边底水油藏合理生产压差优化方法

张冰(中国石油大港油田分公司第五采油厂,天津 300280)

自从边底水砂岩油藏投入开发、应用以后，作为主要驱动能量的底水，在驱动过程中有两个两个过程：托进、锥进。油井投入初期，因为原油产量较少，而且生产压差小，在重力作用下，油层中的油水界面会逐渐大范围、匀称的向上托进；生产压差达到一定限度的情况下，水体在井底附近就会小范围向上锥进。处于应用初期的油井，如果生产压差过大，就会引起水锥；如果生产压差的低含水期过大，就会影响底水的锥进速度；如果在中含水期和高含水期，生产压差较小，又很难驱动压力较大的渗透带油层，尤其是储层非均质性比较强或者有薄夹层时，带来的影响会更大。

1 传统研究方法的不足之处

通过研究，发生底水锥进的主要原因是底水水体和油井井底流压之间的压力大于油水间的重力压力差。在整个研究过程中，开始只研究消锥方面的内容，然后又开始研究临界差量、水锥突破时间等内容；除此之外，也有关于预测底水驱油藏含水量和油水界面移动等内容的研究。上述研究内容在研究过程中以建立数学模型为主，存在较多不足之处：假设的条件过于理想，没有充分考虑到油藏所在位置的地质特点。

系统试井方法在改变油井工作制度的基础上，观察、分析含水率变化过程中的一般规律，研究其地层出砂情况，从而确定科学的、符合常规的生产压差研究方法。系统试井方法在操作时简单、可行，因此常用于现场应用中。但此方法在实践过程中也有很多不足之处。如在同一个生产井中，不同阶段的含水率上升规律也会存在一定的差异，在达到最佳生产状态时，需要的生产压差也会不断变化，因此这并不适用于该生产井其他阶段的含水率变化情况；生产井中的油井构造、含油饱和度以及储层物质等内容存在一定的区别，单个井的储量不同，因此其见水时间、含水率上升速度等也有差异，因而所得结论并不能适用于法适用每一个井。

2 新研究方法的原理及方法

由于传统研究方法存在较多的问题，为有效解决相关问题，可采用新的研究方法，具体思路如下：首先将油井作为研究对象，进行整体研究，比较同一油藏中的不同生产井，在同一含水阶段的实际情况；对于单井实际控制储量中的差异，要结合单井的含水上升具体情况，比较油井之间的差异。具体研究过程如图所示（图1）。

图1 具体研究流程图

3 含水率不同阶段的划分

综合处理矿场数据，可以将单井综合含水率f w作为自变量，将每100吨产油量的含水率上升值f'w作为因变量，然后在研究不同阶段内，含水率发生变化的情况，总结其变化规律，根据相关研究结果，将性质相同的归纳为一类，划分含水率的不同阶段。

4 单井含水率的计算方法

计算单井含水率时，可参照以下公式：

其中，其中fwt∗代表第t个月，每100吨原油当中，含水上升率的数值，单位为百分数；fwt为t月的综合含水率，单位为百分数；fwt-1为t-1月的综合含水率，单位为百分数；Npt为t月的累积产油量，单位为吨；Npt-1为t-1月的累积产油量，单位为吨。

上述公式当中，μw为地地下水的粘度，μ0为油的粘度；kro为油相的相对渗透率；krw为水相的相对渗透率。Sw为油层的平均含水饱和度；Swe为出油端的饱和度；Swi为束缚水的饱和度。f'w(swe)是fw-sw关系中含水饱和度为Swe点中的切线斜率；R 是采油的程度单位为百分数；Rt是地层真电阻率，Ф是孔隙的大小程度；α是和孔隙有某种关系的常数。根据油水相对渗透率曲线数据，利用公式2、公式3和公式4可计算出在不同含水率阶段，油井所控制储量能够对应的原油采出程度；通过分析岩电数据，可利用公式5计算出油藏原始束缚水饱和度Swi。对投产初期见水的生产井（层）而言，要在fw与sw的关系曲线上直接读取相应的Swi值，如图所示（图2）。

图2 油藏fw与sw的关系曲线

5 单井含水率阶段的划分

根据研究，通常情况下，油井含水率具有中间快、两头慢的上升规律，因此其上升规律可用“A”字型表示。在现实当中，油藏单井含水率在底水、储层非均质性等各种原因的影响下，其上升情况具有明显的峰值。所以油藏变化的规律也有比较显著的变化，含水率阶段应该成为综合含水上升控制的主要阶段。

为了测试该方法的有效性，研究者首先在3K2t1油藏选择了C3-14、C3-12等井进行了局部实验，实验效果十分明显。而且大部分开发态势都比较好，产量有所上升，含水率得到不同程度的下降，其中仅C3-14井年增油就达2520t。之后研究者又在其他地方的边水或边底水砂岩油藏的其他几十口油井进行了实验和应用，均取得了较好的效果。

通过本次研究得出以下结论：

5.1 边水或底水砂岩油藏油井在生产中，不同含水率阶段，底水锥进现象也有不同的特征，同一油藏的生产井，不仅有不同之处，也有相同之处，因此其综合含水上升具有相同或相近的规律。

5.2 当生产井在油藏的不同位置时，因为受到储层物性、构造位置等多方面因素的影响，合理生产压差也会有不同程度的区别，因此需要具体问题具体分析。

5.3 某些边底水砂岩油藏将调补层作为主要接替手段，因此在含水较高的阶段，可利用多种方法，如提高采液强度、放大生产压差等措施挖潜，从而提高原油采收率以及单层生产寿命。

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