CN204371295U - 多层砂岩油藏井网结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多层砂岩油藏井网结构。根据本实用新型的多层砂岩油藏井网结构，多层砂岩油藏包括厚度超过3m的一个以上第一油层和厚度小于3m的一个以上第二油层，多层砂岩油藏井网结构包括注水井，穿过第一油层和第二油层；多口垂直采油井，穿过第一油层和/或第二油层，垂直采油井设置在注水井的周围；多口水平采油井，水平采油井设置在垂直采油井的周围，水平采油井的水平井段设置在第一油层内。该井网结构采用垂直采油井与水平采油井组合的形式，垂直采油井和水平采油井同时采油，提高了多层砂岩油藏水驱储量动用程度，进而可提高油藏的最终采收率。

Description

多层砂岩油藏井网结构

技术领域

本实用新型涉及注水开发的多层砂岩油藏石油开采领域，特别地，涉及一种多层砂岩油藏井网结构。

背景技术

目前，多层砂岩油藏，含油层系多、井段长，层间非均质性强，由于早期受地质认识、技术水平、经济条件等的限制大多采用如图1所示面积井网，其具有四口垂直采油井，分别为垂直采油井Z1、垂直采油井Z2、垂直采油井Z3和垂直采油井Z4与一口注水井W笼统注采开发，导致层间矛盾突出，影响注水效果。如图2所示，长期注水后，多层砂岩油藏会存在注入水单层突进严重和储量动用不均衡等问题，具体如下：

(1)垂直采油井泄油面积小，无法充分发挥油层的潜力

垂直采油井与水平采油井相比泄油面积小，对单层的储量控制不足，尤其是在开发多层砂岩油藏时，单纯利用垂直采油井开发难以提高厚油层的储量动用程度，无法充分发挥纵向各油层的潜力。

(2)垂直采油井笼统注采，层间动用不均衡

对于多层砂岩油藏，纵向上含多个油层，各个油层之间油层厚度、渗透率差异较大，层间非均质性强，采用垂直采油井笼统注采，层间干扰严重，导致纵向各油层水驱差异大，储量动用程度不均衡。

(3)垂直采油井开发易水窜，影响注水效果

从水驱效果的评价指标来看，笼统注水开发的多层砂岩油藏水驱效果不理想。原因是注入水容易沿油层厚度大、渗透率高的层突进，导致油井过早见水，含水迅速上升，而渗透率较低的薄互层注入水难以较好注入，甚至到了开发后期存在注不进的现象，从而影响注水开发效果。现场开发实践也表明，多层砂岩油藏多数区块在开发后期存在存水率下降、累计水油比上升以及耗水量上升的问题，说明单纯利用垂直采油井开发多层砂岩油藏，无法抑制注入水水窜，难以有效改善注水效果。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种多层砂岩油藏井网结构，以解决单纯利用垂直采油井开发动用程度低的技术问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种多层砂岩油藏井网结构，多层砂岩油藏包括厚度超过3m的一个以上第一油层和厚度小于3m的一个以上第二油层，其特征在于，多层砂岩油藏井网结构包括注水井，穿过第一油层和第二油层；多口垂直采油井，穿过第一油层和/或第二油层，垂直采油井设置在注水井的周围；多口水平采油井，设置在垂直采油井的周围，水平采油井的水平井段设置在第一油层内。

进一步地，注水井上设置有多个封隔器，注水井穿过第一油层的两端分别设有一个封隔器，第一油层通过封隔器封隔在注水井的一个注水层内，相邻两个第一油层之间的一个以上第二油层通过封隔器封隔在注水井的另一注水层内。

进一步地，穿过第一油层的垂直采油井在第一油层内沿水平方向设置有两口水平采油井，两口水平采油井设置在垂直采油井的两侧。

进一步地，在第一油层厚度超过15m的状态下，第一油层内沿竖直方向设置有两口水平采油井。

进一步地，垂直采油井上设置有采油孔，采油孔位于注水井的另一注水层内。

进一步地，多层砂岩油藏井网结构包括一口注水井和四口垂直采油井，四口垂直采油井分别设置在以注水井为中心的正方形的四个端点上。

进一步地，水平采油井的末端到注水井的垂直距离小于水平采油井的入靶端到注水井的垂直距离。

进一步地，水平采油井的末端与注水井的垂直连线与水平井段所在的直线之间的夹角为30°至60°。

进一步地，水平采油井的水平井段长为200m至300m。

进一步地，注水井与垂直采油井之间的井距为200m至300m；注水井与水平采油井的水平井段之间的井距为180m至280m；两两相邻垂直采油井之间的井距为300m至400m。

本实用新型的特点及优点是：

该井网结构采用垂直采油井与水平采油井组合的形式，垂直采油井和水平采油井同时采油，提高了多层砂岩油藏水驱储量动用程度，进而可提高油藏的最终采收率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的井网的一口井组的平面示意图；

图2为现有技术的井网笼统注采层间水驱差异示意图；

图3为本实用新型的多层砂岩油藏井网结构的平面示意图；

图4为本实用新型的多层砂岩油藏井网结构的水平采油井与注水井平面相对位置示意图；以及

图5为本实用新型的多层砂岩油藏井网结构的注采单元剖面及纵向分段示意图。

附图标记：注水井、W；垂直采油井、Z1；垂直采油井、Z2；垂直采油井、Z3；垂直采油井、Z4；水平井段、H1；水平井段、H2；水平井段、H3；水平井段、H4；水平井段、H5；封隔器、F；第一油层、10；第二油层、20。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图3至图5所示，本实用新型提供一种多层砂岩油藏井网结构，多层砂岩油藏包括厚度超过3m的一个以上第一油层10和厚度小于3m的一个以上第二油层20，多层砂岩油藏井网结构包括注水井W，穿过第一油层10和第二油层20；多口垂直采油井，穿过第一油层10和/或第二油层20，垂直采油井设置在注水井W的周围；多口水平采油井，设置在所述垂直采油井的周围，水平采油井的水平井段设置在第一油层10内。该井网结构采用垂直采油井与水平采油井组合的形式，垂直采油井和水平采油井同时采油，提高了多层砂岩油藏水驱储量动用程度，进而可提高油藏的最终采收率。具体地，如图3所示，为本实用新型的一具体实施例，该多层砂岩油藏井网结构包括一口注水井W，四口垂直采油井，分别为垂直采油井Z1、垂直采油井Z2、垂直采油井Z3和垂直采油井Z4，其中，四口垂直采油井与注水井W在平面上大致以五点法分布，也即，四口垂直采油井分别设置在以注水井W为中心的正方形的四个端点上。

图5所示为图3中沿垂直采油井Z2、注水井W和垂直采油井Z4连线进行剖切的剖面图。其中，垂直采油井Z2穿过一个第一油层10，垂直采油井Z4穿过两个第一油层10，在垂直采油井Z2位于第一油层10的位置处设有一口水平采油井，该水平采油井的水平井段H1位于第一油层10内，该水平井段H1设置在垂直采油井Z2远离注水井W的一侧；在垂直采油井Z4位于上方第一油层10处设有一口水平采油井，该水平采油井的水平井段H4位于上方第一油层10内，该水平井段H4设置在垂直采油井Z4靠近注水井W的一侧；在垂直采油井Z4位于下方第一油层10的位置处设有一口水平采油井，该水平采油井的水平井段H5位于下方第一油层10内，该水平井段H5设置在垂直采油井Z4远离注水井W的一侧。在本实施例中，注水井W与水平采油井的水平井段H1、水平井段H2、水平井段H5之间的井距h2或注水井W与水平采油井的水平井段H3、水平井段H4之间的井距h1为180m至280m；两两相邻垂直采油井之间的井距h，例如垂直采油井Z1和垂直采油井Z2之间的井距h、以及垂直采油井Z1和垂直采油井Z4之间的井距h为300m至400m。

在本实用新型的一实施例中，当第一油层10的厚度超过15m的状态下，第一油层10内沿竖直方向可设置有两口水平采油井，因第一油层10的厚度超过15m以上时利用水平采油井开采时单层动用程度较低，因此在第一油层10内上下设有两口水平采油井以提高油层的动用程度。

在本实用新型的一实施例中，穿过第一油层10的垂直采油井在第一油层10内沿水平方向可设置有两口水平采油井，两口水平采油井分别位于该垂直采油井的两侧，也即，两口水平采油井的水平井段分设置在该垂直采油井靠近或远离注水井W的两侧，以提高第一油层10的动用程度。

本实用新型中每口垂直采油井位置处根据实际储层发育状况可能有一个或者几个具备水平采油井开采条件的第一油层10，也可能不发育具备水平采油井开采条件的第二油层20，因此每口垂直采油井位置处的水平采油井数应视具体情况而定。

根据本实用新型的一实施方式，注水井W上设置有多个封隔器F，注水井W穿过第一油层10的两端分别设有一个封隔器F，第一油层10通过封隔器F封隔在注水井W的一个注水层W1内，相邻两个第一油层10之间的一个以上第二油层20通过封隔器封隔在注水井的另一注水层W2内。

具体是，根据水平采油井在纵向上的位置用封隔器F将油藏分为多段，具体步骤如下：将顶部水平采油井所在的第一油层10以上的多个第二油层20分为第一段，该第一段位于注水井的另一注水层W2内，顶部水平采油井所在的第一油层10为第二段，该第二段位于注水井W的注水层W1内，两口水平采油井所在的上下两个第一油层10之间的多个第二油层20为第三段，该第三段位于注水井的另一注水层W2内，下部水平采油井所在的第一油层10为第四段，该第四段位于注水井W的注水层W1内，下部水平采油井所在的第一油层10以下的多个第二油层20为第五段，该第五段位于注水井的另一注水层W2内，以此类推。如果多一个部署水平采油井的油层会多分两段，少一个部署水平采油井的油层会少分两段，即部署水平采油井的油层一段，两个部署水平采油井的油层之间的多个第二油层20为一段。

注水井W利用偏心分注技术对所分的各层段分层对应注水，在生产的过程中，可根据各层段的实际情况适时调节各层段的注水量，抑制注入水沿高渗厚层突进，改变层间动用不均衡的矛盾，从而改善水驱效果，达到提高水驱储量动用程度及油层最终采收率的目的。

在本实施例中，垂直采油井上设置有采油孔，采油孔位于注水井W的另一注水层W2内。也即，垂直采油井用于开采第二油层20内的原油，而通过垂直采油井在第一油层10的位置处设置的水平采油井开采第一油层10的原油。当然，在其他实施例中，也可在垂直采油井上位于第一油层10的位置处开设采油孔，以通过垂直采油井和水平采油井一起开采第一油层10的原油。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

该多层砂岩油藏井网结构，采用垂直采油井与水平采油井组合的形式，并利用注水井W分层注水，改变了原有垂直采油井井网笼统注采油层储量控制程度低、层间动用不均衡以及注入水沿高渗厚层突进的问题，提高了多层砂岩油藏水驱储量动用程度，改善了水驱开发效果，进而可提高油藏的最终采收率，其操作简单易行，具有广阔的应用前景和可观的经济效益。

在本实用新型中，影响多层砂岩油藏井网结构开发效果有以下几个参数：

1)对注采井距(注水井W与垂直采油井的距离h3)进行设置。采用A油田井距优化结果，如表1可知，注水井W与垂直采油井之间的井距h3为200m至300m时效果最好，既能保证有较好的开采效果，又能取得较好的经济效益(表中实施初期采油速度为该油田实施初期年产油量与该油田地质储量的百分比)。

表1 A油田注水井W与垂直采油井不同井距h3下采收率与经济效益

2)对水平采油井水平井段长度进行设置。考虑到水平采油井钻井成本较高，而随着水平采油井水平井段长度的增加增油效果会逐渐变差，水平井段长度并不是越长越好，采用A油田水平采油井水平井段长度优化结果，如表2可知，水平采油井的水平井段长为200m至300m，投资回报率可达到最高。

表2 A油田不同水平井段长度累产油及投资回报对比

水平井段长(单位：m)	产出/投入
		100	1.1
200	2.1
		300	2.0
400	0.9

3)注水井W与水平采油井的水平井段在水平面内投影的相对位置。根据本实用新型的一实施方式，水平采油井的水平井段末端B到注水井W的垂直距离d1小于水平采油井的入靶端A(水平采油井的水平井段与水平采油井的竖直井段的连接处)到注水井W的垂直距离d2。在一实施例中，水平采油井的末端与注水井W的垂直连线d1与水平井段所在的直线d3之间的夹角θ为30°至60°。具体地，该夹角θ如图4所示成45度，能有效防止水窜，开采效果最好。

4)水平采油井开采目的层厚度的设定。水平采油井开采的目的层厚度如果太小，水平采油井单控储量达不到要求，累积产油量不高，经济效益差，厚度如果太大，水平采油井难以有效控制整个目的层，导致目的层采出程度不高，影响开发效果。通过对A油田优化研究，表明单层油层厚度在3m以上(即第一油层10)才适合水平采油井开采，厚度8m左右的油层水平采油井开采效果最好，15m以上厚油层利用水平采油井开采单层油层动用程度较低，可以在一个层内利用上下两口水平采油井开采，提高厚油层的动用程度。即第一油层10内在水平面内设置有多口水平采油井同时采油；在第一油层10厚度超过15m的状态下，第一油层10内沿竖直方向设置有多个水平采油井。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多层砂岩油藏井网结构，多层砂岩油藏包括厚度超过3m的一个以上第一油层和厚度小于3m的一个以上第二油层，其特征在于，所述多层砂岩油藏井网结构包括：

注水井，穿过所述第一油层和所述第二油层；

多口垂直采油井，穿过所述第一油层和/或所述第二油层，所述垂直采油井设置在所述注水井的周围；

多口水平采油井，设置在所述垂直采油井的周围，所述水平采油井的水平井段设置在所述第一油层内。

2.根据权利要求1所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述注水井上设置有多个封隔器，所述注水井穿过所述第一油层的两端分别设有一个所述封隔器，所述第一油层通过所述封隔器封隔在所述注水井的一个注水层内，相邻两个所述第一油层之间的一个以上所述第二油层通过所述封隔器封隔在所述注水井的另一注水层内。

3.根据权利要求1所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，穿过所述第一油层的所述垂直采油井在所述第一油层内沿水平方向设置有两口所述水平采油井，所述两口水平采油井设置在所述垂直采油井的两侧。

4.根据权利要求1所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，在所述第一油层厚度超过15m的状态下，所述第一油层内沿竖直方向设置有两口所述水平采油井。

5.根据权利要求2所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述垂直采油井上设置有采油孔，所述采油孔位于所述注水井的所述另一注水层内。

6.根据权利要求1所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述多层砂岩油藏井网结构包括一口注水井和四口垂直采油井，四口所述垂直采油井分别设置在以所述注水井为中心的正方形的四个端点上。

7.根据权利要求1所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述水平采油井的末端到所述注水井的垂直距离小于所述水平采油井的入靶端到所述注水井的垂直距离。

8.根据权利要求7所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述水平采油井的末端与所述注水井的垂直连线与所述水平井段所在的直线之间的夹角为30°至60°。

9.根据权利要求1所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述水平采油井的水平井段长为200m至300m。

10.根据权利要求6所述的多层砂岩油藏井网结构，其特征在于，所述注水井与所述垂直采油井之间的井距为200m至300m；所述注水井与所述水平采油井的水平井段之间的井距为180m至280m；两两相邻所述垂直采油井之间的井距为300m至400m。