logo
專注油氣領域
與獨立思考者同行

再出新招 | 水平井+智能完井技術推動薄油環油藏開發

182

對于薄油環油藏開發來說,井位部屬、井型選擇、井眼軌跡以及完井方式等都需要在油藏和采油方面進行綜合評價。盡管油藏性質比較復雜并且存在著各種不確定的影響因素,但馬來西亞的一些油田的實例證實智能水平井這種技術能夠減少油井數量、提升油井產能、提高薄油環油藏中每口井的最終采收率。

概述

近年來,在馬來西亞,越來越多的針對油環油藏的研究和現場的成功案例,使得油環油藏開發成果顯著。盡管常見油環油藏的特點就是它們鍥在氣頂和底水帶之間,并且其結構非常復雜,含有斷層以及不同傾角、背斜的流動邊界。

不同砂體厚度的油環油藏既可能需要進行組合開采,又可能需要層系劃分。由于底水帶對不同區域的壓力存在差異,因此造成壓力的不均勻衰竭和流體接觸面的不斷變化。

采用多級管柱的完井方式,方便對生產壓差較大的不同砂體進行分層開采。由于井一般在壓降比較大的時候進行射孔作業,所以會導致油井含水率較高、氣/油比較高,這都將縮短油井的生產周期。

如果采用多級管柱的完井方式,閑置井的比例將會快速增加。目前,馬來西亞主要的油環油藏的油井中,能夠投入生產的還不足50%。盡管經過了長達25年的持續開采,但油田的采收率依舊很低。

薄油環油藏中的驅油機理

油環油藏主要存在以下幾種驅油機理——氣頂驅、水驅、粘滯力和重力驅、溶解氣驅。產出氣的回注、根據底水帶的壓力大小以及砂巖層傾角的不同在油藏各個區域分別進行控壓,以及井位、井距和完井方式的差異等,這些都會影響上述各種驅油機理之間的平衡狀態。較好的驅油效果可以將油環保持在其原始位置,這樣就可以保持油環在垂向運動上的一致性,從而就可以避免油環的大幅度運移。

盡管油環油藏可能存在一個巨大的底水帶,但這種油藏許多區域均存在底水帶壓力供給不足的情況。馬來西亞的某些油環油藏,曾出現壓力大幅度下降的情況。這時,仍需要采用人工注水或注氣來補充地下壓力。就算不對整個油藏進行注水注氣,也應該有選擇性地針對某一區域進行注水注氣,以此來保持均衡的驅油動力,減少原油運移,從而提高原油采收率。

井的位置和井型

如今,許多海上油環油藏仍多采用直井或者低斜度角的斜井進行開采。由于直井與油藏的接觸面積有限,所以通常產能較低,所需的生產壓差較大(3.45兆帕 ~ 7兆帕)。由于底水錐進和氣頂現象,隨后會產生高含水率跟高氣油比的情況。最終導致油藏壓力衰竭速度極快。

此外,由于直井的泄油體積有限,因此即使增加直井的數量,仍會造成大量的剩余油滯留在油藏。之前所述的馬來西亞某油環油田,雖然它已經開采了25年,但總的原油采收率仍然很低(近35%)。

然而,最近幾年,隨著水平井和大位移井的應用,特別是在海上油環油田的應用,這些井的開發效果明顯好轉。如果將水平井筒與井下油水界面的距離進行優化設計,這些井的產量還會進一步提升。

智能完井水平井

所謂智能完井水平井,指的是在對油藏中水平井進行完井時,每10米安裝一個流量控制計(ICD)??赏ㄟ^生產試井測試觀察ICD的工作狀態。長達1590米的A井的井筒上共安裝了157個流量控制計。

插圖12

智能水平井鉆井的成功給予了人們信心,油田已經開始逐漸增加鉆井數量,井數也相應地也從22口增加到了33口,再到45口。上圖展示了在徑向井距的設計方案下,這一年的井網密度在逐漸增大。如果每口新增井的產能小于22萬標準桶,那么最終的單井采收率會降低,此時若繼續增加井數,總的經濟效益會開始降低。

智能完井的評價

盡管智能完井成本較高,但是其在改善油氣流動方式和提高采收率方面具有許多益處。智能井效果的評價需要投入更多的精力。其中一種較好的評價方法就是:將精細網格的多段井模型與精細網格動態模型耦合起來。這種方法既可以描述沿井筒方向存在的非均質性,并且可以顯示出可靠的井筒壓力梯度和流體混合物性質,還可以準確地模擬壓降分布,特別是在水平井尾端位置。

馬來西亞Sabah的一個油環油藏就采用了這種方法來評價智能完井的效果。該油藏中的井均采用了5.5英寸的油管,并且每隔11米安裝一個流量控制計(ICD)。

所設計的ICD孔徑大小可以優化壓降分布,并減弱油井生產周期內的流體沖蝕,從而最大程度地減小油藏狀態的變化。同時,該油藏還將精細網格的多段井模型與歷史擬合的動態模型相耦合,對安裝了ICD和未安裝ICD兩種情況下的水平井的產能進行了對比和評價。

水平井泄油區域的優化

研究結果表明,水平井泄油區域取決于水平井筒的壓降大小和壓降剖面。采用流量控制計的完井方案可以優化水平井筒周圍的壓降分布。因此,水平井的泄油區域和采收率主要依賴于井筒與油藏的接觸面積和水平井筒的長度。

對于薄油環油藏,井位應該位于油氣界面和油水界面之間,進一步優化之后可以延長見水時間。同時,水平井壓降還應該盡可能的小,這樣,就算進入井筒的流體的流量較大,水平井泄油區域的半徑也相對較小,同時,還需要確定最佳的水平井井距。必要的時候,還要對水平井進行填充,從而提高油藏的采收率。

對于具有穩定油氣界面且底水壓力充足的油環油藏,最佳井距取決于油環的厚度以及水平滲透率與垂向滲透率的比值。當井距為最佳時,采收率則取決于砂體性質(滲透率)和相對滲透率端點值。

假設存在一個15米厚的均質儲層,其垂向滲透率等于水平滲透率,那么理論上其最優井距約為15米,與此相對應的最大采收率約為45%。如果安裝了41個流量控制計并完井,預計其采收率約為27%,井距在200米左右。這表明,對于這個15米厚的油環油藏來說,在提高采收率方面我們還有很多工作要做。

雙管智能水平井完井

針對射開的泄油區域的不同,還可以進一步的改善智能水平井完井方法,我們可以用兩口井代替一口井或者多分支井。這種雙管完井方式的優勢在于可以同時打開兩個泄油區域。

改進后的雙管完井可以從兩處泄油區域分別采油。耦合井筒的動態模型,我們發現,沒有安裝流量控制計的雙管井也可以達到增產的目的。但是為了降低地層流體的沖蝕作用、保證生產周期內油井的產量,我們還需要對高產區域進行選擇性的節流。

模型研究也表明,采用ICD優化后的完井方案,可以選擇性的進行節流,從而極大地降低采油風險。同時,該模型還對流量控制閥能否選擇性地控制過多水相和氣相的可行性進行了研究。

然而,由于該方法可能會減少智能井的突出優勢,所以之前并沒有進行現場實際應用。而在本油田中,有兩口水平井采用了這種雙管ICD井筒設計。無論井筒是長還是短,油井都可以以相似的速度進行采油,并且采油變化規律也相似,并且至今也沒有發現明顯的產水情況。但是井中的氣/油比值略微上升,逐漸超過了溶解氣的比值,特別是在長井筒中則更為明顯。

自動舉升智能水平井完井

油環油藏的開采仍然需要一種可行的人工舉升方案。如果在油田中存在多個油層,那么一個切實可行的方法便是利用上層產出的氣舉升下層砂體產出的油。同時,通過調節流量控制閥門,控制上部射開的含氣砂巖段的氣體產出量。

安裝了流量控制計(ICD)的智能水平井完井可以通過均衡井筒周圍壓降,達到平衡流體流動狀態的目的,進而延長見水時間。這種多區域、多階段的混合生產方式可以提高水平井和油田的開發效果。

英文原文請點擊 (展開/收縮)

未經允許,不得轉載本站任何文章:

av无码毛片久久精品白丝,国产成本人h动漫无码欧洲,成人无码影片精品久久久,亚洲一区无码精品网站性色