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砂岩底水油藏开采机理及开发策略

发表时间：2020/3/24 来源：《文化时代》2020年1期作者：聂亭亭闫国峰赵钢伊婷婷张璐

[导读] 我国是油气需求大国，因此油藏开采工程对于我国意义重大，而砂岩底水油藏是一种典型的高开采难度油藏，需要通过科学研究对其进行深入分析。本文针对各个因素如何影响砂岩底水油藏开采进行了研究，得出了多种因素的影响规律，并根据这些规律给出了相应的开发策略。

青海油田采油一厂青海省茫崖市 816499
        摘要：我国是油气需求大国，因此油藏开采工程对于我国意义重大，而砂岩底水油藏是一种典型的高开采难度油藏，需要通过科学研究对其进行深入分析。本文针对各个因素如何影响砂岩底水油藏开采进行了研究，得出了多种因素的影响规律，并根据这些规律给出了相应的开发策略。
        关键词：油藏开采；砂岩底水油藏；参数影响；开发策略。


1引言
        近些年来我国在西北地区发现了很多砂岩底水油藏，经过初步的勘察大约有两亿吨左右。如何针对这些超深砂岩底水油藏进行有效的开发，是目前很多油藏开发研究人员所研究的一个问题。目前我国对于灰岩底水油藏开发的研究已经非常完善，整个开发体系也非常的完整，对含水上升规律、临界速度、打开程度、底水锥进、压锥以及生产压差等问题都有了相当多的了解，同时也成功的开发了辽河以及华北地区的古潜山油藏。但是目前对于砂岩底水油藏的开发认识很少，很多开发工程都是根据灰岩底水油藏开发进行的，可是两者不论是在孔隙介质，还是在沉积类型等方面都存在着较大的差异，所以其开发开采机理、底水锥进规律以及开采特征等方面都存在着很大的不同。因此实际工程中通过灰岩底水油藏开采经验来对砂岩底水油藏所形成的现象进行解释就会存在着一定的问题。所以需要通过油藏数值模拟方法来针对砂岩底水油藏所具有的生产规律进行了一个深入的研究，并进行开发对策的制定，只有这样才能够真正的了解砂岩底水油藏开发机理。
        2数值模拟模型
        在本文的模拟研究中，选择L油田2、3井区三叠系油藏Ⅲ油组来作为原型油藏。在这里按照水锥问题的研究需求，本文所选择的模拟模型是中心一口生产井，上界、下届、周界都是封闭的，在r-θ-z三个方向对油藏进行划分处理，使其成为11×1×15个网格，其中纵向，也就是z方向上的1到10格是油层，11到15层是水层。
        然后进行网格数据的设置：在这里r方向根据几何级数实施一种网格划分，对于井筒附近的网格而言，其尺寸相对来说不是很大，而与井筒距离较远的网格是根据几何级数来进行逐渐递增的。网格1的半径是0.35m，后续每个网格半径大约是前一个网格的2倍，一直到11网格的半径大小是350m。接下来对油层和流体参数、PVT数据等参数进行了设置，下面开始进行模拟计算。
        3模拟计算
        通常情况下想要针对每一种因素如何影响开采动态进行研究，那么要使用标准模型，通过这个标准模式来进行比较研究。在本文所使用的标准模型中，对地质模型里面的全部参数进行了使用，然后对垂直水平渗透率比、采油速度、夹层大小和位置、油层沉积规律、井距、边底水能量、不同油水粘度以及射开程度这些因素如何影响开采效果进行了分析，同时还研究了存在夹层的时候KV/Kh值如何影响底水锥进行分析。
        3.1采油速度
        在这里首先针对六种采油速度所对应的情况进行了模拟计算，得出了含水和采出程度之间的一种数量关系：对于采油速度而言，其主要会对油井的含水上升规律进行影响，在具有较低采油速度的时候，油井具有较长的无水采油期，对于该阶段而言，所采出的量基本是占有地质储量总量的15%左右，当采出程度是25%的时候，含水就会出现加速增长的情况。在采油速度增加至1.5%的时候，那么对于无水采油期而言，就会大幅度的缩短，所对应的采出程度仅仅在5%左右。在采油速度继续增大之后，对于无水采油期而言，就会逐渐变短，在采油速度比3.0%大的时候，对于无水采油期而言，只有地质储量总量的1%左右，能够看得出来，对于采油速度而言，其数值高低不会对油田最终采收率造成影响。

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        3.2垂直水平渗透率比的影响
        在本节的研究中，分别针对KV/Kh值在0.05-2.0之间的范围所对应的开采动态进行研究，能够得出结论：KV/Kh值会在很大程度上影响底水的锥进，当数值是0.05的时候，对于无水采油期而言，能够采出总量的12%，随着数值的不断增大，对于油井而言，见水时间就会出现提前，在数值处在0.3-1.0这个范围时，对于无水采油期而言，采出程度大小处在2%到1%这个范围内。在数值超过1之后，对于油井而言，无水采油期就已经明显没有了。
        3.3夹层大小和位置的影响
        在本节的研究中，分别针对半径大小是5.6米，44.8米，89.6米，179.2米四种夹层处在油水界面、射孔段底部以及底水区域所对应的情况进行了模拟计算。在半径大小是179.2米的夹层处在射孔段底部的时候，就可以将底水全部封死，这个尺寸的大小正好为一半泄油半径大小，对于半径大小是5.6米的夹层而言，其基本不会影响底水的锥进，在夹层半径大小超过44.8米的时候，那么就能够针对底水锥进形成一个很大的阻隔。能够看得出来，对于射孔段底部的夹层而言，其能够起到最好的底水阻隔作用，然后是油水界面，作用最小的是水域的夹层。
        3.4油水粘度比的影响
        在本节的研究中，分别针对油水粘度比大小是1、2、4、10这4种情况所对应的开采动态进行了模拟计算，得出结论：对于油水粘度比这个因素而言，其能够显著的影响底水锥进，在采出程度是10%的时候，油水粘度比大小是1，对于含水率而言，不超过20%；粘度比大小是2，对于含水率而言，已经超过65%；粘度比大小是4，对于含水率而言，基本达到90%。能够看得出来油水粘度会在很大程度上影响底水锥进。所以假如底水油藏要实施注水开发的话，那么将增粘剂注入到水里面，可以对底水锥进进行一定程度的抑制。
        3.5存在夹层的时候KV/Kh值如何影响底水锥进
        在本节的研究中，研究了低KV/Kh值和高KV/Kh值这两种情况。得出：在夹层延伸半径大小是11.2米时，处在射孔段底部下面5米处，因此KV/Kh值不单单会对底水推进造成影响，同时还会对推进所对应的形态造成影响。在数值不大的时候，具有较慢的底水推进速度，数值较大的时候，那么具有较快的推进速度。对于砂岩油藏而言，通常来说KV/Kh值不是很大，所以对于底水而言，其运动一般是以平托为主。
        4结语
        通过数值模拟分析，得出以下结论：
        1）对于采油速度而言，其不但会对见水时间造成影响，同时还会对油井所具有的含水上升规律造成影响。可以通过较快的速度开采砂岩底水油藏，可是最好速度不要超过3%。
        2）油水流度比以及垂直水平渗透率比这两个参数会对底水锥进造成影响。所以假如底水油藏要实施注水开发的话，那么将增粘剂注入到水里面，可以对底水锥进进行一定程度的抑制。
        3）对于油井钻穿的地层而言，假如其内部存在着夹层，那么需要在油界面和射孔井段底部间进行一个夹层的保留，从而抑制水锥。
        4）在存在着夹层的时候，KV/Kh值是影响底水推进的主要因素。
        参考文献：
        [1]潘岳，王凯，姚泽，李珂.海相稠油薄层底水油藏开发规律研究[J].广东石油化工学院学报，2019，29（03）：37-41.
        [2]曲庆利，关月，张飙，王培.水平井控水完井技术在底水疏松砂岩油藏的应用[J].天津科技，2019，46（S1）：66-69.