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1、断块油气田第10卷第3期FAULT2BLOCKOIL&GASFIELD2003年5月利用超前注水技术开发低渗透油田11213王瑞飞宋子齐何涌赵磊胡斌(11西安石油学院21长庆油田分公司生产运行处31中原油田分公司采油二厂)摘要为了提高低渗及特低渗透油田的开发成果,提高探明储量动用程度,根据低渗透油田的地质特点并借鉴国内外油田的开发经验,通过渗流力学和油藏工程研究,提出了利用超前注水技术开发低渗透油田的方法,即采用先注后采的注水开发方式,合理补充地层能量,提高地层压力,使油井能够长期保持旺盛的生产能力。从水井注水时机、采油井投产时机、注水井最大流
2、动压力、采油井合理流压、超前注水适应条件、超前注水实施要求6个方面对超前注水技术措施进行了阐述。该方法在油田实际生产中取得了明显效果,对低渗及特低渗透油田开发实现效益最大化具有重要意义。关键词超前注水低渗透油田油田开发注入压力开发试验1超前注水开发原理超前注水由于在超前的时间内,只注不采,因此,提高了地层压力。当油井开抽时,可以建立较超前注水是指注水井在采油井投产前投注,高的压力梯度,当超前时间内压力达到某一值后,油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始油层中任一点的压力梯度均大于启动压力梯度,含油饱和度,地层压力高于原始地层压力并建立此时,
3、便建立了有效的压力驱替系统。X起有效驱替系统的一种注采方式。超前注水时,对于一口注水井可看作有圆形低渗透油田存在启动压力梯度,渗流呈“非线封闭边界,在达到拟稳态的情况下,其注入的体积性”特征。国内外许多实验表明,当储层渗透率低与地层压力有如下关系[2],到一定程度后,其渗流特征不符合达西定律,即当Vl=ctVf(Pi-P)(2)驱动压力梯度较小时,流体不能流动,只有当驱动V22)hf=π(Re-Rw压力梯度达到一定高度后,流体才开始流动,这时式中P———平均地层压力,Pa;的驱动压力梯度叫启动压力梯度。Pi———原始地层压力,Pa;非达西渗流的
4、主要特征就是直线段的延长线Vf———地层在(Re-Rw)范围内的体积,不通过原点,并且,随压力梯度的增长,流速呈非3m;线性增长,当压力梯度大于某一值后,压力梯度与Re———供油半径,m;流速则变为线性关系。Rw———有效井径,m;具有启动压力梯度的渗流运动方程可用下[1]h———地层厚度,m;式表示-1ct———综合压缩系数,Pa;kdP12ν=-λ×10(1)3μdrVl———注入的流体体积,m。式中ν———渗流速度,m/s;对式(2)求导有,2k———渗透率μ,m;μ———流体粘度,Pa·s;X收稿日期2002-12-31dP———压力梯
5、度,Pa/m;第一作者简介王瑞飞,1978年生,硕士,现从事油气藏dr精细描述与剩余油分布研究,地址(710065):陕西省西安λ———启动压力梯度。市西安石油学院254信箱,电话:(029)8397066。432003年5月断块油气田第10卷第3期dVl22dP在不同物性、不同注水强度情况下,根据(8)Q==-cπt(Re-Rw)h(3)dtdt式可知,注水时机不同,物性越差,所需超前注水因RemRw,且在拟稳态时各点压降速度相同,所时间越长。以有,表1不同注水时机效果对比9PdPQ==-2(4)9tdtπctReh油井投产时单井产量平均地层
6、地层压力注水时机累积注水量/由(4)式可得3增幅/(t/d)压力/MPa保持水平,%m19PμctQQμ同步注水001210010010=-π2=-2(5)η9tkctRehπRekh超前1个月0118Vmax01481215610417kη=(6)超前2个月0133Vmax01861313611114<μct超前3个月0148Vmax11071412311816[3]式中η———导压系数;超前4个月0162Vmax01991510312513<———孔隙度,%。超前5个月0176Vmax01931518013117所以,圆形封闭地层中心一口井
7、拟稳态满足超前6个月0188Vmax01901615113716下列模型199PQμr=-2(7)212采油井投产时机r9r9rπRekh经过对一个井组进行数值模拟计算发现,一边界条件为个井组若7口油井为滞后注水3个月,另外1口P(Rw,t)=Pw(t)油井在注水井投注3个月后投产,则该井组投产9P(Re,t)=λ后单井产量甚至比采用同步注水方式投产产量还9r低。这是由于采用滞后注水方式投产的油井,经代入边界条件,积分可得2过一段时间开采后,使得该井周围地层压力已低Qμr1rP(r,t)=Pw(t)+lnRw-22-Reλlnr于原始地层压力,
8、投产时产量较低。2πkhRe因此,对于一个注水井组,应尽量使所有油井(8)均达到超前注水,以便达到较好的效果。按上式计算,注水井以定量超前时,超前注水
