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油水同层储层井试油工艺技术优化探析

2013-08-15王少辉

中国新技术新产品 2013年11期
关键词:同层试油油水

王少辉

(胜利油田井下作业公司稠油试油作业大队,山东 东营 257000)

一、油水同层储层井试油基本研究

(一)现实性研究

1定性研究。在勘探领域现场试油过程中,常会遇到两个不同储层和性质差异的油藏存在一个油水界面的问题。例如潜山裂缝性油藏和浅层稠油油藏存在于一个油水界面,会导致底水十分活跃,排液过程中当压降波及到底水时,便极易出水。由于影响油水关系的部分因素存在显著差异,尤其是粘度差异明显,加之浅层稠油油藏的流动能力也有差异,油水两相流动时,近井地带含油饱和度会明显下降,油相渗透率降低,同时比较流动压差,原油的流动压差比水的流动压差大,储层则以出水为主,产油较少,甚至不产。长期研究发现,每年都有一些油水同层储层井试油排液期间出水量较大,使得试油过程难度加大,造成试油结论无法与测井解释相符,最终导致难以进行储层定性。

2样本研究。目前,通过对国内近期砂岩储集层试油的九口井十层的研究结果进行统计,发现只有五层油水同出获得了工业油流,试油成功率不到一半,由此看来,油水同层储层井的试油难度非常大,进一步认知,发现五层获得工业油流的井和余下的井在有效厚度、原油粘度及渗透率等参数方面都有显著差异,其中有效厚度方面讲,五层获得工业油流的井较其他的井厚,同时原油粘度较其他的井低,解释渗透率较之要高,所以能够实现油水同出。

(二)必要性研究

从上述研究现况来看,储层试油过程复杂,实现结果不甚理想。试油过程中,探井的油水关系越来越复杂,同时为了验证储层油水边界,确定含油面积,试油过程也要有意识的选择一些油水同层、上油层下油水同层、上油层下含油水层等井进行试油。事实证明,只有依据油水同层储层井两相流的渗流特征,全面考虑各种因素,制定完善的试油配套技术方案,才能显著地降低油水比,提高同层储层井的原油产量,进而达到勘探的预期目的,这样在保证提高油水同层储层试油有效性的同时,也大幅度降低了试油费用,节约了试油成本。因此,对油水同层试油工艺进行深入研究从而进行优化具有很重要的理论和现实指导意义。

二、油水同层储层井油水关系的影响因素

为了分析原油产量低,出水量高的原因,我们探讨了影响油水关系的因素。不同条件下,占主导地位的影响因素不同,各影响因素的作用结果亦不同。各因素共同作用于油水两相流动过程,并决定两相运移过程中各种力的分配和势能的变化,影响油水的渗透率和产量,且各因素在作用过程中相互制约。主要包括以下几方面因素:1.含油高度,含油高度的直接影响因子是重力作用和排驱压力。它主要决定重力作用对油水关系的影响。2.渗透率,渗透率是反映油水两相渗透能力的主要参数。其大小直接影响排驱压力和各种力的比例关系。3.粘度,粘度作用于油水两相渗流过程主要受排驱压力变化造成的有效渗透率的变化。油排驱压力远大于水(依据达西公式得出),适当控制稠油生产压差,利于原油产出。4.韵律特征,储层韵律沉积包括正反两方面。正韵律油水同层的渗透率自上而下提高,储层试油容易出水;反韵律油水同层则相反,原油容易产出。同等条件下的正反韵律沉积储层相比,后者油水比相对较低。5.润湿性,润湿性是,由液体分子与固体表面分子相互作用于液体与固体表面接触时的亲和性或流体系统而在固体表面形成的展布能力。主要受亲水性和亲油性岩石作用。6.污染,储层污染增大原油的启动压力,并降低油相渗透率,严重影响原油产出。7.固井质量,固井质量差,会直接导致出水过多,并造成油层污染。

三、油水同层储层井完井技术选择及试油工艺优化

我们知道油和水在流动过程中所受到的各种力的作用不同,不同地质条件对各作用力的影响也不同,根据储层条件选择合适的完井技术有很重要的意义。主要有三项完井技术:一是水平井或大斜度定向井钻井技术;二是油层套管完井技术;三是射孔完井工艺。这三项完井技术均是通过降低生产压差,控制水的流动能力,增大油层的泄油面积,在试油过程中,我们应该有效运用上述影响因素,确立适合相应特征的工艺技术,避免储层污染,降低生产成本。

结合上述完井技术,围绕控水增油的目的而开展的试油工艺优化,要考充分虑不同储层条件与油水流动过程中各种作用力的关系,以提高原油的流动能力,减弱水的流动能力。实现控水增油目的,提高同层油水同层储层的原油产量。下面介绍两种优化技术:1.射孔技术。射孔技术主要有127枪弹、Powerjet-3406型射孔枪身,其优化包括降低油层的流动压力和启动压力,避免储层污染。同时利用重力和垂向渗透率变化优化射孔井段,改变油水的流动能力和流动方式。资料分析表明,依据原油性质分析储层韵律特征和润湿性,在油层厚度许可条件下,进行避射,可起到控水增油的目的。2.排液技术。排液技术优化的目的也是提高原油产量,包括:(1)普通泵排液与避射技术结合使用。降低生产压差,使原油的排驱压力低于含油高度的重力作用和水的排驱压力,从而实现控水增油;(2)依据水的流动性远大于油的流动性,优化射孔工艺上储层顶底,在强排过程中增加生产压差,实现油水同出。

结语

综合上述研究结果,储层影响因素对油水两相流动的作用,决定储层油水产能比例。实际生产中,应结合现场储层条件,选择适合的完井工艺,进行技术优化,选取配套工艺完成油水同层储层井试油过程,保证实现控水增油或者油水同出的目的。同时应该注重避免储层污染,保证固井质量。从而实现生产的良性循环,保护环境,确保安全生产,提高经济和社会效益。

[1]胡博仲.聚合物驱采油工程[M].北京:石油工业出版社,1997.

[2]胡复唐.砂砾岩油藏开发模式[M].北京:石油工业出版社,1997.

[3]李明文.油水同层储层试油工艺研究[J].中国石油大学胜利学院学报,2008(3).

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