【正文】 5．文獻查閱要求： 6．發(fā) 出 日 期： 年 月 日 7．學(xué)員完成日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 學(xué) 生 簽 名： 注：此頁由指導(dǎo)教師填寫 摘 要 在調(diào)研國內(nèi)外利用水平井開發(fā)低滲透油藏的基礎(chǔ)上，綜合分析了低滲透油藏利用水平井開發(fā)的優(yōu)越性以及目前水平井井網(wǎng)部署存在的問題，并通過油藏工程方法、數(shù)值模擬手段、經(jīng)濟評價原理，優(yōu)化設(shè)計出一套適合低滲透油藏水平井井網(wǎng)布置的方法，主要包括直井與水平井聯(lián)合井網(wǎng)的井網(wǎng)密度優(yōu)化。 隨著近年來鉆井、完井等技術(shù)的進步，水平井已經(jīng)在世界各產(chǎn)油國的低滲透油藏中得到廣泛應(yīng)用，并顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。由于受原油價格過低等因素的影響，過去我國的矛盾更加突出。 19651998 年 8 月國內(nèi)共完鉆 293 口水平井，其中：遼河油田 24口，新疆油田 26 口，塔里木油田 37 口，南海東部油田 49 口，勝利油田 101 口，其它油田 56 口，勝利油田草橋地區(qū)和塔里木油田塔中地區(qū)均獲得了明顯的經(jīng)濟效益。針對樁西某區(qū)塊的具體地質(zhì)特征和開發(fā)指標(biāo) ，對本區(qū)塊設(shè)計不同的技術(shù)方案，進行數(shù)值模擬研究，并進行效果對比。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因較多，初步分析主要是潤濕性、油水粘度比、粘土礦物的鹽敏和水敏效應(yīng)等因素的影響。 (4)注入能力高要取得相等的注水量，水平井需要的壓力較直井低，所以，水平井可提供更高的注入能力 。鑒于水平井的鉆井成本高，難度大，特別是在開發(fā)初期，地下儲層認(rèn)識不夠全面，直接鉆水平井風(fēng)險較大，而且水平井開發(fā)前，多數(shù) 油田都已部署了直井井網(wǎng)，所以，為了獲得更方便的操作工藝和更好的經(jīng)濟效益，可以考慮將兩種井型協(xié)調(diào)使用，進而出現(xiàn)了水平井直井混合的井網(wǎng)形式。現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場和古應(yīng)力場對低滲儲層天然裂縫有著重要的影響。 )的情況下，壓裂縫以平行最大主應(yīng)力方向延伸，其分布方位受天然裂縫的控制。 (3)通過對水平井、直井不同注采井型的分析認(rèn)為 :純水平井的開采效果最好，但鉆井投資高、難度大、風(fēng)險高，所以，實際生產(chǎn)中，一般選用直井注水平井采的聯(lián)合井網(wǎng)方式。就要離開學(xué)校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個起點，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來總會是絢爛繽紛。當(dāng)生產(chǎn)井見水后，可以對井底最先見水和水淹的裂縫段采取封堵措施，這樣就對水平井多次 封堵水層工藝技術(shù)提出了較高的要求。根據(jù)酸化壓裂理論，人工裂縫的延伸方向與區(qū)域地層最大水平主應(yīng)力方向一致。 地應(yīng)力對裂縫的影響 存在于地殼中的內(nèi)應(yīng)力稱為地應(yīng)力。 10 第 3 章 多井型井網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計研究 低滲透油藏巖性致密、孔喉小、滲流阻力大等客觀原因，導(dǎo)致注采井網(wǎng)系統(tǒng)的合理設(shè)計尤為重要。 (2)井筒周圍壓差低直井開發(fā)低滲油藏時，生產(chǎn)壓差已接近最大值，當(dāng)含水率上升時，生產(chǎn)壓差提高的余地很小。且油井一旦停產(chǎn)，就很難再次投入啟動，同時受傷害后的油層也難以恢復(fù)，此現(xiàn)象隨著滲透率的降低越明顯。 針對低滲透油藏，也有很多相關(guān)研究。 20 世紀(jì) 50 年代，我國是繼美國和前蘇聯(lián)后，世界上第三個進行水平井鉆井的國家。但是，由于低滲油藏的單位面積控制儲量較小，單井產(chǎn)量低，加上投資費3 用的加大，就在很大程度上影響到了油田的經(jīng)濟效益?？梢姡谖覈秃髠鋬α烤o張的情況下，怎樣才能動用和開發(fā)好低滲透油藏儲量，對我國石油工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展起著十分重要的意義。然而 ,現(xiàn)實中仍有很多企業(yè)遭遇失敗。所以，在低滲油藏井網(wǎng)部署前，首先需要弄清楚主應(yīng)力及天然和壓裂裂縫的方向，從而優(yōu)化設(shè)計水平井段延伸方向；同時分析出水平井直井聯(lián)合井網(wǎng)的最優(yōu)注采方式和井網(wǎng)形式，以充分發(fā)揮水平井和直井的優(yōu)點；并在此基礎(chǔ)上，進行井網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)化研究，通過產(chǎn)油量、含水等動態(tài)指標(biāo)的變化，優(yōu)選出最優(yōu)水平井垂向 位置、最優(yōu)水平段長度及合理井排比等。徐文斌等人運用謝爾卡喬夫井網(wǎng)密度關(guān)系式，回歸出了符合小斷塊注水開發(fā)油田的井網(wǎng)指數(shù)與流度的經(jīng)驗關(guān)系式，同時結(jié)合經(jīng)濟評價，推導(dǎo)了油藏開發(fā)初期井網(wǎng)密度計算公式。 (3)水平井井網(wǎng)理論研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 90 年代，程林松和郎兆新在擬三維求解思想的基礎(chǔ)上，應(yīng)用保角變換、疊加原理、鏡像理論和等值滲流阻力法等滲流理論，對直井水平井五點法面積井網(wǎng)的滲流問題進行 了理論分析。目前，我國陸上 20 多個油區(qū)發(fā)現(xiàn)并探明的低滲油田將近 30 個，地質(zhì)儲量約 40 億噸，占國內(nèi)已探明原油地質(zhì)儲量的 25%。在井網(wǎng)規(guī)劃、軌跡設(shè)計、儲層保護、注水開發(fā)等過程中，裂縫系統(tǒng)都具有非常重要的作用，所以，低滲儲層認(rèn)識的重心不是基質(zhì)滲透率的空間分布和變化，而是裂縫體系的空間分布和 變化；儲層保護的首要目標(biāo)也并非基質(zhì)孔喉，而是裂縫網(wǎng)絡(luò)體系。 水平井候選油藏參數(shù)分析 通過上述分析看出，水平井開發(fā)低滲透油藏具有很大的優(yōu)勢，但是，并非低滲油藏的每一區(qū)塊都適宜水平井開發(fā)，水平井對低滲油藏本身還有一定的要求，水平井區(qū)必須有足夠的地質(zhì)儲量。 (3)直井注水 — 水平井采油注采方式此方式結(jié)合了水平井和直井的優(yōu)勢，操作較簡單，現(xiàn)場應(yīng)用較多。② 影響裂縫中流體壓力的遞減速率油藏在投入開發(fā)前，地下各組裂縫中的流體壓力基本相同，一旦投入開發(fā)后，流 體的壓力會隨著流體采12 出而減小，裂縫的開度降低，甚至有可能會閉合成為無效裂縫。而水平井為了滿足壓裂要求，在鉆井前既要考慮水平井的方向，也要確定水平井的完井方式。以此語言來安撫我尚沒平復(fù)的心。借此次機會感謝兩年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學(xué)，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。 ② 垂直 最大水平滲透率方向，增加儲層向井筒的流動能力； 13 ③ 垂直現(xiàn)有最大水平主應(yīng)力方向，增加地層流體向井筒的滲流能力； ④ 垂直裂縫走向，以便貫穿多條裂縫發(fā)育帶，提高產(chǎn)量； ⑤ 垂直高滲透帶延伸方向； ⑥ 垂直邊水侵入方向，使邊水均勻推進，提高邊水驅(qū)替效果； ⑦ 充分考慮油藏形態(tài)與水平井泄流面積形態(tài)之間的匹配關(guān)系。所以，那些平行于最大主應(yīng)力方向的裂縫，因其滲透性和開度都最大，開度變小程度和流體壓力降低程度也就最大，隨著開采的進行，所起的作用減小，甚至可能閉合形成無效裂縫。但是從技術(shù)和鉆井投資角度 考慮，目前水平井的作業(yè)和鉆井成本大約是直井的11 2 倍，鉆井難度較大，而且在開發(fā)初期，打井前，地下儲層認(rèn)識不夠充分，直接鉆水平井風(fēng)險較大，現(xiàn)場初期一般都打部分直井以獲得地下資料，所以，在原有的直井井網(wǎng)基礎(chǔ)上補鉆新水平井是常規(guī)的加密手段，所以，從技術(shù)和經(jīng)濟最佳方面考慮，認(rèn)為直井注水平井采為最佳的井網(wǎng)方式。所以，目前我國水平井開發(fā)的油氣藏深度 設(shè)定為500~5000m。 多井型井網(wǎng)在低滲透油藏中的適應(yīng)性 常規(guī)直井井網(wǎng)開采不足之處 由于低滲透油藏的特點，利用直井或加密直井開發(fā)低滲透油藏存在幾點不足： (1)直井開發(fā)時的流動為徑向流，由于低滲透油藏滲透率低、巖性致密、孔喉小，導(dǎo)致注采壓差大，容易使底水錐進，減小無水采收期，穩(wěn)產(chǎn)難度大，產(chǎn)量遞減快，從而導(dǎo)致較差的開發(fā)效果； (2)生產(chǎn)剖面與油藏接觸面積小，滲流通道小，單井產(chǎn)量低，而常規(guī)直井開發(fā)低滲油藏的井網(wǎng)密 度一般較大，從而造成鉆井成本高，而儲量動用程度低的局面；(3)低滲油藏多具有天然或人工裂縫發(fā)育，裂縫性砂巖油藏吸水能力較強，水驅(qū)各向異性明顯，因此，沿裂縫方向油水井間容易發(fā)生水竄，降低油田的開發(fā)效果?？梢?，在今后相當(dāng)長的一個時期內(nèi)，低滲透油氣資源將成為我國增產(chǎn)的主要基礎(chǔ)，研究和開發(fā)好低滲透油田對我國石油工業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展起著非常重要的作用。另外，程林松等人開發(fā)了一個關(guān)于水平井的有限元數(shù)模軟件，對水平井五點法井網(wǎng)進行了研究，通過數(shù)模得到不同井網(wǎng)的開發(fā)指標(biāo)，并與五點法直井井網(wǎng)進行效果對比，并對水平井開發(fā)效果的影響因素進行了探討，得出結(jié)論：雖然總體上水平井五點法井網(wǎng)比直井井網(wǎng)開發(fā)效果有所改善，但采收率