【導(dǎo)讀】開采，滿足國內(nèi)對石油的需求。同時(shí)近幾年來，油價(jià)的不斷攀升，也為特低滲透。油藏的開發(fā)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)上的可行性。時(shí)機(jī)、注入速度、注入方式、氣水比、段塞大小等。最后通過對注水注氣開發(fā)方。式的綜合比較，總結(jié)分析了適合特低滲透油藏的有效動(dòng)用方式。

　　

【正文】 原因比較多，客觀原因就可歸納為下述兩個(gè)方面。 （ 1）儲層孔隙結(jié)構(gòu)不利 就因?yàn)樘氐蜐B透油藏滲透率低，所以在注水開發(fā)過程中就會(huì)產(chǎn)生種種不一樣的矛盾，其中主要原因就有儲層孔隙結(jié)構(gòu)弊端。特低滲透油田的頂端特點(diǎn)就是孔隙叫小、吼道較細(xì)。特低滲透油層由于孔隙較小、喉道較細(xì)，造成一寫不利因素，例如比表面積較大、排驅(qū)壓力過高等。這一切對注水開發(fā)都是存在弊端的。 （ 2）滲流特征的異常 特低滲儲層由于孔喉細(xì)較小、比表面積大、滲流特征 和中、高滲透層不一樣，有固液表面分子作用力強(qiáng)和原油邊界層超厚的主要因素影響。表現(xiàn)下述：①卡斷現(xiàn)象及其嚴(yán)重：在低滲透油田的注水的整個(gè)過程中，連續(xù)油流通過巖石的孔隙喉道時(shí)候，低滲透油層喉道半徑較小，毛管力迅速增加，當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力不滿足抵消毛管力效應(yīng)的時(shí)候，油流即將會(huì)被卡斷，在油流變?yōu)榉稚⒂偷蔚臅r(shí)候，這種流動(dòng)狀態(tài)的變化就會(huì)導(dǎo)致滲流阻力的增加和驅(qū)油效率的急速降低。②并存在啟動(dòng)壓力梯度。 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 超前注水開發(fā) 特低滲透油田是由巖性細(xì)密、滲流的阻力較大、壓力傳導(dǎo)的能力較差，一般天然能量都不滿足、油井自然產(chǎn)能會(huì) 低。如果僅靠天然能量開發(fā)的話，油井投產(chǎn)之后，地層壓力就會(huì)下降更快，產(chǎn)量遞減會(huì)更大，一次采收率會(huì)很低，并且壓力、產(chǎn)量的降低后，恢復(fù)就會(huì)十分的困難。所以，特低滲透油田是為了提高開發(fā)的效果，就必須采取保持壓力的開發(fā)方式，并且實(shí)施早期注水。 超前注水開發(fā)原理 超提前注水針對的事低滲透和特低滲透油層，擁有啟動(dòng)壓力梯度和油層擁有彈 — 塑性形變等等的特點(diǎn)，據(jù)非達(dá)西滲流提出的一項(xiàng)技術(shù)，改善這類儲層開發(fā)效果。超提前注水指的事注水井在油井投產(chǎn)之前投注，油井投產(chǎn)的時(shí)候該泄油面積內(nèi)含油飽和度高于原始含油的飽 和度，地層壓力不低于原始地層壓力并且建立了有效驅(qū)替系統(tǒng)的一種注采方式。 從國內(nèi)，國外提前注水所取得出的結(jié)論來看，超提前注水技術(shù)開發(fā)有以下得特點(diǎn) [10][11]：（ 1）可以建立相關(guān)的壓力驅(qū)替系統(tǒng)，單井會(huì)獲得更高的產(chǎn)量；（ 2）降低因地層壓力的下降兒造成的滲透率的傷害；（ 3）有利提高油相相對的滲透率；（ 4）超提前注水更有利提高最后采收率。特低滲透油層于孔道半徑特小，原油邊界的影響明顯，出現(xiàn)壓力梯度是在流動(dòng)的過程中。大量研究實(shí)驗(yàn)表明，開啟壓力梯度和滲透率不成正比，滲透率國低，啟動(dòng)壓力的梯度就會(huì)越大。滲流 特征為非達(dá)西滲流是特低滲透油田，流動(dòng)的流體需要在一定的開啟壓差，超前注水要在超前的時(shí)間內(nèi)，只注水，不采，所以，加大地層得壓力。當(dāng)油井開始工作時(shí)，便可以建立過高的壓力梯度，當(dāng)在超前時(shí)間內(nèi)壓力到達(dá)任意值后，油層中任何一點(diǎn)的壓力梯度都大于啟動(dòng)的壓力梯度，這時(shí)，就建立了更有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng)。 超前注水?dāng)?shù)值模擬研究 （ 1）模型的建立 要建立一個(gè)五點(diǎn)法注采井組時(shí)，需包括生產(chǎn)井（四口），一口是注水井。網(wǎng)格具體的大小如下。 網(wǎng)格數(shù)： i j k＝ 51 51 5； 網(wǎng)格大?。浩矫?上的網(wǎng)格劃分課采用 10m 的間距。縱向上共為 5 個(gè)儲層。 其他數(shù)據(jù)：油層深度 20xxm，儲層中有效的厚度 為 10m，孔隙度為 16%，滲透率為 5 103μ m2,束縛水飽和度 30%。 （ 2）超前注水參數(shù)分析 ①超前注水的速度敲定 在超前注水技術(shù)當(dāng)中最難確定的是要合理注水速哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 度，從理論上，最大注水速度是我們所能確定的。注意取注水速度為 10m3/d、20m3/d、 40m3/d、 60m3/d、 80m3/d、 100m3/d，數(shù)值模擬分別研究了各注水速度下，含水率和采出程度及地層壓力的變化趨勢。 在相同含水率的情況下，注水速度過高，采出的程度就會(huì)越高。速度越高越好的并不是注水速度，吸水能力較小的是特低滲透油層，能增加注水的速度，以定會(huì)大幅度的升高注水壓力 (見圖 47)。 注水速度 m3/d 圖 47 注水壓力隨注水速度的變化關(guān)系 從圖 47 可以看出，隨著注入的速度加大，注水的壓力有明顯的提高，這便對注水設(shè)備提出了更加的要求，與此同時(shí)更要考慮地層破裂的壓力，防止壓力更高，并壓裂地層，注入水就會(huì)沿裂縫向前，是波及系數(shù)的弊端。 所以對于特低滲透油層來說，注入速度較 小一點(diǎn)會(huì)更好。 ②超前注水時(shí)間確定 設(shè)注水速度為 40m3/d，做出了不一樣的超前注入時(shí)間，日產(chǎn)油量、含水率、采出程度上的變化關(guān)系。 給了不相同超前注水時(shí)間的情況下，單井日產(chǎn)油量會(huì)隨時(shí)間的變化關(guān)系而變化，圖 49 隨著不同超前注水時(shí)間的變化，便看出單井初期日產(chǎn)油量的變化情況。 圖 49 看的出隨著超前注水時(shí)間的加長，特低滲透油層最開始的日產(chǎn)油量就會(huì)不斷加大。例如超前注水 60 天，該初期的日產(chǎn)油量就比常規(guī)注水的日產(chǎn)油量高達(dá) 。就可得出，超前注水是在提 高特低滲透油藏的地層壓力，更好的建立了有效的驅(qū)體系統(tǒng)方面的效果。 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 超前注水時(shí)間 (天 ) 圖 49 超前注水時(shí)間和日產(chǎn)油量的變化關(guān)系 時(shí)間 (年 ) 圖 410 不相同超前注水時(shí)間下含水率的變化 由圖 4圖 411 可以看出，伴隨著超前注水時(shí)間的加長，油井的見水時(shí)間就會(huì)越早，采出量的程度也更高。在一樣采收率的情況下，超前的注水時(shí)間越長久，油井里的含水率也就會(huì)越高。 可是，并不是超前注水的時(shí)間越高越好。而是隨著加大超前注水的時(shí)間，那么不斷增加的還有注水成本，還有，一定 要在減小的注水成本上，爭取達(dá)到最大的增油幅度。 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 411 不同注水時(shí)間下采出程度的變化 圖 412 做出了超前注水時(shí)間和單井增油量之間的變化關(guān)系，所謂的單井增油量所指的是， 任意一超前注水時(shí)間下的日產(chǎn)油量，要比前一個(gè)超前注水時(shí)間下，日產(chǎn)油量的增加。 超前注水時(shí)間 (天 ) 圖 412 單井增油量隨超前注水時(shí)間的變化 從圖 412 中可看出，伴隨著超前的時(shí)間注水加長，單井增油量也會(huì)不斷提高，當(dāng)超前注水的時(shí)間到達(dá) 60 天的時(shí)候，單井增油量就會(huì)達(dá)到頂端，那么60 天以后便 單井增油量就會(huì)減小。所以，在注水超前 60 的天時(shí)候，單井日產(chǎn)油量是增加幅度最大的時(shí)候。 ③合理地層壓力確定 建立更有效的是驅(qū)替壓力系統(tǒng)特低滲透油藏開發(fā)的關(guān)鍵。在超前注水期間 ,當(dāng)?shù)貙訅毫ι揭欢ㄋ降臅r(shí)候，注意注采井間的任一點(diǎn)驅(qū)替壓力梯度都不會(huì)小于此儲層的啟動(dòng)壓力梯度，當(dāng)然對應(yīng)地層壓力也會(huì)認(rèn)定是合理的壓力目標(biāo)值。 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 壓力保持水平 圖 413 壓力保持水平與單井增油量的關(guān)系 通過數(shù)值模擬的計(jì)算得出，隨著超前注水時(shí)間的加長，累計(jì)的注入體積就會(huì)逐漸增大，平均不斷上升的還有地 層壓力，當(dāng)?shù)貙訅毫Ρ３衷谒皆嫉貙訅毫Φ?128%左右，單井產(chǎn)量增幅就會(huì)達(dá)到頂端（圖 413）。所以，地層壓力一定要保持水平為 128%左右時(shí)，采油井的投產(chǎn)才可以得到更高的單井產(chǎn)量。 周期注水開發(fā) 周期注水開發(fā)的原理 許多學(xué)者對周期注水改善開發(fā)效果的機(jī)理國內(nèi)外進(jìn)行了深入的研究，當(dāng)前都以為改善開發(fā)效果的機(jī)理是：高低滲透層間或者裂縫和基質(zhì)間的油、水交滲效應(yīng)，在注水升壓達(dá)到半周期的時(shí)候，并注入水在壓力梯度的作用下，在停注在降壓半周期當(dāng)中，順著高滲透和低滲透層量間的交滲面強(qiáng)化滲入到低滲層； 高滲透層壓力會(huì)迅速的降低，當(dāng)?shù)蜐B透層的彈性能量釋放時(shí)，部分滲入水被滯留在低滲孔隙中孔隙內(nèi)流體也反向流入高滲透層；用一時(shí)間，被滯留水取代后的原油會(huì)在降壓半周期當(dāng)中流入高滲透層之后才會(huì)被采出。交滲效應(yīng)的大與小，強(qiáng)與弱會(huì)取決于兩個(gè)重要的因素：一個(gè)是毛管力，地層的孔隙結(jié)構(gòu)、潤濕性和界面張力；是最主要的，二是高滲透層和低滲透區(qū)間壓力差的大與小。周期注水還可以加大注入水波及的體面積、來提高驅(qū)油效率、從而提高水驅(qū)的采收率。 總而言之，周期注水以在油層中的程序改變注水方式，建立不穩(wěn)定的壓力降低就是注水井組按規(guī)定，使注水進(jìn)入 小孔隙層段，促使壓差解堵作用和彈性小層層帶與區(qū)段投入開發(fā)的一種注水方式。周期注水法就是使毛管在吸吮作用下、來克服微觀非均質(zhì)性，能夠驅(qū)油動(dòng)力和交替發(fā)揮作用，原先沒有被注水波及到的特哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 低滲透進(jìn)而達(dá)到注水采收率提高的目的。 周期注水?dāng)?shù)值模擬研究 （ 1）模型的建立 要建立一個(gè)五點(diǎn)法注采井組，包括生產(chǎn)井（四口），一口注水井。網(wǎng)格具體的大小下述。 網(wǎng)格數(shù)： i j k＝ 51 51 5； 網(wǎng)格大?。浩矫嫔暇W(wǎng)格劃分采用 10m 間距?？v向上共為 5 個(gè)儲層。 地層參數(shù)與網(wǎng) 格形狀和超前注水是一樣的。 （ 2）周期注水影響因素的分析 ①不一樣工作制度對周期注水的影響 在周期作用的時(shí)間下和頻率指標(biāo)說明下，通過對數(shù)值模擬，還有周期注水的期間注水量的增加和減少，還不批階段時(shí)間的長與短，它都會(huì)決定滲流的量和油層壓力之間的變化幅度達(dá)到強(qiáng)烈的程度。一一做了對稱注水、長注短停，短注長停這三種周期注水的方式。 各注水方式的效果見表 4表 4表 44 以及圖 41其中， 各注水工作制度就是在穩(wěn)定的注水含水中 40%時(shí)開始的；采出程度增加是和穩(wěn)定注水相比較情況下；不對稱 注水的注水時(shí)間要一定。 a、對稱的周期注水時(shí)，不同的注水方式效果幾乎一樣，長注長停效果略好； b、短注長停、對稱注水和長注短停三種注水方式，短注長停效果最好，然而長注短停的效果及差； 圖 414 對稱注水效果對比圖 c、相對于不對稱的周期注水中，在注水時(shí)間一樣的條件下，注水井停注的時(shí)間越長效果就會(huì)顯著； d、停注時(shí)間較長的，采收率值就會(huì)越高，停注比值為 4 的時(shí)候，周期注水哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 就會(huì)對采出程度的影響極大。 通過對上述的分析，可以得出周期注水是可以造成地層 壓力進(jìn)行波動(dòng)的，然而短注長停卻恰恰提高原油的采出程度，幅度最大。這是由于，短注是可以在短時(shí)間內(nèi)來提高地層壓力的，從而增加了地層壓力的變化幅度，異常明顯，而長停就緩解了地層壓力下降的速度，以至于使油藏的彈性能量得到充分的發(fā)揮，達(dá)到周期注水的最佳效果。 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 第 5 章 特低滲透油藏開發(fā)方式選擇 特低滲透油藏儲層的致密、導(dǎo)壓能力較差，天然能量會(huì)更小，一次的采收率低。為了取得更好的開發(fā)效果與經(jīng)濟(jì)效益，就必須保持地層的壓力平衡，盡可能的增大驅(qū)油的效率，提高原油得采收率。 注水開發(fā)方式分析 超前注水通過大量實(shí) 踐表明防止油井生產(chǎn)后，能量補(bǔ)充不及時(shí)，地層壓力就會(huì)大幅度的降低，油井產(chǎn)量變會(huì)迅速減少，哪怕以后地層壓力上升，油井產(chǎn)量也很難得到恢復(fù)。提前注水是可以先保持較高的地層壓力，特低滲透油藏在投產(chǎn)后，地層壓力的下降。也給出了超前注水與常規(guī)注水的日產(chǎn)油量對比圖。 可以看出，超前注水在油藏開發(fā)最開始便可以較大提高油井的產(chǎn)油量。會(huì)很早就見到水，產(chǎn)油量的降低幅度也會(huì)恨快。 通過對第四章超前注水?dāng)?shù)值模擬，立式可以算出，對特低滲透油藏提前注水時(shí)間的為 60 天左右正好，現(xiàn)在地層壓力就要保持在最開始地層壓力的 128%左右。提前注水可有效地提高油井的一次產(chǎn)量，但是油井可看見水較早，見水后，產(chǎn)量也會(huì)急速下降，更甚低于常規(guī)的注水一起產(chǎn)量。 程序改變注水方式是每周期注水及注水井組按規(guī)定的達(dá)成的，以在油層中建立不穩(wěn)定的壓力降，促進(jìn)原來沒有被注水波及到的，特低滲透小層的層帶與區(qū)段投放開發(fā)的零一種注水方式。該大大的提高了原油的波及系數(shù)。圖 62 也做出了不相同含水率下的周期注水采收率的變化情況 . 從圖 62 可以看的出伴隨著含水率的過多，周期注水也就提高采出的程度，繼而幅度也不斷增加，含水率就在 10％～ 40％之間，周期注水的效果會(huì)更好，其中 fw=20％時(shí)，周期注水效果為最好，提高采出程度是 ％。 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 圖 62 不同含水率下轉(zhuǎn)周期注水采收率的變化 00 10 20 30 40 50含水率（%)采出程度增幅（%） 從以上的分析可知，在注水開發(fā)特低滲透油藏的情況下超前注水提高地層壓力，開發(fā)初期就可以油井見水后，產(chǎn)量急劇的降低，油井含水迅速上升，以防萬一防止油井水竄嚴(yán)重，并采取增大油井的初期產(chǎn)量，在含水比較低的時(shí)候，采取了周期注水，便可以相對的提高原油的采出程度。 注氣開發(fā)方式 分析 氮?dú)怛?qū) 通過對第五章的研究表明，對于五種的開發(fā)方式：衰竭式、完全水驅(qū)，完全氣驅(qū)，完全水氣交替驅(qū)，注入 ()后水氣交替驅(qū)計(jì)算結(jié)果的對比。 可以看出，完全水驅(qū)和完全氣水交替驅(qū)都不是最好的開發(fā)方式，注水后轉(zhuǎn)水