CN205778802U - 一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构 - Google Patents

一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构 Download PDF

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陆晓锋
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王尚慧
吕鹏佶
冉雪玲
孟凡秋
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Abstract

本实用新型提供了一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,包括围绕泥岩墙分布的多口生产井和多口注水井,生产井和注水井距离泥岩墙的水平距离均为200m以上。本实用新型的井网结构既能避开泥岩墙,又能提高水驱波及系数,同时还能降低钻井投资成本。

Description

一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构
技术领域
本实用新型涉及一种井网结构,尤其是一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构。
背景技术
油藏的平面分布有大有小,一般来说,开发一个油藏都要钻很多口采油井和注入井。怎样用较少的井数,较少的投资来获取较高的采油速度和尽可能高的采收率,就成为油藏井网结构优化的主要课题。进行油藏开发设计,井网结构中的井网和井距是核心内容。井网和井距选择恰当,就能以较少的投入获取最好的开发效果和最优的经济效益。因此井网和井距的设计是一个需要反复对比研究的重要问题。
通常合理布井方式和井网密度的标准:最大限度适应油层分布状况,控制住较多的储量;主要油层受到充分的注水效果,达到规定的采油速度的基础上,实现较长时间的稳产;具有较高的面积波及系数,实现油田合理的注采平衡;有利于今后的调整与开发;应分区、分块确定合理井网密度;达到良好的经济效益;采油工艺技术先进,切实可行。
目前在油藏开发领域,最通常的做法是根据油层发育、油层物性(渗透率)及平面上的非均质性、原油物性(粘度)、开采方式与注水方式、油层埋藏深度、裂缝和渗透率方向性、断层和岩性变化等情况来优化井网结构。
而对于多泥墙砂岩油田来说,如何在避开泥墙根据砂岩油层发育状况的同时优化井网结构,以尽量增大油藏波及系数,改善总体开发效果,实现油藏经济有效开发,是需要我们解决的核心问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,以通过优化井网结构来增大油藏水驱波及系数,从而提高采收率。
为达到上述目的,本实用新型提出一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其包括围绕泥岩墙分布的多口生产井和多口注水井,生产井和注水井距离泥岩墙的水平距离均为200m以上。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,多口生产井包括生产直井和生产定向井,多口注水井包括注水定向井。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,相邻的生产井之间的水平距离、相邻的注水井之间的水平距离、以及相邻的生产井与注水井之间的水平距离均为400m。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,生产井距离泥岩墙的水平距离为300m至400m。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,生产井的打开程度为0.5,且射孔位置位于油层上部。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,注水井的打开程度为0.5,且射孔位置位于油层上部。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,多口注水井为线性注水井和点状注水井组合的线性加点状注水井网。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,线性加点状注水井网中的线性注水井位于油藏下部,线性加点状注水井网中的点状注水井位于油藏中上部。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,多口生产井和多口注水井构成等井距排列的井网结构。
如上所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其中,井网结构包括多个井网单元,多个井网单元包括由泥岩墙的边缘和两口井围成的四边形井网单元、由泥岩墙的边缘和三口井围成的五边形井网单元、由三口井围成的等边三角形井网单元、以及由四口井围成的菱形井网单元,每个井网单元中的井包括至少一口生产井和至多两口注水井。
本实用新型的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构的特点和优点是:
1、本实用新型的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,将多口生产井和多口注水井围绕泥岩墙分布,并将生产井和注水井与泥岩墙之间的水平距离设置为200m以上,有助于提高水驱波及系数,提高采收率;
2、本实用新型的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,将相邻的生产井之间的水平距离、相邻的注水井之间的水平距离、以及相邻的生产井与注水井之间的水平距离均设置为400m,能提高水驱波及系数,提高采收率,同时又能降低钻井投资成本;
3、本实用新型的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,为线性注水井和点状注水井组合的线性加点状注水井网,以进一步提高水驱波及系数,提高采收率。
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为本实用新型的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构的平面配置关系示意图;
图2为在泥岩墙周围布井的一个实施例的示意图;
图3为油水相对渗透率曲线;
图4为不同注水时机条件下的采收率对比曲线;
图5为不同井网条件下的采收率对比曲线;
图6为不同井距条件下的采收率对比曲线;
图7为不同采液速度条件下的采收率对比曲线;
图8为注水井不同射孔条件下的采收率对比曲线;
图9为采油井不同射孔条件下的采收率对比曲线。
主要元件标号说明:
1 泥岩墙
2 生产井
3 注水井
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。
如图1、图2所示,本实用新型提供一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其包括围绕泥岩墙1分布的多口生产井2和多口注水井3,多口生产井2和多口注水井3均与泥岩墙间隔设置,生产井2和注水井3距离泥岩墙1的水平距离均为200m以上,既避开泥岩墙,又能提高水驱波及系数,提高采收率。
其中,多口生产井2包括多口生产直井和多口生产定向井,多口注水井3包括多口注水定向井。
进一步,相邻的生产井2之间的水平距离(即井距)、相邻的注水井3之间的水平距离、以及相邻的生产井2与注水井3之间的水平距离均为400m,亦即相邻的生产直井之间的水平距离为400m,相邻的生产定向井与注水定向井之间的水平距离为400m,相邻的生产直井与生产定向井之间的水平距离为400m,相邻的注水定向井之间的水平距离为400m,既能提高水驱波及系数,提高采收率,又能降低钻井投资成本。
进一步,生产井2距离泥岩墙1的水平距离为300m至400m,亦即生产直井和生产定向井距离泥岩墙的水平距离为300m至400m。
进一步,生产井2的打开程度为0.5,亦即生产直井和生产定向井的打开程度为0.5,且射孔位置位于油层上部;注水井3的打开程度为0.5,亦即注水定向井的打开程度为0.5,且射孔位置位于油层上部。其中,注水定向井、生产直井和生产定向井的打开程度是指射开的油层厚度与该井钻遇油层厚度的比值。
如图1所示,在一个具体实施例中,多口注水井3为线性注水井和点状注水井组合的线性加点状注水井网。
其中,线性加点状注水井网中的线性注水井位于油藏下部,线性加点状注水井网中的点状注水井位于油藏中上部。
在另一个具体实施例中,多口生产井2和多口注水井3构成等井距排列的井网结构。
具体是,井网结构为依据油层发育避开泥岩墙的不规则井网结构,且井网结构包括多个井网单元,多个井网单元包括由泥岩墙的边缘和两口井围成的近似四边形(例如菱形)井网单元、由泥岩墙的边缘和三口井围成的近似五边形(例如正五边形)井网单元、由三口井围成的等边三角形井网单元、以及由四口井围成的四边形(例如菱形)井网单元,其中,每个井网单元中的井包括至少一口生产井2和至多两口注水井3。以进一步提高水驱波及系数,提高采收率。
进一步,注水定向井为具有相同生产特征的注水井。
进一步,生产直井和生产定向井均为具有相同生产特征的生产井。
进一步,注水定向井、生产直井和生产定向井均具有相同生产特征。
其中,具有相同生产特征是指井网结构相同,生产直井与生产直井井距相等,目的层生产直井与生产定向井井距相等,目的层生产定向井与生产定向井井距相等,注水定向井与生产直井在目的层井距相等,注水定向井与生产定向井在目的层井距相等,注水定向井、生产直井和生产定向井分别具有相同的打开程度和射孔位置。
进一步,注水井是由生产井转化形成的注水井,即生产井先采油,后有一部分生产井转化为注水井。
水驱波及系数是评价水驱油田开发效果的重要参数。在水驱开发条件下,影响水驱体积波及系数的因素很多,诸如井网密度、注水方式等,水驱波及系数与油田的最终采收率密切相关;本实用新型基于泥岩墙发育状况,通过井网优化设计,对多泥墙砂岩油田进行井网井距、注水井和生产井射孔方式的优化,增大油田水驱波及系数,最大程度的提高油藏的动用程度和采收率,改善油田水驱开发效果。
本实施例中,在井网控制范围内,生产直井的年采液速度为8%左右,有助于增大油田水驱波及系数,提高油藏的动用程度,改善油田水驱开发效果。
为验证本实用新型井网结构的优化设计结果,并预测优化效果,建立反应地下油藏状况的地质模型,平面上网格步长为50m,纵向上划分为12个模拟层,油层埋深在2092m,油水界面2127m,平均孔隙度25%,平均渗透率2800md,分别设计了面积注水井网、线性注水井网、线性+点状注水井网。模型中使用的相对渗透率曲线如图3所示。模型中岩石和流体参数如下:
原始压力/MPa:21.3
饱和压力/MPa:8.9
地面原油密度/(g·cm-3):0.82
地下原油粘度/(mPa·s):5.4
地层岩石压缩系数/10-6MPa-1:7.21
地层水粘度/(mPa·s):1.027
纵向/平面渗透率:0.6,
以下均为数值模拟效果,模拟截止条件为单井含水率98%。
油藏天然能量较为充足,且油藏为一个单斜构造,在油藏未脱气的条件下,将低部位部分含水率高的油井转入注水,注水井形成一条线,利用数值模型模拟油藏综合含水率为60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%时的注水开发效果,图4预测结果表明,在保证油井产液量的情况下注水时机对总体开发效果影响不大。
通过数值模型来模拟三种生产井网条件下的开发效果,面积注水是在不规则的井网条件下在一个区域形成一个注水井组;线性注水是在油藏低部位油井水淹后转注,且注水井基本形成一线;线性+点状注水时在线性注水的基础上,在油藏压力亏空较大的区域转注部分井以此来保证油藏能量。本次模拟是在油藏综合含水率达到80%是开始转注水,图5的预测结果表明,图1所示的线性+点状注水效果最好,采收率达到55.82%,而面积注水和线性注水分别对应的采收率为55.01%和55.33%。
合理的井距可以保证油田开发良好的经济效益,利用数值模型模拟了井距为200m、250m、300m、350m、400m、450m等6种情况下油藏总体开发效果,预测结果如图6所示,虽然对于油藏来说井距越小采收率越高,但井距小所需开发井越多,投资越高。而在井距大于400m后采收率下降较快,因此井距最好不要超过400m,一般在400m为宜。
用数值模型模拟了生产井的采液速度分别2%、4%、6%、7%、10%、12%、14%时油藏的总体开发效果,预测结果如图7所示,在采液速度为8%时,模型采收率最高达到了56.02%,总体效果最好。
由于注入水的重力分异,注入水一般在进入油层后会向油层底部运移,因此注水井一般射开油层上部,用数值模型模拟了注水井射开上部油层1/4、1/3、1/2、2/3和全部射开时油藏总体开发效果,预测结果如图8所示,在注水井射开上部1/2油层时,模型采收率最高达到了56.05%。
因为油藏纵向渗透率与平面渗透率的比值较大,流体在纵向上较易运移,生产井一般也射开油层上部采油。用数值模型模拟了生产井(即采油井)射开上部油层1/4、1/3、1/2、2/3和全部射开时模型总体开采效果,模拟结果见图9,在生产井射开上部1/2油层时,油藏生产效果最好,采收率达到了56.10%。
本实用新型提供的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,根据油藏泥墙发育情况灵活布置井网,解决了目前对于泥墙砂岩油田井网布置的难题,改善泥墙砂岩油田的水驱效果,并且在井网形成后,根据实际情况灵活将油井转注水,改善油藏总体开发效果。
以下是将本实用新型的井网结应用于一个多泥墙砂岩油田的具体实施例:
某油田泥墙分布较为普遍,将该油田分隔为9个油藏,在9个油藏内部也部分发育低渗泥质条带,对油藏中的油水运移产生影响,油层平均厚度10.4m,采用图1所示的不规则井网结构,在部署井网时,井间的距离是400m,井距离低渗泥墙距离200m以上,先期井均作为生产井射开上部1/2油层采油,在油藏综合含水率达到80%左右时,处于构造低部位的油井含水率基本已达到98%以上,低部位采油井转入注水,低部位油井形成一线,形成线性注水,注水井段与生产井段保持一致。而随着生产深入,在油藏较高部位亏空较为严重,选择井况较好,含水率较高的油井转入注水,形成点状注水,从而构成线性加点状注水井网,补充油藏能量,保障油井采液量。
该油田2005年底油田综合含水率80%,平均日产油82t/d,并开始注水补充能量,先后转注15口油井,包括低部位一线的11口井和油藏中高部位的5口井,2008年9月日产油就达到了145t/d,注水明显见效。目前油田采出程度已达44.55%,总体开发效果较好。
上述实施例说明,本实用新型提供的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构可以改善边底水能量较强、物性较好、构造简单、低渗条带发育油藏的开发效果,对类似油田的开发有很好的借鉴意义。
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的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是,本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用,本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用,因此,本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,所述提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构包括围绕泥岩墙分布的多口生产井和多口注水井,所述生产井和所述注水井距离所述泥岩墙的水平距离均为200m以上。
2.如权利要求1所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,多口所述生产井包括生产直井和生产定向井,多口所述注水井包括注水定向井。
3.如权利要求1所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,相邻的所述生产井之间的水平距离、相邻的所述注水井之间的水平距离、以及相邻的所述生产井与所述注水井之间的水平距离均为400m。
4.如权利要求1所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,所述生产井距离所述泥岩墙的水平距离为300m至400m。
5.如权利要求1所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,所述生产井的打开程度为0.5,且射孔位置位于油层上部。
6.如权利要求1所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,所述注水井的打开程度为0.5,且射孔位置位于油层上部。
7.如权利要求1所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,多口所述注水井为线性注水井和点状注水井组合的线性加点状注水井网。
8.如权利要求7所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,所述线性加点状注水井网中的线性注水井位于油藏下部,所述线性加点状注水井网中的点状注水井位于油藏中上部。
9.如权利要求1至8任一项所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,多口所述生产井和多口所述注水井构成等井距排列的井网结构。
10.如权利要求9所述的提高多泥墙砂岩油田水驱波及系数的井网结构,其特征在于,所述井网结构包括多个井网单元,多个所述井网单元包括由所述泥岩墙的边缘和两口井围成的四边形井网单元、由所述泥岩墙的边缘和三口井围成的五边形井网单元、由三口井围成的等边三角形井网单元、以及由四口井围成的菱形井网单元,每个所述井网单元中的井包括至少一口所述生产井和至多两口所述注水井。
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