CN204253001U - 一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网，包括一口或多口注水井和多口生产直井，每口注水井周围均匀布置有多口生产直井；在注水井与生产直井之间设置有一口或多口水平生产井，水平生产井位于注水井与生产直井之间的剩余油富集区域，且水平生产井位于一油层中的中上部。该水平井分层开采井网可以提高注水波及体积，改善油藏开发效果。打破了原有注水开发过程中采用一套井网模式、采用一个层位驱替至水驱结束的固定模式，实现油藏动态开发、动态调整，有效提高了注入水的波及体积、提高了弱势通道动用程度，能够有效改善水驱后期油藏的开发效果，对水驱砂岩油藏改善开发效果具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种水驱砂岩油藏的开发井网，尤其涉及一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网。
背景技术
砂岩油藏注水开发通常根据油气成藏条件、油品性质等条件相近的层系作为一套层系进行开发。这样，一套开发层系中的厚度较小的油层数量通常为5个以上，多得达到20-30个。采用这种开发模式，在短期内注水开发是有效的，能够见到较好的开发效果。但是，随着开发的深入，油藏开发矛盾逐渐暴露出来。
采用一套层系合注合采的方式，导致油藏层间矛盾突出，纵向水驱动用严重不均，采出程度低。在注水过程中形成优势通道，采用普通注水开发，水驱效率低。经过长期注水开发，对于高渗透层渗透性能越来越好，而水驱波及程度低的油层渗透性基本没有改变，因此，长期注水开发油田非均质性越来越严重。继续采用常规注水开发，提高采收率幅度有限。
经过长期注水的砂岩油藏如何提高注入水波及体积，提高未动用油层的动用程度是注水油藏的重中之重。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网，解决注水砂岩油藏后期非均质性加剧、注水波及程度低、注水效果差的问题，提高注水效率，实现水驱老油田的经济有效开发。
本实用新型的目的是这样实现的，一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网，水平井分层开采井网包括一口或多口注水井和多口生产直井，所述每口注水井周围均匀布置有多口生产直井；在所述注水井与生产直井之间设置有一口或多口水平生产井，所述水平生产井位于注水井与生产直井之间的剩余油富集区域，且水平生产井位于一油层中的中上部。
在本实用新型的一较佳实施方式中，注水井为两口，其中一口注水井与其周围均匀布置的四口生产直井组成一个反五点式注水井组，另外一口注水井周围均匀分布有四口生产直井组成另一个反五点式注水井组，其中两口注水井之间的两口生产直井为两个反五点式注水井组共用的生产直井。
在本实用新型的一较佳实施方式中，水平生产井水平段与注水井的水平距离大于75m；水平生产井的水平段与其两侧生产直井的水平距离为75-425m。
在本实用新型的一较佳实施方式中，水平生产井的水平井段长度为200-1000m。
在本实用新型的一较佳实施方式中，水平生产井为多口，多口水平生产井位于同一层面。
在本实用新型的一较佳实施方式中，水平生产井为多口，多口水平生产井位于不同的层面，相邻两口水平生产井之间的纵向距离为20m。
在本实用新型的一较佳实施方式中，水平生产井位于油藏中底水的上面，其与底水的纵向距离为7-15m。
在本实用新型的一较佳实施方式中，注水井中根据不同的油层分成多套注水层系，所述每套注水层系中包括多个油层，每套注水层系中的多个油层之间的渗透率级差小于3；注水井中的射孔位置与相应注水层系中的多个油层位置对应。
在本实用新型的一较佳实施方式中，生产直井中的射孔位置对应于相应油层的中上部。
在本实用新型的一较佳实施方式中，注水井与相邻的生产直井之间的水平距离为150-500m；相邻两个生产直井之间的水平距离为150-500m。
在本实用新型的一较佳实施方式中，水平生产井的水平井段采用射孔完井或筛管完井。
在本实用新型的一较佳实施方式中，注水井为一口，该注水井与其周围均匀布置的四口生产直井组成一个反五点式注水井组。
由上所述，该水平井分层开采井网通过将渗透率级差小于3的油层组合在一起，在注水井与生产直井间的剩余油富集区域部署水平井，采用多级管柱分层注水来提高注水波及体积，改善油藏开发效果。打破了原有注水开发过程中采用一套井网模式、采用一个层位驱替至水驱结束的固定模式，实现油藏动态开发、动态调整，有效提高了注入水的波及体积、提高了弱势通道动用程度，能够有效改善水驱后期油藏的开发效果，对水驱砂岩油藏改善开发效果具有重要意义。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1：为本实用新型水平井分层开采井网的结构示意图。
图2：为本实用新型中水平井部署位置的平面示意图。
图3：为本实用新型中水平井部署位置的纵向示意图。
图4：为老油田注水井组的平面剩余油分布图。
图5：为老油田生产直井的底水锥进及水淹剖面图。
图6：为某块油藏反五点注水井组各小层不同时期渗透率对比图。
图7：为某块油藏反五点注水井组各小层不同时期日产液对比图。
图8：为某块油藏反五点注水井组各小层不同时期含水率对比图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
本实用新型提供一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网10，适用于经过长期注水开发的砂岩油藏后期含水高、局部水淹严重的老油田开发。该水平井分层开采井网10包括老油田用的一口或多口注水井1和多口生产直井2，每口注水井1周围均匀布置有多口生产直井2；从而，一口或多口注水井1和多口生产直井2组成一个或多个面积注水井组。如图1中所示，本实施方式中采用两口注水井1，其中一口注水井1与其周围均匀布置的四口生产直井2组成一个反五点式注水井组，另外一口注水井1周围均匀分布有四口生产直井2组成另一个反五点式注水井组，其中两口注水井1之间的两口生产直井2为两个反五点式注水井组共用的生产直井2。即两口注水井1周围均匀设有六口生产直井2，形成两个合并在一起的反五点式注水井组。为了提高该老油田井组的注水开采效果，在注水井1与生产直井2之间设置一口或多口水平生产井3，本实施方式中设置一口水平生产井3，参见图2所示，区域A为水侵波及范围，区域B为剩余油富集区域，水平生产井3的设置原则为部署在注水井1与生产直井2之间的剩余油富集区域B，且如图3所示，水平生产井3设置在一个油层中的中上部。
进一步，参见图1，在该水平井分层开采井网10中，水平生产井3的水平段与注水井1的水平距离大于75-425m；水平生产井3的水平段与其两侧生产直井2的水平距离为75-425m。水平生产井3的水平井段长度为200-1000m。也可以在注水井1与生产直井2之间设置多口水平生产井3，多口水平生产井3位于同一层面，或者多口水平生产井3位于不同的层面，位于不同层面时相邻两口水平生产井3之间的纵向距离为20m。对于有底水的油藏中，水平生产井3位于油藏中底水的上面，其与底水的纵向距离为7-15m。在具有较强底水能量和较好现场操作条件情况下，水平生产井3采用射孔完井，便于后期调整；在天然水体能量小或无水体能量的油藏中，水平生产井3可采用筛管完井。
进一步，在每个注水井1中根据不同的油层渗透率分成多套注水层系(图中未示出)，每套注水层系中包括多个油层，每套注水层系中的多个油层之间的渗透率级差小于3；注水井1中的射孔位置与相应注水层系中的多个油层位置对应。生产直井2中的射孔位置对应于相应油层的中上部。其中，注水井1与相邻的生产直井2之间的水平距离为150-500m；相邻两个生产直井2之间的水平距离为150-500m。
下面以某油田中某区域油藏原有的反五点注水井组为基础，通过具体的实施过程来说明如何实现本实用新型的技术方案以及其达到的实际效果。
在该反五点注水井组中，中间为注水井1，周围四口直井为生产直井2。具体按如下步骤进行开发实施：
(1)根据现场测试资料对注水井1的吸水剖面、生产直井2的产液剖面，对照油层物性及发育情况，识别注水大孔道；
根据该井组从2003年投入开发及到2012年生产9年后进行的生产测井解释结果显示，如图6所示，在渗透率相对较大的第21号油层和第29号油层，渗透率出现了变化。第21号油层渗透率由原来的376mD增加至425mD,净增加49mD；第29号油层渗透率由原来的374mD增加至414mD,净增加40mD。测井解释说明在长期注水后，渗透性好的油层好于开发早期，而对于渗透性较差的油层基本没有变化。
从单层的产液量来看，如图7所示，渗透性较好的第21号油层和第29号油层的日产液出现一定程度增加，而其它渗透性相对较差的油层供液能力变差，少数油层同初期水平相当。该现象说明了注水过程中水流大孔道形成。
从各小油层的含水率变化情况看，如图8所示，第21号油层和第29号油层含水率明显增加，其余层位含水率基本同投产初期含水基本一致，渗透性中等的油层含水率略有升高。该现象说明了注入水大部分从渗透性能较好的油层通过，渗透率中等的油层只有微弱的水驱作用，而对于渗透性相对较差的油层，未得到注入水的有效波及。
(2)根据各油层吸水、产液情况，结合渗透率级差，对渗透率级差小于3、吸水强度、产液强度相近的小油层进行层系重新组合；
根据注水井组建立地质模型，进行数值模拟研究，分析不同单井产液量、不同渗透率级差采出程度的计算结果。不同单井产液量时，采出程度随渗透率级差的变化规律基本一致，只是在数值上有所差别，也就是说单井产液量的大小对层系重组渗透率级差界限的确定影响不大。如表1所示，在油藏平均渗透率相同的条件下，随着渗透率级差逐渐增大，油藏采出程度不断降低，当渗透率级差范围在1～3时，采出程度较高，渗透率级差大于5以后，层间干扰变得严重，因此在对小油层进行重新组合时，渗透率级差应该小于3。
表1不同渗透率级差开发效果对比表
对不同油层根据渗透率级差进行重组划分，划分结果为将20、21、29、31、32、34、35分为第一套注水层系，18、28、33为第二套注水层系，将30作为第三套注水层系。
(3)根据油井产油情况、亏空情况、注水量，对各小油层剩余油分布特点进行精细描述，对于具有边底水的油藏进行水侵状态研究，明确水侵层位及程度；
如图5所示，在注水井1注水之后，在同一油层中的注入水对油层下部波及程度高，对上部波及程度低；具有底水油藏的生产直井2，由于生产过程中压力下降，出现水锥a，即图5中生产直井2下部厚油层的水侵层位。剩余油主要分布在注水井1和生产直井2之间的油层上部，水平生产井3适合设置在油层的中上部，如图3所示。
(4)根据注入水平面推进情况，明确剩余油的平面分布，优化水平生产井3的平面位置。如图4所示，区域A为水侵波及范围，图4中上部为北向，下部为南向，从波及的情况看，注入水向南部推进，南部的生产直井2受效明显，北部的生产直井2受效差，北部剩余油富集，因此将水平生产井3设置在北部的剩余油富集区，如图2所示。
(5)优化水平生产井3的纵向位置，提高纵向上油层注入水的波及体积，水平生产井3的避底水距离一般为7-15m(如图3所示)。对于底水油藏，建立区块的数值模拟模型，合理优化水平生产井3的避水距离；对比分析不同避水高度条件下的底水锥进速度及累积产油变化规律，确定水平生产井3的避水高度下限为7m，如表2所示。
表2水平井避水厚度界限计算结果
(6)对水平生产井3进行现场实施，保证水平生产井3水平段长度精准控制，要求水平段长度200-1000m；
(7)根据对小油层进行层系重新组合后的三套注水层系，对注水井1设置三级分层注水管柱进行注水；
(8)根据油藏吸水能力、产液能量，选择合适的日注水量及注水速度；本实施过程中设计单井注入量为35m3/d。
(9)优化注采比，通常注采比为1.0-1.3。本实施过程对注采比为1、1.2、1.5、1.7四个方案进行数值模拟预测研究，结果表明注采比控制在1.2比较合适，既能保持地层能量稳中有升，又不会导致油藏综合含水上升过快。
(10)根据注水井1的日注水量，对生产直井2进行液量分配。根据单个生产直井2日采液为5m3/d、7m3/d、9m3/d、11m3/d、13m3/d、15m3/d共计六个方案的预测研究，结果表明：单井产液量为9m3/d左右的开发效果最好，如表3所示。
表3直生产井日产液优化结果表
(11)水平生产井3合理产液速度的研究
根据水平生产井3日采液为5m3/d、10m3/d、20m3/d、30m3/d、40m3/d、50m3/d、60m3/d、70m3/d、80m3/d共计九个方案的进行模拟研究，结果表明：水平生产井3产液量为20m3/d左右的开发效果最好，如表4所示。
表4水平生产井日产液优化结果表
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (12)
1.一种老油田注水开采用的水平井分层开采井网，所述水平井分层开采井网包括一口或多口注水井和多口生产直井，所述每口注水井周围均匀布置有多口生产直井；其特征在于：在所述注水井与生产直井之间设置有一口或多口水平生产井，所述水平生产井位于注水井与生产直井之间的剩余油富集区域，且水平生产井位于一油层中的中上部。
2.如权利要求1所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述注水井为两口，其中一口注水井与其周围均匀布置的四口生产直井组成一个反五点式注水井组，另外一口注水井周围均匀分布有四口生产直井组成另一个反五点式注水井组，其中两口注水井之间的两口生产直井为两个反五点式注水井组共用的生产直井。
3.如权利要求2所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述水平生产井水平段与注水井的水平距离大于75m；水平生产井的水平段与其两侧生产直井的水平距离为75-425m。
4.如权利要求3所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述水平生产井的水平井段长度为200-1000m。
5.如权利要求4所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述水平生产井为多口，多口水平生产井位于同一层面。
6.如权利要求4所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述水平生产井为多口，多口水平生产井位于不同的层面，相邻两口水平生产井之间的纵向距离为20m。
7.如权利要求4所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述水平生产井位于油藏中底水的上面，其与底水的纵向距离为7-15m。
8.如权利要求1或7所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述注水井中根据不同的油层分成多套注水层系，所述每套注水层系中包括多个油层，每套注水层系中的多个油层之间的渗透率级差小于3；注水井中的射孔位置与相应注水层系中的多个油层位置对应。
9.如权利要求8所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述生产直井中的射孔位置对应于相应油层的中上部。
10.如权利要求7所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述注水井与相邻的生产直井之间的水平距离为150-500m；相邻两个生产直井之间的水平距离为150-500m。
11.如权利要求10所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述水平生产井的水平井段采用射孔完井或筛管完井。
12.如权利要求1所述的老油田注水开采用的水平井分层开采井网，其特征在于：所述注水井为一口，该注水井与其周围均匀布置的四口生产直井组成一个反五点式注水井组。
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| CN107575205A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-01-12 | 长江大学 | 一种用于致密油高效开发的联合井网布设方法 |
| CN111502616A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 注水参数的确定方法、装置及存储介质 |
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