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1、会计学1石油工业石油工业(sh yu n y)高效注水开高效注水开发工艺技术发工艺技术第一页，共208页。内容内容(nirng)提提纲纲u油田注水开发理论油田注水开发理论u 注水井注水井(shujng)生产分析生产分析u注水管网生产分析注水管网生产分析第1页/共208页第二页，共208页。油田注水开发基础油田注水开发基础(jch)(jch)裂缝性低渗油藏注水开发裂缝性低渗油藏注水开发高含水期水动力学调整方法高含水期水动力学调整方法油田注水开发油田注水开发油田注水开发油田注水开发(kif)(kif)理论理论理论理论第2页/共208页第三页，共208页。油田油田(yutin)(yutin)注水工艺
2、技术注水工艺技术水质及注水系统水质及注水系统注水井注水井(shujng)吸水能力分析吸水能力分析分层注水技术分层注水技术注水指示曲线分析与应用注水指示曲线分析与应用提高注水系统效率技术提高注水系统效率技术第3页/共208页第四页，共208页。1.1 1.1 砂岩砂岩砂岩砂岩(sh yn)(sh yn)油田的注水油田的注水油田的注水油田的注水开发开发开发开发 在进行在进行在进行在进行(jnxng)(jnxng)油田开发方案设计时，首先要确定油田开发方式，且应当尽可能充分利用油藏本身的天然能量来开发油田。油田开发方案设计时，首先要确定油田开发方式，且应当尽可能充分利用油藏本身的天然能量来开发油田。
3、油田开发方案设计时，首先要确定油田开发方式，且应当尽可能充分利用油藏本身的天然能量来开发油田。油田开发方案设计时，首先要确定油田开发方式，且应当尽可能充分利用油藏本身的天然能量来开发油田。我国现有油田绝大多数不具备充足的天然能量补给我国现有油田绝大多数不具备充足的天然能量补给我国现有油田绝大多数不具备充足的天然能量补给我国现有油田绝大多数不具备充足的天然能量补给(b j)(b j)条件条件条件条件世界油田开发的历史也表明，若只依靠油田本身的能量开发，采油速度低，采收率小，原油产量不能满足国民经济发展的要求世界油田开发的历史也表明，若只依靠油田本身的能量开发，采油速度低，采收率小，原油产量不能满
4、足国民经济发展的要求世界油田开发的历史也表明，若只依靠油田本身的能量开发，采油速度低，采收率小，原油产量不能满足国民经济发展的要求世界油田开发的历史也表明，若只依靠油田本身的能量开发，采油速度低，采收率小，原油产量不能满足国民经济发展的要求国内油田开发中广泛采用人工注水保持或补充地层能量，使油田处于水压驱动方式开发。国内油田开发中广泛采用人工注水保持或补充地层能量，使油田处于水压驱动方式开发。国内油田开发中广泛采用人工注水保持或补充地层能量，使油田处于水压驱动方式开发。国内油田开发中广泛采用人工注水保持或补充地层能量，使油田处于水压驱动方式开发。+1 1 高含水油田注水开发理论高含水油田注水开
5、发理论高含水油田注水开发理论高含水油田注水开发理论第4页/共208页第五页，共208页。大庆油田于大庆油田于 1960年投产年投产(tuchn)，1976年原油产量年原油产量 5030万吨，万吨，1994年超过年超过5600万吨，但是从万吨，但是从 1998年开始下降，到年开始下降，到 2002年降到年降到5013万吨。万吨。1976年至年至2002年，年，27年高产稳产年高产稳产 5000万吨原油后，万吨原油后，2003年产量降至年产量降至 4840万吨，万吨，2004年产量年产量4640万吨，万吨，2005年产量年产量4495万吨，万吨，2006年产量降至年产量降至 4341万吨，万吨，2
6、007年产量年产量4170万吨，万吨，2008年产量年产量4020万吨万吨。大庆油田已累计生产原油大庆油田已累计生产原油 19亿多吨，占同期中国原油总产量的亿多吨，占同期中国原油总产量的 40%左右。左右。大庆油田大庆油田(d qn yu tin)产量产量第5页/共208页第六页，共208页。中国石油天然气集团公司不久前正式要求大庆油田在中国石油天然气集团公司不久前正式要求大庆油田在4000万吨年产量万吨年产量(chnling)的基础上，实现原油生产的的基础上，实现原油生产的 10年年“硬稳定硬稳定”，这是对国家要求的落实。，这是对国家要求的落实。2007年，大庆油田实际生产原油年，大庆油田实
7、际生产原油 4169.8万吨，原油产量万吨，原油产量(chnling)仍占全国原油总产量仍占全国原油总产量(chnling)的近的近25%。中国石油和化学工业协会与中国海关总署提供的统计资料显示，中国石油和化学工业协会与中国海关总署提供的统计资料显示，2007年中国生产原油年中国生产原油 18665.7万吨，净进口原油万吨，净进口原油 15928万吨，原油对外依存度达到万吨，原油对外依存度达到 46.05%。大庆油田大庆油田(d qn yu tin)产量产量第6页/共208页第七页，共208页。水驱储量控制水驱储量控制(kngzh)程度程度83%水驱储量动用程度水驱储量动用程度76.1%平均采
8、收率平均采收率31.5 油水井数比油水井数比2.0359单位单位(dnwi)：亿吨：亿吨胜利油田注水开发胜利油田注水开发(kif)基本情况基本情况 截至截至2006年底，油田分公司主体投入开发油田年底，油田分公司主体投入开发油田 59个，注水开发油田个，注水开发油田 54个，水驱动用地质储量个，水驱动用地质储量 27.93亿吨。亿吨。第7页/共208页第八页，共208页。1.1.1 1.1.1 油田油田油田油田(yutin)(yutin)注水时间注水时间注水时间注水时间 油田合理的注水时间和压力油田合理的注水时间和压力(yl)保持水平是油田开发的基本问题之一。对不同类型的油田，在油田开发的不同
9、阶段进行注水，对油田开发过程的影响是不同的，其开发效果也有较大的差别。保持水平是油田开发的基本问题之一。对不同类型的油田，在油田开发的不同阶段进行注水，对油田开发过程的影响是不同的，其开发效果也有较大的差别。一般从注水时间上大致可以分为：一般从注水时间上大致可以分为：早期注水早期注水晚期注水晚期注水中期注水中期注水截至截至(jizh)1964年底，大庆油田有注水井年底，大庆油田有注水井239口，主要采取笼统注水。口，主要采取笼统注水。第8页/共208页第九页，共208页。前苏联前苏联早期早期(zoq)(zoq)注水注水美国美国(mi u)(mi u)晚期晚期(wnq)(wnq)注水注水先利用天
10、然能量开采，当地层压力降到饱和压力附近时开始注水。先利用天然能量开采，当地层压力降到饱和压力附近时开始注水。在饱和压力附近，地下原油流动条件最好；在饱和压力附近，地下原油流动条件最好；对地下油层特征认识较清楚，开发较主动；对地下油层特征认识较清楚，开发较主动；保持地层压力，可以获得较长时期的高产稳产，从而缩短开采年限。保持地层压力，可以获得较长时期的高产稳产，从而缩短开采年限。有利于早日收回投资有利于早日收回投资第9页/共208页第十页，共208页。选择合适的注水时机对于充分利用天然能量，提高注水开发选择合适的注水时机对于充分利用天然能量，提高注水开发(kif)效果具有重要意义。对于一个具体油
11、藏要确定最佳注水时机时，要考虑以下因素：效果具有重要意义。对于一个具体油藏要确定最佳注水时机时，要考虑以下因素：1.1.2 1.1.2 注水时间注水时间注水时间注水时间(shjin)(shjin)的确的确的确的确定定定定油田天然能量的大小油田天然能量的大小油田的大小和对油田产量的要求油田的大小和对油田产量的要求油田的开采特点油田的开采特点(tdin)和开采方式和开采方式(低渗透油田低渗透油田)第10页/共208页第十一页，共208页。注水井注水井注水井注水井(shujng)(shujng)在油藏所处的部位和注水井在油藏所处的部位和注水井在油藏所处的部位和注水井在油藏所处的部位和注水井(shuj
12、ng)(shujng)与生产井之间的排列关系。与生产井之间的排列关系。与生产井之间的排列关系。与生产井之间的排列关系。1.1.3 1.1.3 注水方式注水方式注水方式注水方式油田的油层性质和构造油田的油层性质和构造油田的油层性质和构造油田的油层性质和构造(guzo)(guzo)条件条件条件条件确定确定确定确定(qudng)(qudng)注水方式的主要依据：注水方式的主要依据：注水方式的主要依据：注水方式的主要依据：目前国内外油田所采用的注水方式目前国内外油田所采用的注水方式目前国内外油田所采用的注水方式目前国内外油田所采用的注水方式边缘注水边缘注水边缘注水边缘注水切割注水切割注水切割注水切割注
13、水面积注水面积注水面积注水面积注水不规则点状注水不规则点状注水不规则点状注水不规则点状注水第11页/共208页第十二页，共208页。将注水井和生产井按一定的几何形状将注水井和生产井按一定的几何形状将注水井和生产井按一定的几何形状将注水井和生产井按一定的几何形状(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。面积面积面积面积(min j)(min j)注水注水注水注水根据油井和注水井的相互位置及构成的井网形状，将面
14、积注水进行根据油井和注水井的相互位置及构成的井网形状，将面积注水进行根据油井和注水井的相互位置及构成的井网形状，将面积注水进行根据油井和注水井的相互位置及构成的井网形状，将面积注水进行(jnxng)(jnxng)(jnxng)(jnxng)分类分类分类分类面积注水方式面积注水方式面积注水方式面积注水方式四点法四点法四点法四点法五点法五点法五点法五点法七点法七点法七点法七点法线状注水线状注水线状注水线状注水九点法九点法九点法九点法反九点法反九点法反九点法反九点法第12页/共208页第十三页，共208页。不同国家，甚至同一国家的不同油田之间，关于面积井网的命名不同国家，甚至同一国家的不同油田之间，
15、关于面积井网的命名(mng mng)(mng mng)方法可能是不同的。方法可能是不同的。是以生产井为中心包括周围的注水井而构成的注水网格来命名是以生产井为中心包括周围的注水井而构成的注水网格来命名(mng mng)(mng mng)，在这个网格中一共有几口井，就称为正几点井网，简称几点井网。，在这个网格中一共有几口井，就称为正几点井网，简称几点井网。若将正井网中的生产井与注水井的位置调换而得的井网，称为反井网。若将正井网中的生产井与注水井的位置调换而得的井网，称为反井网。面积面积(min j)注水井网的命名注水井网的命名第13页/共208页第十四页，共208页。1.2 1.2 裂缝性低渗油藏
16、裂缝性低渗油藏裂缝性低渗油藏裂缝性低渗油藏(yu cn)(yu cn)注水开发注水开发注水开发注水开发1.2.1 1.2.1 注水时机注水时机注水时机注水时机(shj)(shj)国内众多低渗透国内众多低渗透(shntu)(shntu)油田一般天然能量小，弹性采收率和溶解气驱采收率都非常低油田一般天然能量小，弹性采收率和溶解气驱采收率都非常低早期注水早期注水国内一般认为，应该立足于早期注水。国内一般认为，应该立足于早期注水。第14页/共208页第十五页，共208页。上覆压力上覆压力(yl)与岩心渗透率和孔隙度关系曲线（榆树林油田）与岩心渗透率和孔隙度关系曲线（榆树林油田）低渗透油层孔隙度和渗透率
17、在压力的作用下，其变化过程为一低渗透油层孔隙度和渗透率在压力的作用下，其变化过程为一不可逆不可逆过程。因此，低渗透油田必须过程。因此，低渗透油田必须早注水早注水，以保持较高的地层压力，防止油层孔隙度和渗透率大幅度下降，保持良好的渗流条件。，以保持较高的地层压力，防止油层孔隙度和渗透率大幅度下降，保持良好的渗流条件。第15页/共208页第十六页，共208页。超前注水是指注水井在生产井投产前投注，经过一定时间注水，使地层压力在生产井投产前高于原始地层压力，生产井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层压力高于原始地层压力，并建立起有效驱替系统的一种注采方式。超前注水是指注水井在生产井
18、投产前投注，经过一定时间注水，使地层压力在生产井投产前高于原始地层压力，生产井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层压力高于原始地层压力，并建立起有效驱替系统的一种注采方式。长庆油田从长庆油田从 2001年开始推广超前注水技术。年开始推广超前注水技术。2001-2005 年在西峰、靖安、南梁年在西峰、靖安、南梁(nn lin)、安塞、姬塬等长、安塞、姬塬等长 8、长、长6、长、长4+5、长、长2等油藏实施超前注水技术，总体实施效果较好。另外吉林新立油田等油藏实施超前注水技术，总体实施效果较好。另外吉林新立油田119区块区块(2006)和木头油田和木头油田 141区块区块(200
19、3)；中原卫城油田云；中原卫城油田云 9块块(2006)；吐哈牛圈湖油田西山窑组；吐哈牛圈湖油田西山窑组(2004)也都实施了超前注水。也都实施了超前注水。1.2.2 1.2.2 低渗油藏低渗油藏低渗油藏低渗油藏(yu cn)(yu cn)的的的的超前注水超前注水超前注水超前注水第16页/共208页第十七页，共208页。可以建立有效的压力可以建立有效的压力(yl)(yl)驱替系统驱替系统 超前注水时间越长，可具有较高的生产压差。超前注水时间越长，可具有较高的生产压差。降低了因压力降低了因压力(yl)(yl)敏感而造成的渗透率伤害敏感而造成的渗透率伤害 提高地层压力提高地层压力(yl)(yl)，
20、减小变形介质的形变。，减小变形介质的形变。有利于提高油相相对渗透率有利于提高油相相对渗透率 油相的启动压力油相的启动压力(yl)(yl)梯度高于水相，当水驱油压力梯度高于水相，当水驱油压力(yl)(yl)梯度提高时，油相相对渗透率上升，而水相相对渗透率变化不大，可使部分原不参与流动的油开始流动。梯度提高时，油相相对渗透率上升，而水相相对渗透率变化不大，可使部分原不参与流动的油开始流动。有利于提高最终采收率有利于提高最终采收率 压力压力(yl)(yl)的提高可以使更细小孔道的油被驱出。的提高可以使更细小孔道的油被驱出。能防止原油物性变差能防止原油物性变差 (1)(1)超前注水增产超前注水增产超前
21、注水增产超前注水增产(zng chn)(zng chn)机理机理机理机理第17页/共208页第十八页，共208页。2001年安塞油田实施年安塞油田实施(shsh)超前注水井组超前注水井组 12个，对应采油井个，对应采油井 57口。与可对比资料的口。与可对比资料的 44口井分析看出，超前注水取得较好的开发效果。口井分析看出，超前注水取得较好的开发效果。(1)超前注水初期日产油量明显提高，含水降低，初期递减率较小。超前注水初期日产油量明显提高，含水降低，初期递减率较小。(2)超前注水地层压力保持在原始超前注水地层压力保持在原始(yunsh)地层压力的地层压力的 110为好。为好。(3)超前注水时间
22、越长，压力值越高，初期日产油亦高。超前注水时间越长，压力值越高，初期日产油亦高。(4)超前注水时机以超前注水时机以 36个月较佳。个月较佳。(5)超前注水井注水压力正常。超前注水井注水压力正常。超前注水井注水超前注水井注水 3个月后注水压力仅高个月后注水压力仅高 0.50.8 MPa。(2)(2)安塞油田安塞油田安塞油田安塞油田(yutin)(yutin)的实践的实践的实践的实践第18页/共208页第十九页，共208页。新立油田新立油田119区块储层平均孔隙度为区块储层平均孔隙度为 12.9，平均渗透率为，平均渗透率为 1.2210-3m2。2006年开展了超前注水试验年开展了超前注水试验(s
23、hyn)，取得了初步成效，说明超前注水方式适应于该低渗透油藏。，取得了初步成效，说明超前注水方式适应于该低渗透油藏。(3)(3)新立油田新立油田新立油田新立油田(yutin)(yutin)的实践的实践的实践的实践地层压力达到原始地层压力的地层压力达到原始地层压力的 105115作为油井投产的最佳时机。注入压力一般不能超过油层破裂压力。作为油井投产的最佳时机。注入压力一般不能超过油层破裂压力。新新119区块通过区块通过9个月超前注水，各主力层地层压力均达到原始地层压力的个月超前注水，各主力层地层压力均达到原始地层压力的105以上，达到投产要求。以上，达到投产要求。具体表现为初产较高、递减小、含水
24、率低，且保持地层压力在原始地层压力以上开采，采油速度合理，井网适应，注采关系具体表现为初产较高、递减小、含水率低，且保持地层压力在原始地层压力以上开采，采油速度合理，井网适应，注采关系(gun x)协调，油井产油能力旺盛等特点。协调，油井产油能力旺盛等特点。第19页/共208页第二十页，共208页。裂缝性低渗透砂岩油藏的合理注采方式：具有较高的采液（油）速度，较高的采收率和较高的经济效益。依据这三点和裂缝性低渗透油田存在的裂缝特点，低渗透油田相适应的注采方式应满足：裂缝性低渗透砂岩油藏的合理注采方式：具有较高的采液（油）速度，较高的采收率和较高的经济效益。依据这三点和裂缝性低渗透油田存在的裂缝
25、特点，低渗透油田相适应的注采方式应满足：利用面积井网的开发初期优势，尽可能延长无水采油期，具有较高的采油速度；利用面积井网的开发初期优势，尽可能延长无水采油期，具有较高的采油速度；井网调整具有灵活性井网调整具有灵活性(矩形井网矩形井网)；开发中后期具有较高的水驱控制程度和获得开发中后期具有较高的水驱控制程度和获得(hud)(hud)较高的最终采收率。较高的最终采收率。1.2.3 1.2.3 裂缝性低渗油藏裂缝性低渗油藏裂缝性低渗油藏裂缝性低渗油藏(yu cn)(yu cn)注水开发井网注水开发井网注水开发井网注水开发井网第20页/共208页第二十一页，共208页。国内外裂缝性低渗透油藏在进行井
26、网优化时，都是在裂缝油藏有别于常规油藏这个角度考虑的。裂缝性低渗透油藏最突出的特点有国内外裂缝性低渗透油藏在进行井网优化时，都是在裂缝油藏有别于常规油藏这个角度考虑的。裂缝性低渗透油藏最突出的特点有3 3个：个：储层存在天然裂缝，裂缝具有方向性，且不同油田其裂缝发育程度不同；储层存在天然裂缝，裂缝具有方向性，且不同油田其裂缝发育程度不同；裂缝渗透率较基质高，裂缝是储层的主要渗流通道，基质则是储层的主要储积空间；裂缝渗透率较基质高，裂缝是储层的主要渗流通道，基质则是储层的主要储积空间；若注采井处在裂缝系统上，油水运动受裂缝控制，出现若注采井处在裂缝系统上，油水运动受裂缝控制，出现(chxin)(
27、chxin)不均匀性。不均匀性。井网优化的出发点井网优化的出发点(1)(1)裂缝裂缝裂缝裂缝(li fng)(li fng)性低渗油藏注水开发井网的性低渗油藏注水开发井网的性低渗油藏注水开发井网的性低渗油藏注水开发井网的优化优化优化优化第21页/共208页第二十二页，共208页。裂缝在油藏注水开发中有双重作用：裂缝在油藏注水开发中有双重作用：一方面可以提高注水并吸水能力和采油井生产能力；一方面可以提高注水并吸水能力和采油井生产能力；另一方面容易形成水窜，使采油井过早见水和暴性水淹。另一方面容易形成水窜，使采油井过早见水和暴性水淹。油藏开发工作者应该油藏开发工作者应该(ynggi)十分注意，充分
28、发挥和利用裂缝的有利因素，尽可能避免裂缝的不利影响。十分注意，充分发挥和利用裂缝的有利因素，尽可能避免裂缝的不利影响。物理模拟、数值模拟和现场试验都说明，裂缝性砂岩油藏最好的开采方式是平行裂缝方向注水，垂直裂缝方向驱油，即线状注水方式。物理模拟、数值模拟和现场试验都说明，裂缝性砂岩油藏最好的开采方式是平行裂缝方向注水，垂直裂缝方向驱油，即线状注水方式。天然裂缝天然裂缝(li fng)的影响的影响第22页/共208页第二十三页，共208页。裂缝性砂岩油藏开发井网布置的基本原则裂缝性砂岩油藏开发井网布置的基本原则:平行裂缝方向布井，采用线状注水方式平行裂缝方向布井，采用线状注水方式(fngsh)(
29、fngsh)，充分发挥压裂作用，井距可以加大，排距需要缩小。可简称为，充分发挥压裂作用，井距可以加大，排距需要缩小。可简称为“平行裂缝方向的线状注水方式平行裂缝方向的线状注水方式(fngsh)”(fngsh)”。这样的井网部署方式这样的井网部署方式(fngsh)(fngsh)比较科学合理，而且总井数还可以相对减少一些。比较科学合理，而且总井数还可以相对减少一些。第23页/共208页第二十四页，共208页。裂缝性油藏的井距应该大于排距，井距可以为排距的裂缝性油藏的井距应该大于排距，井距可以为排距的2 23 3倍，甚至倍，甚至4 4倍。倍。具体确定具体确定(qudng)(qudng)原则：原则：井
30、距：主要根据裂缝规模和渗透率高低确定井距：主要根据裂缝规模和渗透率高低确定(qudng)(qudng)。一般裂缝渗透越高，井距应越大。一般裂缝渗透越高，井距应越大。排距：应该根据基质岩块渗透率和裂缝密度确定排距：应该根据基质岩块渗透率和裂缝密度确定(qudng)(qudng)。一般基岩渗透率越低，裂缝越少，排距应该越小。一般基岩渗透率越低，裂缝越少，排距应该越小。井距与排距的关系井距与排距的关系(gun x)：第24页/共208页第二十五页，共208页。在低渗透油田几十年的开发实践中，人们对裂缝性低渗透油田的井网布置在低渗透油田几十年的开发实践中，人们对裂缝性低渗透油田的井网布置(bzh)(b
31、zh)取得了很多有益的认识。取得了很多有益的认识。目前国内外投入开发的低渗透井网大多有三种：最先发展的正方形井网及反九点面积井网和后来发展菱形井网。目前国内外投入开发的低渗透井网大多有三种：最先发展的正方形井网及反九点面积井网和后来发展菱形井网。前两种井网由于将注水井排直接布置前两种井网由于将注水井排直接布置(bzh)(bzh)在主裂缝上，所以油井投入开发后，见水快，水淹严重，而菱形井网才是裂缝性低渗透油藏开发的最佳井网，这其中又以两排注水井夹两排采油井菱形井网最佳。在主裂缝上，所以油井投入开发后，见水快，水淹严重，而菱形井网才是裂缝性低渗透油藏开发的最佳井网，这其中又以两排注水井夹两排采油井
32、菱形井网最佳。(2)(2)裂缝裂缝裂缝裂缝(li fng)(li fng)性低渗油藏常用井网性低渗油藏常用井网性低渗油藏常用井网性低渗油藏常用井网第25页/共208页第二十六页，共208页。裂缝性油藏裂缝性油藏裂缝性油藏裂缝性油藏扶余油田、朝阳、新立扶余油田、朝阳、新立扶余油田、朝阳、新立扶余油田、朝阳、新立(xn l)(xn l)、朝阳沟、新民、头台油田井网部署图、朝阳沟、新民、头台油田井网部署图、朝阳沟、新民、头台油田井网部署图、朝阳沟、新民、头台油田井网部署图第26页/共208页第二十七页，共208页。井排方向井排方向(fngxing)与裂缝方向与裂缝方向(fngxing)错开错开22.
33、5布井示意图布井示意图裂缝性油藏裂缝性油藏裂缝性油藏裂缝性油藏吉林新立吉林新立吉林新立吉林新立(xn l)(xn l)、大庆朝阳沟井网部署图、大庆朝阳沟井网部署图、大庆朝阳沟井网部署图、大庆朝阳沟井网部署图第27页/共208页第二十八页，共208页。井排方向与裂缝井排方向与裂缝(li fng)方向错开方向错开45布井示意图布井示意图裂缝性油藏裂缝性油藏裂缝性油藏裂缝性油藏吉林新民吉林新民吉林新民吉林新民(xn mn)(xn mn)、吐哈丘陵井网部署图、吐哈丘陵井网部署图、吐哈丘陵井网部署图、吐哈丘陵井网部署图第28页/共208页第二十九页，共208页。注采方向与裂缝走向注采方向与裂缝走向(zu
34、xing)(zuxing)成成-900-900菱形井网图菱形井网图第29页/共208页第三十页，共208页。注采井与裂缝走向成一定注采井与裂缝走向成一定(ydng)(ydng)夹角，无裂缝沟通。虽然注水井排与最近的采油井垂直距离较短，但极大地减小了水淹井，能有效地避免因油井水淹而出现的严重后果。夹角，无裂缝沟通。虽然注水井排与最近的采油井垂直距离较短，但极大地减小了水淹井，能有效地避免因油井水淹而出现的严重后果。由于缩小了排距，油井易于受注水，使油井地层压力保持较高的水平。同时，由于注采井直线距离比较长，没有裂缝沟通，所以虽然受效，但不会造成水淹。由于缩小了排距，油井易于受注水，使油井地层压力
35、保持较高的水平。同时，由于注采井直线距离比较长，没有裂缝沟通，所以虽然受效，但不会造成水淹。菱形菱形(ln xn)(ln xn)井网的优点：井网的优点：第30页/共208页第三十一页，共208页。由于油井受两口注水井驱油，先是受最近注水井的驱动，可使油井稳产，之后又受较远注水井的驱动，使油井较反九点井网油井稳产时间由于油井受两口注水井驱油，先是受最近注水井的驱动，可使油井稳产，之后又受较远注水井的驱动，使油井较反九点井网油井稳产时间(shjin)(shjin)长。长。油井多、水井少，它特别适合裂缝性油藏的情况，一般吸水能力强，不需要更多的注水井。油井多、水井少，它特别适合裂缝性油藏的情况，一般
36、吸水能力强，不需要更多的注水井。若加密油井可以最大限度减少死油区，如在油井排间加密一排油井，加密后注采井数比为若加密油井可以最大限度减少死油区，如在油井排间加密一排油井，加密后注采井数比为1 1：3 3。对于裂缝性油藏这一注采井数比能满足注水要求。对于裂缝性油藏这一注采井数比能满足注水要求。菱形菱形(ln xn)(ln xn)井网的优点：井网的优点：第31页/共208页第三十二页，共208页。1.3 1.3 高含水期水动力学调整高含水期水动力学调整高含水期水动力学调整高含水期水动力学调整(tiozhng)(tiozhng)方法方法方法方法 注水开发的普遍应用大大地提高了油田采收率和经济效益。但
37、若仅利用常规的注水方式开发面对某些复杂的地质情况将很难得到较好的开发效果。注水开发的普遍应用大大地提高了油田采收率和经济效益。但若仅利用常规的注水方式开发面对某些复杂的地质情况将很难得到较好的开发效果。平面非均质严重的中高渗透油藏平面非均质严重的中高渗透油藏非均质断块油藏非均质断块油藏低渗透裂缝低渗透裂缝(li fng)(li fng)油藏油藏裂缝裂缝(li fng)-(li fng)-基质基质裂缝裂缝(li fng)-(li fng)-基质基质-溶洞等双重或三重介质油藏。溶洞等双重或三重介质油藏。第32页/共208页第三十三页，共208页。总的注水采收率受油藏非均质性、岩石与流体的性质、注水
38、井总的注水采收率受油藏非均质性、岩石与流体的性质、注水井总的注水采收率受油藏非均质性、岩石与流体的性质、注水井总的注水采收率受油藏非均质性、岩石与流体的性质、注水井(shujng)(shujng)网的类型与大小以及完井等因素的控制。网的类型与大小以及完井等因素的控制。网的类型与大小以及完井等因素的控制。网的类型与大小以及完井等因素的控制。注入水沿高渗透层快速推进，油井很快见水；在低渗透层中，由于注入水的渗流阻力大，水的推进缓慢，在油井见水时，在低渗透层中还有大量的原油未被采出。注入水沿高渗透层快速推进，油井很快见水；在低渗透层中，由于注入水的渗流阻力大，水的推进缓慢，在油井见水时，在低渗透层中
39、还有大量的原油未被采出。尤其是在已经形成水窜通道的中、高含水期，注入水很难扩大波及尤其是在已经形成水窜通道的中、高含水期，注入水很难扩大波及(bj)(bj)体积，大部分水沿已形成的水窜通道采出地面。特别是当开发层系的地层非均质程度增加时，注水波及体积，大部分水沿已形成的水窜通道采出地面。特别是当开发层系的地层非均质程度增加时，注水波及(bj)(bj)体积和原油的采收率将急剧下降。体积和原油的采收率将急剧下降。非均质非均质油藏油藏(yu cn)第33页/共208页第三十四页，共208页。高含水期的调整高含水期的调整高含水期的调整高含水期的调整(tiozhng)(tiozhng)(tiozhng)
40、(tiozhng)工作工作工作工作 全国注水开发油田全国注水开发油田 1992年底综合含水年底综合含水 79.7%，对应采出可采储量，对应采出可采储量 61.6%，还有，还有38%的可采储量要在综合含水的可采储量要在综合含水 80%以后采出。以后采出。开发效果较好的主要油田，如大庆喇萨杏油田综合含水开发效果较好的主要油田，如大庆喇萨杏油田综合含水80.5%，采出可采储量，采出可采储量 63.9%；胜坨油田综合含水；胜坨油田综合含水 91.7%，采出可采储量，采出可采储量 75.2%；孤岛油田综合含水；孤岛油田综合含水 90%，采出可采储量，采出可采储量 73.4%。高含水期开发是我国重要的油田
41、开发阶段。面临着技术难度大、产量递减、产水量大幅度增加、经济效益高含水期开发是我国重要的油田开发阶段。面临着技术难度大、产量递减、产水量大幅度增加、经济效益(jn j xio y)变差等问题。变差等问题。第34页/共208页第三十五页，共208页。以改变油层中的流场来实现油田调整的方法称为水动力学方法。它的主要作用是提高以改变油层中的流场来实现油田调整的方法称为水动力学方法。它的主要作用是提高(t go)注入水的波及系数，是改善高含水期油田注水开发效果的一种简单易行、经济有效的方法。注入水的波及系数，是改善高含水期油田注水开发效果的一种简单易行、经济有效的方法。水动力学调整水动力学调整水动力学
42、调整水动力学调整(tiozhng)(tiozhng)方法方法方法方法 注水油田开发调整的水动力学方法的概念最早是由前苏联人注水油田开发调整的水动力学方法的概念最早是由前苏联人1986年提出的。人们从年提出的。人们从 1986年起把它作为独立的方法进行研究。水动力学方法按其作用的特点又可分为两种类型：年起把它作为独立的方法进行研究。水动力学方法按其作用的特点又可分为两种类型：(1)通过改变井的工作制度通过改变井的工作制度(zhd)，实现油田强化开采的方法；，实现油田强化开采的方法；(2)改变初始采用的井网和层系的调整方法。改变初始采用的井网和层系的调整方法。第35页/共208页第三十六页，共20
43、8页。与三次采油方法相比，水动力学方法工艺比较简单，成功率高，效果显著，投资较小，经济效益好。与三次采油方法相比，水动力学方法工艺比较简单，成功率高，效果显著，投资较小，经济效益好。三次采油方法工艺比较复杂，投资大，风险大。水动力学方法往往只需要很小的工作量就能获得较大的成效。三次采油方法工艺比较复杂，投资大，风险大。水动力学方法往往只需要很小的工作量就能获得较大的成效。水动力学方法往往只需很小的工作量，就能获得较大的成效。一种很简单的水动力学方法，例如通过油井水动力学方法往往只需很小的工作量，就能获得较大的成效。一种很简单的水动力学方法，例如通过油井(yujng)转注改变液流方向，效果就很显
44、著。转注改变液流方向，效果就很显著。水动力学调整方法水动力学调整方法水动力学调整方法水动力学调整方法(fngf)(fngf)优势优势优势优势第36页/共208页第三十七页，共208页。提高提高(t go)(t go)最终水驱采收率最终水驱采收率优点优点(y(yudiudin)n)投资投资(tu z)(tu z)少少风险小风险小简单易行简单易行减缓含水上升率减缓含水上升率水动力学方法，基本不需要增加设备水动力学方法，基本不需要增加设备可以根据实施效果，随时调整可以根据实施效果，随时调整只需改变注水工作制度只需改变注水工作制度 提高存水率提高存水率扩大波及体积扩大波及体积第37页/共208页第三十
45、八页，共208页。主要主要主要主要(zhyo)(zhyo)的水动力学调整方法的水动力学调整方法的水动力学调整方法的水动力学调整方法周期注水周期注水改变液流方向改变液流方向钻加密井钻加密井建立补充的点状或排状注水系统建立补充的点状或排状注水系统强化注采系统的变形强化注采系统的变形(bin xng)井网井网优化注水压力优化注水压力提高排液量提高排液量选择性注水选择性注水堵水、调剖堵水、调剖第38页/共208页第三十九页，共208页。uu 周期周期周期周期(zhuq)(zhuq)注水注水注水注水 周期注水也称作不稳定注水、间歇注水、脉冲注水等，是周期注水也称作不稳定注水、间歇注水、脉冲注水等，是20
46、世纪世纪50年代年代(nindi)末和末和60年代年代(nindi)初开始在前苏联和美国实施的一种注水方法，在前苏联应用比较广泛。初开始在前苏联和美国实施的一种注水方法，在前苏联应用比较广泛。周期注水周期性地改变注入量和采出量，在地层中造成不稳定的压力场，使流体周期注水周期性地改变注入量和采出量，在地层中造成不稳定的压力场，使流体(lit)在地层中不断地重新分布，从而使注入水在层间压力差的作用下发生层间渗流，促进毛管吸渗作用，增大注入水波及系数及洗油效率，提高采收率。在地层中不断地重新分布，从而使注入水在层间压力差的作用下发生层间渗流，促进毛管吸渗作用，增大注入水波及系数及洗油效率，提高采收率
47、。第39页/共208页第四十页，共208页。1961年，美国在斯普拉柏雷裂缝性砂岩年，美国在斯普拉柏雷裂缝性砂岩(sh yn)油田德里佛单元的早期开发区将周期注水作为一种新的工艺提出并实施，获得成功。油田德里佛单元的早期开发区将周期注水作为一种新的工艺提出并实施，获得成功。20世纪世纪7080年代，前苏联已把这种注水方式作为一些注水油田改善开发效果的主要方法，实施规模相当大，主要在西西伯利亚、古比雪夫和鞑靼油区共年代，前苏联已把这种注水方式作为一些注水油田改善开发效果的主要方法，实施规模相当大，主要在西西伯利亚、古比雪夫和鞑靼油区共22个油田约个油田约80个层系中应用，三个油区实施周期注水个层
48、系中应用，三个油区实施周期注水10年内，共增产原油年内，共增产原油 2200104t。我国我国20世纪世纪80年代开始在扶余、葡萄花、克拉玛依、胜利等油田开展了周期注水的矿场试验，并取得了一定成效。年代开始在扶余、葡萄花、克拉玛依、胜利等油田开展了周期注水的矿场试验，并取得了一定成效。周期周期(zhuq)注水应用注水应用状况状况第40页/共208页第四十一页，共208页。不稳定不稳定(wndng)压力场驱动低渗部位剩压力场驱动低渗部位剩余油；余油；毛管力是周期注水驱油机理的重要因素。毛管力是周期注水驱油机理的重要因素。(1)周期周期(zhuq)注水的驱油注水的驱油机理机理 在层状非均质油层以及
49、裂缝孔隙油藏实施不稳定注水，通过周期性的提高和降低注水量，由于不同渗滤特性的介质中压力传递速度不同，在毛管力和弹性力的作用下，形成了高低渗透层之间、裂缝与基质之间的流体交换，有效地采出低渗透层与基质中的原油，从而在层状非均质油层以及裂缝孔隙油藏实施不稳定注水，通过周期性的提高和降低注水量，由于不同渗滤特性的介质中压力传递速度不同，在毛管力和弹性力的作用下，形成了高低渗透层之间、裂缝与基质之间的流体交换，有效地采出低渗透层与基质中的原油，从而(cng r)(cng r)改善了开发效果。改善了开发效果。第41页/共208页第四十二页，共208页。对一个稳定的注采井网驱替系统，在正常注水下液流流线分
50、布如图示，在注水井与油井连线的主流线上水淹严重，油井之间形成滞留区。对一个稳定的注采井网驱替系统，在正常注水下液流流线分布如图示，在注水井与油井连线的主流线上水淹严重，油井之间形成滞留区。实施实施(shsh)不稳定注水时，水井不稳定注水时，水井 1加强注水，水井加强注水，水井 2停注，则死油区内剩余油将向水井停注，则死油区内剩余油将向水井 2处移动，待水井处移动，待水井 2恢复注水时便将部分剩余油驱到油井处采出。恢复注水时便将部分剩余油驱到油井处采出。液流流线分布图液流流线分布图 稳定稳定(wndng)注注水不足水不足第42页/共208页第四十三页，共208页。注水压力加大，一方面部分注入水由