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油藏工程课件 2.3底水锥进.ppt

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油藏工程课件 2.3底水锥进.ppt
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第三节 底水锥进,在许多油田的开发实践中,气水锥进是一个严重的问题,它的出现将使产油量显著下降。所以,控制或至少延缓气水锥进是十分重要的。 在有底水的油藏中,油藏开采以前,水位于油层的下部,油位于油层的上部。如果在含油部分钻一口生产井进行采油以后,打开层段下面将形成半球状的势分布,如下图所示。,,由于垂向势梯度 的影响,油水接触面就会发生变形,在沿井轴方向势梯度达到最大,其接触面变形也最大。因而,此时的接触面形成喇叭状,这种现象即为底水锥进。,,机理 势梯度不同,流体向井流动快慢不同,形成水锥形状不同。 锥体的上升速度取决于该点处势梯度 值的大小以及该处岩石的垂向渗透率Kz 锥体的上升高度取决于由水油密度差 引起的重力与垂向压力梯度的平衡,油井的产量小于临界产量,将形成某一稳定的锥状体,其顶部不再向上扩展。因此只要油井的产量qo小于临界产量qocrit生产,底水的锥状体就是稳定的。,油井产量qo超过临界产量qocrit时,油水的接触面将不断上升,水锥体变得不稳定,并一直上升窜入井底,随之油井开始产水,含水不断上升。因此,临界产量可定义为无底水产出时的最高产量。,稳定水锥,不稳定水锥,开采底水油藏,必须考虑: 无水采油期的临界产量qocrit Qo qocrit时见水时间及fw随时间的变化,油藏工程上常用的方法有:优化射孔、临界产量与临界压差的控制;采用水平井方案开发底水油层;开发中后期加密井调整技术。,通过控制油井产量,但从经济角度考虑一般不合适; 优化射孔方案一般在新井投产时进行设计; 采用水平井开发方案在初期取得较好的开发效果,但随着水脊的形成,含水也要上升; 井网层系调整。,目前控制底水锥进主要技术措施,采油工艺上主要技术措施:打人工隔板以阻挡底水技术。,为提高注入水的水驱效率而建立水井隔板,根据堵剂在地层中不同位置所承受的压差不同,采用强度不同的堵剂段塞和多轮次注入方式来达到扩大隔板范围的目的。,控制底水工艺的发展趋势:研究开发既能保证油井产量,又能控制或减缓底水锥进的有效方法。使用采水消锥与凝胶隔板相结合的工艺,可积极地控制底水锥进,又能保证油井产量,是底水锥进控制措施的发展方向。,一、临界产量的计算,形成稳定水锥时,水锥体中的水是不流动的,则锥体表面 以下,,当So=Sor时,Pc=0,故水锥体内部Po=Pw=P,,根据势的定义,,油水界面处的势与r=re处油相中的势相同,——水锥体顶部油相中的势,定义无因次势,无因次高度,令,,,,,作图法确定水锥体的临界高度,绘制 曲线,过(1,0)点作切线 切点处为,,若已知泄油区外边缘的势梯度及岩石径向渗透率Kr,则临界产量:,,,函数Ω(rDe,bD)值由Chierici等人绘成图版,该图版的使用范围为,函数Ω(rDe,bD)可用回归公式表示:,用SI制单位表示为:,qocrit—临界产油量,m3/d ho—地层中含油部分的高度,m; kr——油藏岩石在径向上的渗透率,10-3μm2; kz——油藏岩石在垂向上的渗透率,10-3μm2; Bo——原油体积系数,m3/m3; re——油井泄油半径,m,二、预测底水锥进时间,在底水油田开发初期,如果以临界产量生产,产油量很低,以至于不会产生好的经济效益,因此往往采用高于临界产量生产,那么随之而来的时水锥体不断上升,最终窜入油井。 此时,须估计 水锥突破时间 突破后含水率的变化,定义无因次水锥高度HDv:,无因次时间tD:,由数值计算和实验资料,可得无因次突破时间和无因次水锥高度之间存在如下关系:,时,水锥突破井底,可计算(tD)BT,由定义计算突破时间tBT,1.水锥突破时间,2.突破后油井含水,以数值模拟为基础,某一时刻含油部分厚度ho,含水部分hw,油井在整个厚度上(ho+hw)完井生产,水油比:,设地层均质,随油井生产ho、hw变化,qw/qo也变化,特征含水率:,2.4 面积注水开发指标计算,1 精确解,2 近似解,1) 精确解,油水粘度相同,刚性驱替。,直线排状注水系统,,,a,d,利用上式可以计算当初始注水和含水100%时的注水量,即产量。,交错排状注水系统,五点井网,反七点井网,反九点井网,角井,边井,2.4 面积注水开发指标计算,1 精确解,2 近似解,考虑油水粘度比的影响和活塞性,第五节 剩余油饱和度及其可流动性,背景:实践表明,当油井完全水淹,仍有相当量的原油剩余在储层中,孤东二、三区含水94%时,采出程度仅20%左右。剩余在地层中的原油称为剩余油。研究剩余油饱和度的影响因素,有利于揭示提高采收率的机理,便于采用EOR或水动力学方法改善油田开发效果。,一、微观驱替效率,注水微观驱替效率ED:从注入水波及的孔隙体积中采出的油量与被注入水波及的地质储量之比。,当油的体积系数不变,
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