超前注水技术在铁边城地区长4+5油藏开发中的应用

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超前注水技术在铁边城地区长4+5油藏开发中的应用
摘要:铁边城地区长4+5油藏属于典型的低渗透油藏,针对其低渗透油藏递减快、稳产难、采收率低的特点,进行了超前注水技术应用研究。

在油藏研究基础上从水井注水时机、注水见效时间、注水压力、注水强度的确定4个方面对超前注水技术措施进行了阐述。

该方法取得了明显效果,对铁边城地区低渗及特低渗透油藏的开发具有重要意义。

关键词:低渗透油藏超前注水注入压力油田开发
铁边城地区位构造处于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西部。

长4+5油藏主力含油层系,该时期主要发育大规模的湖泊三角洲沉积,砂体向湖盆延伸距离远,厚度大,为油气提供了良好的储集条件。

区块投产后,地层压力下降快,产量递减大,且难以恢复。

为了提高低渗透油田开发效果,近年开展了许多针对低渗透油藏渗流机理的研究,并尝试应用到矿场实践中,超前注水就是其中一项行之有效的方法。

一、油藏基本概况
工区长4+5储层岩性以细砂岩为主,粒度中值,储层物性较差,次生孔隙发育是长4+5低渗透储层重要特征,平均孔隙度为10%~12%,平均渗透率为(0.2-1.5)×10-3μm2,含油气层电性特征多数以低电阻为主,属低阻油气层。

储层含油气性较好,绝大部分低渗储层含有油气,含油饱和度一般在30%~50%之间。

但由于渗流阻力大,压力传导能力差,油井自然产能低,区块投产后,地层压力下降快,产量递减大,且难以恢复.为了提高低渗透油田开发效果,近年开展了许多针对低渗透油藏渗流机理的研究,其中的超前注水技术能有效改善开发效果,具有良好的经济现实效益。

二、超前注水开发原理及必要性
超前注水是指注水井在采油井投产前投注油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度,地层压力高于原始地层压力并建立起有效驱替系统的一种注采方式。

低渗透油田存在启动压力梯度,渗流呈“非线性”特征。

大量的实验资料表明:渗透率越小,非达西渗流特征越明显。

当渗透率低到一定程度时,存在着启动压力梯度。

从国内外超前注水所取得的认识来看,超前注水技术开发有如下特点:①可建立有效的压力驱替系统,单井获得较高的产量。

②降低因地层压力下降造成的渗透率伤害。

③有利于提高油相相对渗透率。

④超前注水有利于提高最终采收率。

应用证明,鄂尔多斯盆地低渗透油藏实施超前注水是提高油井产量的有效方法之一,采取超前注水开发方式,能有效改善开发效果。

实施超前注水,可保持较高的地层压力及较大的有效生产压差,从而更有利于建立有效的压力驱替系统,挖掘油井的生产潜力。

三、超前注水技术的应用
1.超前注水时机
超前注水对于低渗透油藏的开发至关重要,超前注水的时机掌握到什么时候对油藏开发最为有利是值得认真研究的。

如果超前注水时间过长,注水量偏高,必将引起地层压力偏高,地下存水量比较多,投入开发后可能会出现问题,然而如果超前注水时间比较短,注水量较小,地层压力较低,将会导致开发过程中隐性裂缝和喉道系统、甚至人工压裂缝的闭合和堵塞,渗透率大幅度降低,使储层遭受严重伤害,而且这种伤害是不可逆的。

确定超前注水的合理时机,必须考虑油藏开发的合理压力保持水平。

当油藏未投入开发而超前注水时,地层压力肯定高于原始地层压力。

数值模拟计算,工区长4+5油藏投入开发时合理压力保持水平应是原始地层压力的115%~120%。

当地层压力保持在该水平时,储层孔喉系统相对开启而又不致于形成裂缝,储层物性达到最好,投入开发可以达到最好的效果。

由于油藏内部及边部储层性质的差异,油藏内部物性较好,压力传递较快,当超前注水时间达到171d时,地层压力将达到原始压力的118.2%;油藏边部物性相对较差,压力传递较慢,当超前注水时间达到188d时,地层压力将达到原始压力的116.9%。

研究认为,171d和188d的超前注水周期应该分别是油藏内部和边部的合理注水时机。

在油藏开发过程中,也应该保持较高的压力,以使地层有充足的能量,达到较好的开发效果。

2.超前注水强度及注水量
在合理压力保持水平和超前注水时机确定后,还要重点研究超前注水量和注水强度。

不同的累计注水量、注水强度等控制了后期开发稳产难易程度和稳产水平,对储层非均质性强的长4+5油藏更是如此。

与油藏工程和数值模拟计算不同,实际注水过程中,按照日超前注水30m3配注比较合理。

在油藏边部压力保持水平达到115%~120%、合理注水时间为188d时,累计超前合理注水量应该是5180m3,平均日合理注水量应该是2715m3,由于油藏边部油层厚度较小,所以合理注水强度应该保持在215~218m3/(d·m)。

实际注水过程中,按照日超前注水27m3配注比较合理。

因此,为达到理想开发效果,油藏边部的超前注水量要高于油藏内部,注水强度也相对较高,这是由于油藏边部储层性质较差引起的。

研究认为,铁边城地区长4+5油藏适合采用温和注水方式,累计注水量一定要达到,超前注水时间一定要保证。

3.超前注水效果分析
工区是一个滚动建产区块,由于坚持超前注水的开发技术,取得了较好的开发效果。

区块平均单井日产油 2.85t,综合含水31.9%,由于注水见效,后期平均单井日产油达到 3.19t,综合含水32.8%,再到后期,平均单井日产量稳定在3t以上,含水稳定在33%左右。

预计随着油藏的开发,超前注水的效果将会越来越显著。

四、总结及认识
超前注水可以保持流体较好的渗流状态,有效提高注入水波及体积,建立有效的驱替压力系统,单井获得较高产量,降低初期含水,提高最终采收率。

超前注水要结合区块的地应力方向进行实施,避免裂缝水淹。

超前注水压力水平应保持在原始地层压力的110%左右,超前注水时机一般提前3-6个月,注水井压力不超过破裂压力的90%,注水强度和累计注水量应视油藏具体情况而定。

参考文献
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