CN111396021B - 一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采油工程领域，特别涉及一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法。本发明是以剩余油分布现状分析为前提，从工程的角度出发，结合有利于储层改造布缝的方式，以更大程度动用剩余油、提高单井产量、减小成本为目的，本发明的优化方法具有三个优点，一是与难驱替剩余油接触面积大幅增加，有利于更大程度动用剩余油，提高整体调整开发效果；二是结合后续储层改造的优化设计，可大幅提高单井产量；三是合理的布井参数的优化，可大幅减小钻井进尺、钻进过程中成本等。
Description
技术领域
本发明涉及采油工程领域，特别涉及一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法。
背景技术
从油田的生产实践可以发现，开发时间超20年甚至30年以上的老油田，仍存在大量剩余油未被开采，以特渗透油藏(1mD＜渗透率＜10mD)、超低渗透油藏(0.3mD＜渗透率＜1mD)最为典型。通常在现有注水开发条件下，相对高渗透带及注水受效带剩余油开采程度相对较高；而在物性较差的低渗透带或未受注水波及区带剩余油富集，且难以有效动用。为了动用这部分剩余油，常用方法是在新钻加密井，整体调整原开发井网。目前国内主要加密方式是以原老井井网为基础，在一个井组单元中，新钻4～8口定向井或直井，转换为相对规则的(为原井网条件下1/2～1/3)、小排距(为原井网条件下1/2)条件下的新井网，达到动用剩余油目的。由生产跟踪表明，这类井匹配合理的水力压裂储层改造，可以获得相应的工业原油。但总体表现为钻井进尺投资大、单井产量低、递减大等问题，仍然制约着油田的进一步发展。因此，亟需发明一种新方法，实现剩余油的有效动用、单井产量的进一步提高及成本大幅减小的目的。
发明内容
本发明是以剩余油分布现状分析为前提，从工程的角度出发，结合有利于储层改造布缝的方式，以更大程度动用剩余油、提高单井产量、减小成本为目的，提出一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法。
为此，本发明所采用的技术方案如下：
一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，包括以下步骤：
S1，根据选定的加密调整区，收集井网参数、注水井相关参数、剩余油现状及地应力参数的资料；
S2，根据步骤S1所收集的资料，以原始井网条件下的两个井组为一个单元，最大化动用剩余油为原则，提出部署新钻加密井的井型；
S3，根据步骤S1所收集的资料，分析目的层目前的最大水平主应力方位，并明确部署新钻加密井的水平段方位；
S4，根据步骤S1所收集的资料，确定新钻加密井的水平段长度及初靶点与末靶点位置；
S5，根据步骤S1所收集的剩余油现状情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化水平段的井眼轨迹，达到最大程度动用剩余油；
S6，结合步骤S1所收集的剩余油现状情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化确定一个单元部署水平井的数量。
所述加密调整区的选定方法为对于注水开发中的油藏而言，随注水开发时间的延长会在在注水井的连线方位上形成注水水线，由于水线的形成，剩余油将富集于此区域内，为此，选择上述剩余油富集区为加密调整区。
所述步骤S1中收集的井网参数包括原井网条件下的井距大小、排距大小；注水井相关参数包括注水井方位、累计注水量、注水波及范围；剩余油现状指剩余油分布情况；地应力参数包括水平两向主应力大小、方位。
所述步骤S2中新钻加密井的井型为单支水平段水平井。
所述步骤S3中目的层目前的最大水平主应力方位采用井下微地震检测仪进行测试分析。
所述步骤S3中水平井水平段方位的部署有2种选择，即与目的层目前的最大水平主应力方位垂直或斜交。
所述步骤S4中水平段长度应以不穿过已形成的水线或见到注水的风险带为准则；初靶点与末靶点位置是根据水力压裂裂缝带宽与已形成的水线之间设计出有效间距，所述有效间距为水力压裂裂缝带宽的1.5～2倍，其中水力压裂裂缝带宽可用井下微地震方法测得。
所述步骤S4中水平段长度l由以下公式计算得到：
其中，d为水线之间的垂直距离；
d1为初靶点距离水线距离；
d2为末靶点距离水线距离；
α为水平段方位与最大水平力主应力方位夹角。
所述步骤S6中一个单元部署水平井的数量为1-2口新钻水平井。
本发明具有以下有益效果：
采用本发明的布井方式，匹配合理的储层改造方式及参数，现场提高产量、降低成本效果明显，主要表现为：
(1)单井产量大幅提升，与原采用定向井或直井加密时相比，单井产量的2.0～4.2倍；
(2)单井可接触到的剩余油为原定向井或直井的4～6倍；
(3)以井组为单元，与原加密定向井或直井相比，节省了成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效
第一实施方式
本发明的第一实施方式涉及一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，包括以下步骤：
S1，根据选定的加密调整区，从现有主体的水力压裂方式、能力出发，以最大化动用剩余油为目的，收集井网参数、注水井相关参数、剩余油现状、地应力参数的相关资料，用于精准优化布井计算；
S2，根据S1中所收集资料，以原始井网条件下的两个井组为一个单元，最大化动用剩余油为原则，提出部署新钻加密井的井型；
S3，根据S1中所收集资料，分析目的层目前的最大水平主应力方位，明确加密部署水平井水平段方位；
S4，根据S1中所收集资料，确定水平段长度及初靶点与末靶点位置；
S5，结合井组剩余油分布情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化确定部署水平井井眼轨迹。
S6，结合井组剩余油分布情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化确定一个单元部署水平井的数量。
本发明从工程角度出发，立足于新部署加密井有利于储层改造，提高人工裂缝与剩余油的接触面积，从而达到高效释放储层，获取高产，有利于油田整体开发的新的部井方式。首先，以一个井组为单元，结合加密定向井或直井，表现出的钻井进尺成本多、与剩余油接触面积小的问题，优化采用部署水平井的方式进行布井；其次，根据后续储层改造，为了形成合理人工裂缝，优化水平段方位等重要参数；最后根据油田开发现状，优化部署水平段长度及中靶等参数的设计方法及思路。
第二实施方式
本实施方式提供了一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，包括以下步骤：
S0，生产实践表明，注水开发的特渗透油藏(1mD＜渗透率＜10mD)、超低渗透油藏(0.3mD＜渗透率＜1mD)，随注水开发时间的延长(通常生产大于10年)，注入水会延原始最大水平主应力方位锥进，在注水井的连线方位(所述注水井连线方位与原始地层最大水平主应力相同)上形成注水水线，由于水线的形成，剩余油将富集于水线之间，因此，选择上述剩余油富集区为加密调整区；
S1，根据S0所选定的加密调整区，从现有主体的水力压裂方式、能力出发，以最大化动用剩余油为目的，收集井网参数、注水井相关参数、剩余油现状、地应力参数等的相关资料，具体地，收集的井网参数井网参数包括原井网条件下的井距大小、排距大小；收集的注水井相关参数包括注水井方位、累计注水量、注水波及范围；剩余油现状指剩余油分布情况描述；收集的地应力参数包括水平两向主应力大小、方位；
S2，根据步骤S1中所收集的资料，以原始井网条件下的两个井组为一个单元，并以最大化动用剩余油为原则，提出部署新钻加密井的井型为单支水平段水平井，原因一是水平井的水平段与定向井或直井相比，增加了与剩余油接触的面积；二是形成单支水平段水平井有利于后续水力压裂裂缝的精准控制。具体地，一个单元是指注水井位于井网中心，形成水线后，将原始井网均分为两部分，因此，一个单元由相邻井网，相邻的半个井网组成；
S3，根据步骤S1所收集的资料，采用井下微地震检测仪进行测试分析目的层目前的最大水平主应力方位，在取得最大水平主应力方位后，水平井水平段的方位通常有3种选择，即与现有最大水平主应力平行、垂直、斜交，结合水力压裂理论，为了形成有效、能覆盖井组剩余油的人工裂缝，选择与现有最大水平主应力垂直、斜交两种方式；(与最大水平主应力平行时，水力压裂理论及实践均能证实：人工裂缝将无法有效延伸，因此排除在外)；
S4，根据S1中所收集资料，确定水平段长度及初靶点与末靶点位置，进一步地，水平段长度应以不穿过已形成的水线或见到注水的高风险带为准则；初靶点与末靶点位置是根据水力压裂裂缝带宽与已形成的水线之间设计出有效间距，具体地，所述有效间距为水力压裂裂缝带宽的1.5～2倍，其中水力压裂裂缝带宽则可用井下微地震方法测得；
S5，结合井组剩余油分布情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化确定部署水平井井眼轨迹，从而实现最大化程度动用剩余油；
S6，结合井组剩余油分布情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，并结合钻井与试油压裂的成本，优化确定一个单元部署水平井的数量。
本发明所述的注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，具有三个优点，一是与难驱替剩余油接触面积大幅增加，有利于更大程度动用剩余油，提高整体调整开发效果；二是结合后续储层改造的优化设计，可大幅提高单井产量；三是合理的布井参数的优化，可大幅减小钻井进尺、钻进过程中成本等。
第三实施方式
本实施方式提供了一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，包括以下步骤：
S0，注水开发的特渗透油藏(1mD＜渗透率＜10mD)、超低渗透油藏(0.3mD＜渗透率＜1mD)，随注水开发时间的延长，注入水会延原始最大水平主应力方位锥进，在注水井的连线方位(即与原始地层最大水平主应力相同)上形成注水水线，由于水线的形成，剩余油将富集于水线之间，因此，选择上述生产区为加密调整区；
S1，根据S0所选定的加密调整区，从现有主体的水力压裂方式、能力出发，以最大化动用剩余油为目的，收集井网参数、注水井相关参数、剩余油现状、地应力参数的相关资料，具体地，收集的井网参数井网参数包括原井网条件下的井距大小、排距大小；收集的注水井相关参数包括注水井方位、累计注水量、注水波及范围；剩余油现状指剩余油分布情况描述；收集的地应力参数包括水平两向主应力大小、方位；
S2，根据步骤S1所收集的资料，以原始井网条件下的两个井组为一个单元，并以最大化动用剩余油为原则，提出部署新钻加密井的井型(即为单支水平段水平井)；具体地，一个单元是指注水井位于井网中心，形成水线后，将原始井网均分为两部分，因此，一个单元由相邻井网，相邻的半个井网组成；
S3，根据步骤S1所收集的资料，采用井下微地震检测仪进行测试分析目的层目前的最大水平主应力方位，明确加密部署水平井水平段方位，具体地，水平井水平段方位的部署有2种选择，即与目的层目前的最大水平主应力方位垂直或斜交；
S4，根据步骤S1所收集的资料，确定水平段长度及初靶点与末靶点位置，进一步地，所述水平段长度l由以下公式计算得到：
其中，d为水线之间的垂直距离；
d1为初靶点距离水线距离；
d2为末靶点距离水线距离；
α为水平段方位与最大水平力主应力方位夹角；
所述的水平段的初靶点与末靶点位置，主要考虑的是开发老区已形成的水线，为提高水平段可压裂段长度，需控制水平段长度，原则上要不穿过已形成的水线或见到注水的高风险带；初靶点与末靶点位置是根据水力压裂裂缝带宽与已形成的水线之间设计出有效间距，有效间距为水力压裂裂缝带宽的1.5～2倍，水力压裂裂缝带宽则可用井下微地震方法测得。实践表明初靶点与末靶点位置控制在与水线相距50～70m较为合理；
S5，结合井组剩余油分布情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化水平段的井眼轨迹，具体地，井眼轨迹以穿过砂体稳定、渗透率相对较低的油层中部为主；稳定的砂体利于钻井轨迹的控制；渗透率相对较低区被注入水驱替的可能性小，剩余油更丰富，更利于后续采用水力压裂方式动用剩余油；
S6，结合井组剩余油分布情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，并结合钻井与试油压裂的成本，优化确定一个单元部署1～2口新钻水平井。
传统部署直井/定向井，需部署4～8口井才能充分动用一个单元内剩余油；部署水平井，只需部署1～2口井就能充分动用一个单元内剩余油，因此可以节省2～6口井直井段的钻井进尺及这段进尺的套管费用。根据权利要求14水平井以水力压裂多段为主，直井/定向井以压裂单段为主，综合计算1～2口井水平井压裂的段数与4～8口井水平井压裂的层数相当，即相应的水力压裂费用相当。综上将节省部分钻井费用。
综上所述，采用该发明的布井方式，匹配合理的储层改造方式及参数，现场提高产量、降低成本效果明显。
以上实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识，此处不再一一详细说明。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。上面对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。
Claims (6)
1.一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，根据选定的加密调整区，收集井网参数、注水井相关参数、剩余油现状及地应力参数的资料；
S2，根据步骤S1所收集的资料，以原始井网条件下的两个井组为一个单元，最大化动用剩余油为原则，提出部署新钻加密井的井型；
S3，根据步骤S1所收集的资料，分析目的层目前的最大水平主应力方位，并明确部署新钻加密井的水平段方位，所述水平段方位的部署有2种选择，即与目的层目前的最大水平主应力方位垂直或斜交；
S4，根据步骤S1所收集的资料，确定新钻加密井的水平段长度及初靶点与末靶点位置，其中水平段长度应以不穿过已形成的水线或见到注水的风险带为准则，且水平段长度l由以下公式计算得到：
其中，d为水线之间的垂直距离；
d1为初靶点距离水线距离；
d2为末靶点距离水线距离；
α为水平段方位与最大水平力主应力方位夹角；
所述初靶点与末靶点位置是根据水力压裂裂缝带宽与已形成的水线之间设计出有效间距，所述有效间距为水力压裂裂缝带宽的1.5～2倍，所述水力压裂裂缝带宽用井下微地震方法测得；
S5，根据步骤S1所收集的剩余油现状情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化水平段的井眼轨迹，达到最大程度动用剩余油；
S6，结合步骤S1所收集的剩余油现状情况及现有储层改造方法动用剩余油的能力，优化确定一个单元部署水平井的数量。
2.根据权利要求1所述的一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，其特征在于，所述加密调整区的选定方法为对于注水开发中的油藏而言，随注水开发时间的延长会在注水井的连线方位上形成注水水线，由于水线的形成，剩余油将富集于此区域内，为此，选择上述剩余油富集区为加密调整区。
3.根据权利要求1所述的一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，其特征在于：所述步骤S1中收集的井网参数包括原井网条件下的井距大小、排距大小；注水井相关参数包括注水井方位、累计注水量、注水波及范围；剩余油现状指剩余油分布情况；地应力参数包括水平两向主应力大小、方位。
4.根据权利要求1所述的一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，其特征在于：所述步骤S2中新钻加密井的井型为单支水平段水平井。
5.根据权利要求1所述的一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，其特征在于：所述步骤S3中目的层目前的最大水平主应力方位采用井下微地震检测仪进行测试分析。
6.根据权利要求1所述的一种注水开发老油田新钻加密井的布井优化方法，其特征在于：所述步骤S6中一个单元部署水平井的数量为1-2口新钻水平井。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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