采收率和经济合理等要求,井网部署难度大[4]。

澳门银河媒乐怎么下载2 分层注水工艺简介及配套技术

2.1 地质条件

油田含油层系比较多,各含油层系物性差异比较大,并且开发过程中,当动用两个以上层系时,会产生层间矛盾,若采用笼统注水方式,必然产生单层突进、舌进、个别层段吸水的现象,导致注入水推进不均匀,油田开发效果差的情况.分层注水可解决以上矛盾。

2.2 分层工艺简介

澳门银河媒乐怎么下载目前的注水工艺技术主要有油管和套管分两层段注水,是将油层分为上、下两个注水层段,中间用封隔器将上、下层段的油套环形空间封死,由套管给上层段注水,从油管给下层段注水,各层段的注水量在地面控制;双管封隔器分两层段注水,该工艺采用双管封隔器分两层段注水,下两根注水管柱,下入深的一根管柱装有封隔器,将油套环形空间封死,分为上、下两个注水层段,下入深的一根管柱注下层,下入浅的一根管柱注上层段.采用两个油管挂、两套采油树,分别控制两个层段的注水量;单管封隔器、配水器多层段注水,该工艺只下一根管柱,利用封隔器在油套环形空间将整个注水井段封隔成几个互不相通的层段,每一个层段都装有一个配水器。注入水由油管人井,通过各个层段配水器上的水嘴,控制注水量,分别注入到各层段的地层中去,分为偏心注水和同心注水两种。结合采油某厂实际,进一步改进分层注水工艺,采取单管封隔器、配水器多层段分层注水工艺技术,在靖安油田开展分层注水工艺实验。

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2.3 分层注水配套技术

在地质及工艺条件具备的条件下,要搞好分层注水,还必须做好分层压力监测、准确分层、调配分层注水量等系列工作,为此研制了一套与该厂分层注水相配套的注入及测试工艺技术.分层验封,即通过测井钢丝携带测试密封与压力计进行封隔器的分层验封,检验封隔器工作制度;分层流量测调,即采用双皮碗提密封段的集流体上,再将密封段定位于配水器内,皮碗首先实现初密封,压力平衡孔挂式流量测试密封段,从下至上依次测试,直接获得流量;分层测压,即采用桥式偏心注入进行分层压力测试,把双压力通道压力计接在双皮碗提挂式测试进入的液体使皮碗更可靠;压力计的下压力通道可测地层压力,上压力通道测油管内压力。

澳门银河媒乐怎么下载分层注水是根据不同开发层系对能量的要求进行分层补充,以满足油田精细化开采的要求。长庆油田目前应用的分注工艺主要有两种:油套分注工艺技术、偏心配水分注工艺技术。

澳门银河媒乐怎么下载2.3.1 油套分注工艺技术

管柱带封隔器、注水滑套、底部球座(带球)下入预定位置(如图2.1),座好井口,地面打压20MPa,使封隔器座封;随后投入直径38.1mm钢球,油管打压5MPa将滑套剪钉剪断,即可完井注水。

图2.1 油套分注管柱图

该工艺简单、施工方便,无须试井队进行测试调配,分层注水量由井口控制。其缺点是无法保护油层以上套管、不能洗井、不能测上层吸水剖面,只能进行两层分注等[6]。

2.3.2 偏心配水分注工艺技术

该技术为长庆油田分层注水的主导技术。完井施工时按图2.2所示管柱将各工具下入井内设计位置,然后从油管打液压20MPa使封隔器座封并完井,随后用投捞器捞出带死水嘴的堵塞器,正常注水稳定后进行封隔器验封及流量测试调配。

图2.2 偏心配水分注管柱图

澳门银河媒乐怎么下载该工艺施工简单,技术成熟,可进行多层分注及反洗井作业,并对任意层进行测试调配,流量测试一般采用浮子式流量计,调配时需下投捞器分层将堵塞器捞出,根据每层注水量在堵塞器中装好水嘴,用投捞器送入配水器,开始测试水量,水量调配不准时要重复该过程,直至达到配注要求。

偏心配水管柱使用中存在的问题:

①偏心管柱井下所用CQY341-114封隔器是可反洗井封隔器,性能不稳定,有时在反洗井时会因垢块、脏物滞留在洗井通道中,造成洗井凡尔关闭不严而形成管外窜漏,起不到分注作用。

澳门银河媒乐怎么下载②受井斜影响,调配时仪器易遇卡、遇阻,加之偏心管柱堵塞器安装在配水器一侧,投捞堵塞器时投捞器的导向爪必须进入工作筒的螺旋面,打捞头才可能抓住堵塞器的打捞头,若其对不准就可能投拔不上堵塞器,影响投捞成功率及分层配注合格率[7]。

3 注水井吸水能力分析

3.1注水指示曲线

注水井指示曲线表示稳定流动条件下,注入压力与注水量之间的关系曲线。

3.2吸水指数

澳门银河媒乐怎么下载吸水指数表示单位注水压差下的日注水量

吸水指数==

吸水指数的大小表示油层吸水能力的好坏。正常

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