依據
根據油層分布狀況、油田構造大小與斷層、裂縫的發育狀況、油層及流體的物理性質、油田的注水能力及強化開採措施。
部署方式
根據油層分布狀況、油田構造大小與斷層、裂縫的發育狀況、油層及流體的物理性質、油田的注水能力及強化開採措施,我們將注水方式分為邊緣注水、切割注水、面積注水。
邊緣注水方式
對油層結構比較完整、油層分布比較穩定的中小型油田,鑒於其含油邊界位置清楚、內外連通性號、流動係數高,我們選擇採用邊緣注水:對於含水區內滲透性較好、含水區與含油區之間不存在低滲透帶或斷層的油藏,我們採用邊緣外注水,注水井按與等高線平行的方式分布在外油水邊緣處,向邊水中注水;對於在含水邊緣以外的地層滲透率顯著變差的油藏,為了提高注水井的吸水能力和保證注入水的驅油能力,我們採用邊緣上注水,將注水井分布在含油邊緣上,或在油藏以內距離含油邊緣不遠的位置;如果地層滲透率在油水過渡帶很差,或者過渡帶注水根本不適宜,那么我們採用邊緣內注水,將注水井分布在含油邊緣以內,以保證油井充分見效和減少注水外逸量。
由於油水邊界比較完整,採用常規油藏井網分布可以使水線推進均勻,控制相對容易,污水採收率和低含水採收率高,最重要的需要部署的注水井少,設備投資相對較小,經濟效益高;但同時,在較大油田的構造頂部效果差,容易出現彈性驅動和溶解氣驅,井排產量會遞減,對此我們可以採用邊緣注水與頂部點狀中注水相結合的方法改善驅油效果,除此之外注水利用率不高、水向四周擴散也是無法避免的問題。
切割注水方式
對於油層大面積分布、有一定延伸長度且流動係數較好的油藏,可以用注水井將油藏切割為較小面積的若干單元,成為獨立的開發區域進行注水開發,這樣有利於調整和布置,通常每個切割區由兩排注水井夾三排或五排生產井組成。切割方式可分為縱切割(沿構造短軸方向切割)、橫切割(沿構造長軸方向切割)、換裝切割、分區切割。
這種部署方式對油藏的地質特徵有很好的匹配性,便於修改原來的注水方式,在生產過程中,我們可以隨時根據生產數據和生產動態來調整區域寬度和方向;針對油層分布不均勻性,可以優先開採高產地帶,且其儲量可以一次性用完,可以保證很好的開才性。當然再好的注水方式也有其自身的不足之處,在切割區域中,井間干擾是一個很嚴重的弊端,導致吸水能力降低;它不適應非均質嚴重的油藏,導致水線推進不均勻;有時還會出現區間不平衡,造成平面矛盾。
面積注水
一些油層分布不規則且延伸性差、流動係數低,面積分布大但是構造不完整、斷層分布錯雜,此時用切割注水無法控制多數油層,我們則採用面積注水:將注水井和生產井按照一定的幾何形狀和密度均勻地布置在整個開發區域上,實質上是把油層劃分成許多更小的單元,一口注水井控制一口生產井並同時影響多口油井,而每一口油井又同時在幾個方向上受到注水井的影響。
這種部署方式的優點在於所有生產井置於注水井第一線,有利於油井受效;注水面積大,受效快;生產井受到多向供水,採油速度高;便於井網調整。
1、正方形井網系統
以正方形井網為基礎,井網正對排列,井距=排距。
(1)五點系統
一排間隔油、水井,相鄰的一排間隔水、油井。由於注水井和生產井井數之比為1:1,因而每口注水井承擔的注水量比較適中,這樣注入水推進比較適中,波及係數與驅油效率有一定的改善。
(2)九點系統
一排油井,相鄰的一排間隔油、水井。此種部署方式適應於油層內非均質性比較嚴重,且一時無法掌握這種非均質性,並且在不增加井數的情況下可以調整為五點系統。
(3)七點系統
一排間隔油(2口)、水(1口)井,相鄰的一排間隔水(1口)、油(2口)井。這種部署方式適應於裂縫不發育、注水水竄不嚴重的具有中等以上滲透率的油藏,可以看出布置的注水井少,節約成本。
2、三角形井網系統
以三角形井網為基礎,井排交錯排列。
(1)交錯排狀系統
一排油井,相鄰的一排為注水井。
(2)反九點系統
一排油井,相鄰的一排間隔油、水井。
(3)反七點系統
一排間隔油(2口)、水(1口)井,相鄰的一排間隔水(1口)、油(2口)井。
(4)四點系統
一排間隔油(1口)、水(2口)井,相鄰的一排間隔水(2口)、油(1口)井。適應於裂縫發育多導致水竄嚴重的油藏,不得不採用多井少注,以減少單井日注水量來降低水竄危害。這種部署方式的缺點是注水井太多,導致成本較高。
合理井網部署
在確定了獨立開發層系以後, 就要在油藏上布井。合理的井網部署應以提高採收率為目標, 力爭有較高的採油速度和較長的穩產年限。對於不同的注水方式, 井網部署的研究內容也不同, 如行列切割注水方式的井網部署主要研究內容包括: 切割方向、切割距、排距、排數及井距; 面積注水方式的井網部署主要研究內容是井距或井網密度。
合理的布井形式取決於油層地質物理特性和油藏的驅動方式, 同時也取決於所要求的油田開發速度。在壓力驅動方式下(水驅和氣驅) , 由於能量來自一個或幾個方向, 為了保證充分利用這些能量, 以獲得最高的生產水平和原油採收率, 應按排狀布井, 並使井排和含油邊緣平行。
為了減少遮擋作用, 避免舌進現象發生, 注水井排和生產井排以及相鄰的兩區生產井排上的井位應錯開。面積注水時, 應按網狀布井。
在溶解氣驅及底水驅動方式下, 由於能量來自整個油田面積, 而不是來自某一方向, 因此生產井應該在整個油田面積上按均勻的幾何形狀分布, 即網狀布井。布井的另一個問題是確定井數。因為油田是依靠油井產油的, 油井太少, 不僅開發速度低, 不能滿足國家的需要, 而且採收率也受到影響。但是, 如果鑽的井太多, 由於井的相互干擾嚴重, 則會使單井產量下降。對於水驅油田, 增加井數不僅要增加投資, 而且當井數達到一定程度後, 再增加井數, 油田的累積產量也不會提高。
根據世界各國油田開發的經驗,層狀油層井數的大致範圍如下:
對於滲透率K≥1~2 μm2 , 原油地下粘度μo ≤2 mPa·s 的好油田, 井排距為400m×500m~1000 m×1200 m。
對於滲透率K=0.3~1μm2,原油地下粘度μo= 5~10mPa·s的中等油田,井排距為300m×400m~700m×800m。
對於滲透率K≤0.2μm2, 地下原油粘度μo≥15 mPa·s 的差油田, 井排距為100m×150 m~400m×500m。
每個油田具體布井時, 根據油層滲透率和原油地下粘度大致考慮了幾種井排距後, 還要詳細地研究油層延伸的範圍、油砂體分布情況及油層物性的變化, 合理布置注水井和生產井的井網, 以便使油藏能獲得最大的採收率, 即儲量損失最小。
由於獨立開發層系中各小層的地層特性和油層物性參數總是存在著差異, 因此就需要運用分層布井、層層迭加、綜合調整的方法, 選出適應大多數油砂體的井網來。其具體步驟如下:
(1 ) 根據各個主要小層( 分布廣、岩性好、儲量大) 的滲透率和地下原油粘度, 確定該層的平均井排距, 均勻布井。
(2 ) 根據各小層的油砂體平面圖上油砂體分布和油層物性變化情況, 以確定的平均井排距為依據, 適當調整, 使每個油砂體至少有一口生產井和一口注水井。對較小的油砂體可不布注水井。另外, 為了使油層中水線能較均勻地推進, 對滲透率大的地區, 井排距可適當放大一點, 對滲透率小的地區, 井排距可適當縮小一些。
(3 ) 將各層的井位迭加, 然後調整。相重合的井位就合併, 相接近的井位根據各層岩性變化情況適當歸併, 最後整理出較規則的井網, 調整後可以得出幾個不同的布井方案。
(4 ) 按調整後的各個布井方案, 對各非主要層進行布井, 根據各非主要層的情況適當增補少數井。
(5 ) 計算各布井方案的儲量損失, 從中選擇出儲量損失最小的方案。
(6 ) 根據各井排距的水動力學計算的開發指標———產量、開發時間、含水上升速度及損失儲量, 並考慮經濟效果, 最後選擇出一種最合理的布井方案。
最後還應指出, 油田開發初期, 人們對油田的認識具有一定的局限性, 某些矛盾也只有在開發一定階段後才會暴露出來。因此, 在開發過程中, 隨著我們對油田認識的不斷加深,對開發初期所擬定的開發方案也必然要進一步加以補充和修正。所以, 在選擇井網時, 就要考慮這一因素, 不要使井網太密, 或採用靈活性較大的正方形井網。
意義
我國近年新增探明儲量的
油藏的特點較以往的顯著不同點在於儲量品味越來越差,以岩性為主的隱蔽油氣藏和低滲透、特地滲透油藏越來越多,增加了儲量動用、產能建設的難度,已開發的油田如何進一步改善開發效果,未動用的油田儲量如何儘快有效的投入開發,這就需要我們針對不同的油藏採用合理有效的井網部署,對保持我國石油工業持續穩定發展有著十分重要的意義。