水驱油田采油速度影响因素及原因分析

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:朱明君 贾文菲 许倩倩
[导读] 采油速度是决定油田开发效果好坏的重要开发指标之一
        朱明君 贾文菲 许倩倩
        中石化胜利油田分公司滨南采油厂采油管理三区 山东滨州 256600
        摘 要:采油速度是决定油田开发效果好坏的重要开发指标之一,采油速度太高或者太低都将影响油田的最终开发效果,因此研究理论采油速度及影响因素对于油田生产决策至关重要。按照原油黏度和储集层渗透率将油田分为低黏高渗、低黏中渗、中黏中渗、中黏中高渗、中黏特高渗、中高黏特高渗油田。针对不同类型的油田,开展了不同开发阶段在不同原油黏度、储集层渗透率、油藏储量丰度、井网密度、注采井数比下的采油速度影响因素的分析。分析结果表明,原油黏度、油藏储量丰度、储集层渗透率主要影响开发初期的采油速度,对开发后期影响较小;井网密度和注采井数比主要影响开发中后期的采油速度,对开发初期影响不大。
        关 键 词:含水率;采油速度;采收率;影响因素
        影响采油速度的因素主要为油藏的地质因素、开发技术因素和经济因素、开发年限等。构造的复杂性、储集层非均质性、渗透率差异、原油黏度、井网密度、国家政策调控、油价等都会影响采油速度 [1-2] 。关于影响采油速度的因素,学者们从不同方面开展过研究:文献[3]研究了底水、裂缝、地层压力对油藏采油速度的影响;文献研究了在不同稳产期不同采出程度下采油速度与储集层渗透率、原油黏度的关系;文献研究了流度、井网密度与采油速度的关系。本文选择储集层渗透率、原油黏度、油藏储量丰度、井网密度、注采井数比等5个油田开发常规因素来研究它们对不同类型油藏在不同开发阶段对采油速度的影响。通常,油田开发根据含水率划分为4个阶段:含水率小于20%为低含水采油初期;含水率20%~60%为中含水采油中期;含水率60%~90%及含水率大于90%为高含水及特高含水阶段的采油后期。本文选取含水率为 20%,60%和90%时的采油速度,分别代表开发初期、中期和后期的采油速度并研究其主要的影响因素。
         1、采油速度影响因素分析
        1.1 采油速度峰值与采收率关系
        通过与国内外油田预测采收率和采油速度资料显示,预测采收率与采油速度并未出现很好的相关关系,中高渗油田高速开采不一定影响采收率。如典型的国内中高渗河滩油田,国外的高渗库姆克尔南油田、苏赛克斯、阿纳斯塔油田等为采油速度峰值高且采收率高。从统计的整体数据来看,国外的中高渗油田采用高速开采对最终采收率的影响不大。
        1.2 分类油田采收率影响因素分析
        把130个油田按照储集层渗透率和原油黏度分类,黏度小于5 mPa·s为低黏油田,5~20 mPa·s为中黏油田,20~150 mPa·s为高黏油田;渗透率10~100 mD为中渗油田,100~1 000 mD为高渗油田,大于1 000 mD为特高渗油田。按照这个标准,在现有资料的基础上分为以下6类油田,并对不同类型油田采油速度影响因素进行分析。
        (1)低黏高渗油田。首先利用22个低黏高渗油田实际数据,求出不同含水阶段的采油速度与各影响因素间的相关系数。在开发初期,油田综合含水率为20%时,影响采油速度的主要因素为原油黏度,其次为储集层渗透率;随着开发进行,原油黏度和储集层渗透率对采油速度的影响不断减小;在开发中期,油田综合含水率为60%时,影响采油速度的较大因素为单井控制面积,其次为注采井数比,储量丰度,含水率为90%时,影响采油速度的主要因素为单井控制面积,其次为注采井数比和储量丰度。
        (2)中黏中渗油田。利用33个中黏中渗油田实际数据,求出在不同含水阶段采油速度与各影响因素间的相关系数。

在开发初期,含水率为20%时,影响采油速度的主要因素为储量丰度和储集层渗透率,其次为注采井数比;含水率为60%时,影响采油速度的主要因素为单井控制面积,其次为储量丰度;含水率为90%时,影响采油速度主要因素为注采井数比。
        (3)中黏特高渗油田。利用15个中黏特高渗油田实际数据,求出在不同含水阶段采油速度与各影响因素间的相关系数。开发初期,含水率为20%时,影响采油速度的主要因素为注采井数比和单井控制面积;开发中期,含水率为60%时,影响采油速度的主要因素为注采井数比,其次为单井控制面积;开发后期,含水率为90%时,影响采油速度的主要因素为单井控制面积,其次为注采井数比。
         2、含水率的影响
        含水率对采油速度的影响主要表现在含水率函数的变化特征。设其函数表达式为y =1f w (1 ? f w )( 10 )该函数的特点是当 f w 6 20% 时,y 值随着含水率的上升而快速下降;当 20%<f w <80% 时,y 保持相对稳定,但 f w =50% 时达到最低值;当 f w >80%时,y 值随着含水率的上升而快速上升。油藏开始见水后,含水率对采油速度的影响为负相关,直到 f w 达到 50%;当 f w >50%,含水率上升对采油速度则为正相关。
         3 、含水率上升速度的影响
含水上升速度的影响主要表现在含水上升速度越快,采油速度越大;为了分析其影响,以表 1 中的束缚水饱和度和 b 值作为参考值,年含水上升速度(F w )分别为 0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,3.0% 及5.0% 时,采油速度随含水率的变化趋势。在实际油田开发过程中,过高的采油速度将带来含水上升速度的快速上升,将对油田后续开发带来不利影响。对于底水或者砾岩等油藏,合理的采油速度对于控制含水上升速度也有重要的决定作用,这在低含水期和特高含水期表现的尤为明显。

        结 论
        (1)从整体开发效果看,国内外油田采油速度较高且开发效果好的油田多为储量丰度高、储集层渗透率高、原油黏度低或地层能量充足的特点。
        (2)储集层渗透率、原油黏度、储量丰度对采油速度的影响主要体现在开发初期,在开发后期相关性越来越小。
        (3)单井控制面积、注采井数比对采油速度的影响主要体现在开发中后期,其中,注采井数比与采油速度之间的相关性最大。
        (4)采油速度与油水相渗曲线、含水率以及含水上升速度有密切的联系。首先,油藏的渗流能力是决定采油速度的先天条件;其次,不同阶段的含水率是影响采油速度的客观因素;再次,含水上升速度是人为可控因素,但也是采油速度重要的影响因素。
        
        [参考文献]
        [1] 高长团,王冬梅,王炎明,等. 孤岛油田渤76 断块提高采油速度研究[J]. 油气田地面工程,2003,22(5):19-22.
        [2] 李 娟. 中国油藏开采速度的选择和评价[D]. 河北秦皇岛:燕山大学,2006.
        [3] 邱 凌,梁 俊,李云娟,等. 水平井开发异常高压低渗底水油藏采油速度研究[J]. 石油钻采工艺,2005,27(3):48-52.
        
        作者简介:朱明君,男,1989年生人,山东滨州人,汉族,大学本科学历,高级工,研究方向为油气田开发工作。
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