CN102146788A - 水驱油藏三维流线调控提高采收率方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述方法是通过对优势渗流通道平面发育方向、垂向发育层段进行识别,对开采参数进行定量计算;建立包含优势渗流通道特征的三维地质模型,建立油藏数值模拟模型,通过油藏数值模拟精细确定目前非均质状况下的剩余油分布特征;进行井网调整和堵水调剖优化设计;利用油藏数值模拟结果,根据垂向水井吸水特征和油井产液特征,确定是否需要进行分层注采。本发明在深部调剖堵水封堵优势渗流通道基础上,通过堵水调剖与井网调整优化组合改变平面流线方向,堵水调剖与细分开发层系、分层注采优化组合调控垂向流线疏密,通过不同手段的协同效应,达到最大限度控制地下流线的目的。
Description
技术领域
本发明涉及水驱油藏提高采收率的方法,尤其涉及一种水驱油藏三维流线调控提高采收率方法。
背景技术
目前,与流线调控有关的主要提高采收率技术主要包括以下几个方面:(1)开发层系、井网调整:油田投入开发后,为了获得较好的开发效果和较高的经济效益,需要对油田进行不断的调整,其中最重要的调整方式就是开发层系和井网的调整。多油层非均质油藏往往包含着众多的油砂体或单层,而油田开发初期制定的开发方案,一般是以分布面积大、渗透率高、储量比较集中的主力油层为对象编制的,对差油层适应性较差。经过长时间注水开发后,由于各油层间的渗透性差异,层间干扰加剧。高渗透层水淹程度高,动用状况好;低渗透层水淹程度低,动用状况差,甚至不动用。当其他调整技术不能适应调整挖潜的需求时,就要细分开发层系。把动用状况差的油层划分出来,组合成一套或几套独立的开发层系开采,解决油层的层间矛盾。
井网调整主要考虑以下2方面因素:①投产初期注采井距一般比较大,水驱控制程度较低,后期为了提高水驱控制程度需要进行井网加密;②沿主流线方向水驱效率高、采出程度高,并且容易发育优势渗流通道,导致注入水无效窜流、沿非主流线方向水驱效果变差,后期主要通过注采转换或补充新井改变流线方向,提高波及程度。井网调整主要是针对平面非均质和剩余油分布特征,通过钻加密井、更新井和老井侧钻,转换注采井别,来完善砂体的注采关系,改变平面流线方向,解决油层的平面矛盾,扩大注水波及体积,改善水驱开发效果。(2)分层注水采油:我国大部分油田都是非均质多层砂岩油藏,各类油层在层间、层内和平面存在很大的差异,通过细分不同开发层系,每口井仍有几个或十几个小层进行合采,各层之间的渗透率仍然存在较大差异,这些差异对注水开发效果有很大影响,分层注采是进一步调整层间矛盾的重要工艺措施。分层注水就是在同一口注水井中,利用封隔器将多油层分隔为若干层段,使之在加强中、低渗透率油层注水的同时,通过调整井下配水嘴的节流损失,降低注水压差,对高渗透油层进行控制注水,以此调节不同渗透率油层吸水量的差异。分层采油是在一口采油井中下入一套带多个封隔器的采油管柱,通过转换开关控制不同油层的生产压差,来提高中低渗透层的产液能力,控制高渗透层的出液,以此调节不同渗透率油层产液量的差异。目前,三级四段分层注采技术比较成熟,主要是弥补细分开发层系细分能力的不足,还无法做到层内细分。(3)调剖堵水:油层是不均质的。注入油层的水,常常80%~90%的水量为厚度不大的高渗透层所吸收,注水层吸水剖面很不均匀,且其不均质性常常随时间推移而加剧,因为水对高渗透层的冲刷,提高了它的渗透性,从而使它更容易受到冲刷。因此,注水油层常常出现局部的特高渗透性(优势渗流通道),使注水油层的吸水剖面更不均匀、油井暴性水淹。通过向地层中注入调剖堵水剂,对封堵优势渗流通道进行深部封堵,使后续注入的流体改变液流方向,提高注入水的波及系数,改善水驱效果,降低油井含水,这种工艺措施在水井称为水井调剖在油井称为油井堵水。调剖堵水通过封堵优势渗流通道,既能调整层间矛盾,又能调整层内和平面矛盾,尤其是在调整层内和平面矛盾方面,调剖堵水具有其他手段无法比拟的优势,是今后水驱老油田提高采收率的重要发展方向和技术手段。
井网调整能够大幅度改变平面流线方向,但在水驱开发后期井网相对比较完善,井网加密和注采井别转换的空间越来越小。此外,井网无法根据优势渗流通道进行任意调整,即使进行了调整,优势渗流通道依然存在,仍然会发生窜流现象。细分开发层系、分层注采主要解决层系和层间非均质矛盾,无法解决层内非均质问题。堵水调受堵剂性能限制,其解决层系和层间矛盾的能力远小于细分开发层系和分层注采,主要用于平面和层内非均质的调整。调剖堵水虽然能够同时调整垂向矛盾和平面矛盾,但其层间矛盾调整能力要弱于细分开发层系和分层注采。现有技术各有特点和侧重点,在矿场应用上主要以单一方式为主,还没有根据自身特点进行有机组合,实现不同手段的协同效应。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提出一种水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,通过该方法能够大幅度改变流线方向,从而达到扩大水驱波及体积、提高水驱采收率的目的。
本发明的技术方案是:
一种水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
(1)综合利用岩心、测井、测试、试井以及生产动态的数据资料,对优势渗流通道平面发育方向、垂向发育层段进行识别,定量计算大孔道发育厚度、大孔道的孔隙度、渗透率、孔喉半径、孔隙体积参数;
(2)在对优势渗流通道进行识别和以上参数计算基础上,利用地质建模软件建立包含优势渗流通道特征的三维地质模型,以优势渗流通道地质模型为基础建立油藏数值模拟模型,通过油藏数值模拟确定目前非均质状况下的剩余油分布特征;
(3)根据优势渗流通道和剩余油分布特征,结合油水井间地层压力分布,进行井网调整和堵水调剖的设计;
(4)根据目前井网情况首先确定需不需要完善井网,然后根据优势渗流通道三维空间展布特征和完善后井网情况确定需要调剖和堵水的油水井;
(5)根据剩余油分布特征,将剩余油饱和度低于35%的区域定为强水淹区域,以调剖深度大于0.3倍强水淹半径为依据确定调剖堵水深度;
(6)综合考虑油水井间压力降落特征、优势渗流通道孔喉半径大小,根据调剖堵水后水井注水压力上升需要和油井产液需要,设计调剖堵水剂类型、段塞个数和配方组成,根据优势渗流通道孔隙体积大小和调剖堵水深度确定调剖堵水剂的用量;
(7)利用油藏数值模拟手段预测调剖堵水后油水井注入和生产特征,根据油水井间流线分布特征确定井网是否进行调整以及调整方式;调整方式包括注采转换、补充新井、老井侧钻;
(8)利用油藏数值模拟结果,根据垂向水井吸水特征和油井产液特征,确定是否需要进行分层注采;如果需要分层注采,则根据目的层数量、层间隔夹层厚度、层间平均地层压力差距及配产配注要求选择配套分层注采管柱;
(9)满足注采要求后,开展堵水调剖矿场施工,施工完毕后下入所选分层注采管柱,优化注采生产参数;生产参数主要包括分层配注量、注水压力、生产压差、产液量、动液面。
所述分层注采包括根据油藏非均质特征、隔夹层发育特征层间地层压力差异以及套管情况对封层注采层段、分层注采管柱和分层注采参数的确定。
所述测试的数据资料包括压降测试、吸水剖面、吸水指示曲线、产液剖面及示踪剂测试的数据资料。
所述测井的数据资料包括常规测井、生产测井的数据资料;所述试井的数据资料压降试井和干扰试井的数据资料。
完成步骤(1)-(8)后,满足注采要求则开展矿场施工,如果还不能满足要求,则考虑细分开发层系;细分开发层系后重新开展数值模拟,然后重复步骤(8),直至满足注采要求。
在堵水调剖施工完成后,定期测试吸水剖面和产液剖面,根据测试结果,适时调整分层注采参数,确保注入水的均衡驱替。
本发明的有益效果:
本发明在深部调剖堵水封堵优势渗流通道基础上,通过堵水调剖与井网调整优化组合改变平面流线方向,堵水调剖与细分开发层系、分层注采优化组合调控垂向流线疏密,通过不同手段的协同效应,达到最大限度控制地下流线的目的;本发明根据不同油藏特点,通过不同技术的优化组合,充分发挥不同技术的自身优势,弥补技术缺陷,实现不同手段的协同效应,达到大幅度调控地下流线、提高水驱采收率的目的。
具体实施方式
本发明的水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
(1)综合利用岩心、测井、测试、试井以及生产动态的数据资料,对优势渗流通道平面发育方向、垂向发育层段进行识别,定量计算大孔道发育厚度、大孔道的孔隙度、渗透率、孔喉半径、孔隙体积参数;
(2)在对优势渗流通道进行识别和以上参数计算基础上,利用地质建模软件建立包含优势渗流通道特征的三维地质模型,以优势渗流通道地质模型为基础建立油藏数值模拟模型,通过油藏数值模拟确定目前非均质状况下的剩余油分布特征;
(3)根据优势渗流通道和剩余油分布特征,结合油水井间地层压力分布,进行井网调整和堵水调剖的设计;
(4)根据目前井网情况首先确定需不需要完善井网,然后根据优势渗流通道三维空间展布特征和完善后井网情况确定需要调剖和堵水的油水井;
(5)根据剩余油分布特征,将剩余油饱和度低于35%的区域定为强水淹区域,以调剖深度大于0.3倍强水淹半径为依据确定调剖堵水深度;
(6)综合考虑油水井间压力降落特征、优势渗流通道孔喉半径大小,根据调剖堵水后水井注水压力上升需要和油井产液需要,设计调剖堵水剂类型、段塞个数和配方组成,根据优势渗流通道孔隙体积大小和调剖堵水深度确定调剖堵水剂的用量;
(7)利用油藏数值模拟手段预测调剖堵水后油水井注入和生产特征,根据油水井间流线分布特征确定井网是否进行调整以及调整方式;调整方式包括注采转换、补充新井、老井侧钻;
(8)利用油藏数值模拟结果,根据垂向水井吸水特征和油井产液特征,确定是否需要进行分层注采;如果需要分层注采,则根据目的层数量、层间隔夹层厚度、层间平均地层压力差距及配产配注要求选择配套分层注采管柱;
(9)满足注采要求后,开展堵水调剖矿场施工,施工完毕后下入所选分层注采管柱,优化注采生产参数;生产参数主要包括分层配注量、注水压力、生产压差、产液量、动液面。
所述分层注采包括根据油藏非均质特征、隔夹层发育特征层间地层压力差异以及套管情况对封层注采层段、分层注采管柱和分层注采参数的确定。
所述测试的数据资料包括压降测试、吸水剖面、吸水指示曲线、产液剖面及示踪剂测试的数据资料。
所述测井的数据资料包括常规测井、生产测井的数据资料;所述试井的数据资料压降试井和干扰试井的数据资料。
完成步骤(1)-(8)后,满足注采要求则开展矿场施工,如果还不能满足要求,则考虑细分开发层系;细分开发层系后重新开展数值模拟,然后重复步骤(8),直至满足注采要求。
在堵水调剖施工完成后,定期测试吸水剖面和产液剖面,根据测试结果,适时调整分层注采参数,确保注入水的均衡驱替。
由于经过多年注水开发,水驱开发油藏大多进入高含水、特高含水开发阶段。优势渗流通道普遍发育导致注入水沿无效窜流是影响水驱开发效果的主要原因。本发明方法核心是在深部调剖堵水封堵优势渗流通道基础上,通过堵水调剖与井网调整优化组合改变平面流线方向,堵水调剖与细分开发层系、分层注采优化组合调控垂向流线疏密,通过不同手段的协同效应,达到最大限度控制地下流线的目的。本发明建立一种地下流线调控方法,通过该方法能够大幅度改变流线方向,从而达到扩大水驱波及体积、提高水驱采收率的目的。
本发明方法使得调剖堵水与井网完善和井网调整优化组合改变平面流线方向;调剖堵水与分层注采、细分开发层系优化组合调控垂向流线疏密,实现不同渗透率层段的均衡驱替;平面流线方向调控和垂向流线疏密调控优化组合实现地下三维流线的综合调整,实现地层液流转向。
Claims (6)
1.一种水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
(1)综合利用岩心、测井、测试、试井以及生产动态的数据资料,对优势渗流通道平面发育方向、垂向发育层段进行识别,定量计算大孔道发育厚度、大孔道的孔隙度、渗透率、孔喉半径、孔隙体积参数;
(2)在对优势渗流通道进行识别和以上参数计算基础上,利用地质建模软件建立包含优势渗流通道特征的三维地质模型,以优势渗流通道地质模型为基础建立油藏数值模拟模型,通过油藏数值模拟确定目前非均质状况下的剩余油分布特征;
(3)根据优势渗流通道和剩余油分布特征,结合油水井间地层压力分布,进行井网调整和堵水调剖的设计;
(4)根据目前井网情况首先确定需不需要完善井网,然后根据优势渗流通道三维空间展布特征和完善后井网情况确定需要调剖和堵水的油水井;
(5)根据剩余油分布特征,将剩余油饱和度低于35%的区域定为强水淹区域,以调剖深度大于0.3倍强水淹半径为依据确定调剖堵水深度;
(6)综合考虑油水井间压力降落特征、优势渗流通道孔喉半径大小,根据调剖堵水后水井注水压力上升需要和油井产液需要,设计调剖堵水剂类型、段塞个数和配方组成,根据优势渗流通道孔隙体积大小和调剖堵水深度确定调剖堵水剂的用量;
(7)利用油藏数值模拟手段预测调剖堵水后油水井注入和生产特征,根据油水井间流线分布特征确定井网是否进行调整以及调整方式;调整方式包括注采转换、补充新井、老井侧钻;
(8)利用油藏数值模拟结果,根据垂向水井吸水特征和油井产液特征,确定是否需要进行分层注采;如果需要分层注采,则根据目的层数量、层间隔夹层厚度、层间平均地层压力差距及配产配注要求选择配套分层注采管柱;
(9)满足注采要求后,开展堵水调剖矿场施工,施工完毕后下入所选分层注采管柱,优化注采生产参数;生产参数主要包括分层配注量、注水压力、生产压差、产液量、动液面。
2.如权利要求1所述的水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述分层注采包括根据油藏非均质特征、隔夹层发育特征层间地层压力差异以及套管情况对封层注采层段、分层注采管柱和分层注采参数的确定。
3.如权利要求1所述的水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述测试的数据资料包括压降测试、吸水剖面、吸水指示曲线、产液剖面及示踪剂测试的数据资料。
4.如权利要求1所述的水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:所述测井的数据资料包括常规测井、生产测井的数据资料;所述试井的数据资料压降试井和干扰试井的数据资料。
5.如权利要求1所述的水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:完成步骤(1)-(8)后,满足注采要求则开展矿场施工,如果还不能满足要求,则考虑细分开发层系;细分开发层系后重新开展数值模拟,然后重复步骤(8),直至满足注采要求。
6.如权利要求1所述的水驱油藏三维流线调控提高采收率方法,其特征在于:在堵水调剖施工完成后,定期测试吸水剖面和产液剖面,根据测试结果,调整分层注采参数,确保注入水的均衡驱替。
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