几种控水技术在南海W油田水平井完井中的应用效果_刘婕.pdf
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1、2023 年 第 4 期 化学工程与装备 2023 年 4 月 Chemical Engineering&Equipment 121 几种控水技术在南海 W 油田水平井 完井中的应用效果 几种控水技术在南海 W 油田水平井 完井中的应用效果 刘 婕,张贺举,秦圆明,程宝庆,杨 坚(中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司研究中心,广东 湛江 524057)摘 要:摘 要:针对 W 油田 Z 油组 A1H1 井进行控水措施研究,利用数值模拟技术进行了 ICD 完井、中心管完井和 DWS 油水同采等控水技术的优化研究并对控水效果进行了比较分析,分析结果表明:采用油水同采技术控水效果较其他技术更
2、明显,更加适用于类似于 W 油田这种储层厚度薄、底水能量大的薄层底水油藏。该研究为高含水底水油藏的开发及控水技术推广提供了技术支持。关键词:关键词:控水技术;数值模拟;ICD 完井技术;中心管完井技术;DWS 油水同采技术 1 概 述 1 概 述 W 油田位于南海某盆地,是在基底隆起基础上发育的低幅披覆背斜构造,构造形态完整、幅度平缓,受张扭应力场的作用形成了一系列雁行排列的中小规模的断层,纵向上构造两翼的倾角下陡上缓,具有明显的继承性,南西西翼产状较缓,北东东翼产状较陡,圈闭自上而下闭合幅度和圈闭面积均变大。油田的含油范围内断层不发育,分布主要集中在构造西部,圈闭内部断层极少。随着 W 油田
3、的持续开发,其综合含水率已接近 80%,主力油组均为采出程度较高,含水较高的开发现状,如何控水稳油、增储上产成为当务之急。Z 油组位于 W 油田 ZJ 组一段中下部,是以细砂岩为主的特高孔高渗储层,其地层对比性较好,为典型的薄油层底水油藏,砂体连续稳定发育,储层中局部分布钙质夹层。Z油组是一种特殊的底水油藏,其砂体厚度(5.9m19.8m)相较于数千米的延伸长度来说要小得多,整体类似于平面二维流动的几何规模,而流动形态却表现为以底水水锥为主的三维形态。其主要地质特征表现在:储层物性好,油层厚度薄,底水能量大。存在开采较困难、经济效益不好等问题。此次研究目标 A1H1 井位于 Z 油组构造高部位
4、,采用水平井开发。2 水平井控水技术的研究应用 2 水平井控水技术的研究应用 W 油田 Z 油组为底水油藏,储层厚度薄、水体大,天然能量充足,开发中面临的最突出的问题是如何防止和抑制底水锥进。本次研究针对其特点主要采用了在国内外油田现场应用效果较好的三种完井控水技术,并根据 W 油田 Z 油组的实际地质油藏情况,结合油藏数值模拟技术,分别把这三种完井控水技术和常规完井技术的开发效果进行了对比分析,选择了最适合 W 油田实际生产情况的控水技术。2.1 ICD 控水完井技术研究 近年来,井下流量平衡器(即 ICD 控水完井技术)在全球范围内数百口井的开发过程中成功应用,这项技术主要是通过抑制高渗透
5、段,同时提高低渗透段流量来实现水平井的流动剖面均衡生产。目前常用的 ICD 类型有孔板(喷头)型和螺线孔道型,本次研究采用的是喷嘴型。ICD 控水完井技术的基本工作原理是根据油藏条件设置各流入控制装置,使节流装置的沿程压力损失与各井段原始井底流压差相匹配,从而平衡沿水平段的压力损失使储层井筒砂面压力近似相等,剖面线平直,得到储层沿水平井井筒近似均匀的流入剖面。ICD 应用基本设计主要包括水平段被分隔的段数、ICD设计下入长度、ICD 的用量等几个方面。水平段被分隔的段数与长度由渗透率各向异性决定,封隔器位置则根据渗透率变化曲线确定,一般情况下 ICD 的下入长度与水平段一致。通过对 A1H1
6、井水平段渗透率分布的分析研究,决定将其分隔为 3 段,每个 ICD 单元由单个 ICD 和筛管构成,每个被分隔的井段中都由 1 个 ICD 单元(基管单根)组成,即本次研究需采用 3 个 ICD。图 1 ICD 技术完井和常规技术完井剩余油 饱和度分布对比图 图 1 ICD 技术完井和常规技术完井剩余油 饱和度分布对比图 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.04.008122 刘 婕:几种控水技术在南海 W 油田水平井完井中的应用效果 从数值模拟结果的剩余油饱和度分布对比图可以看出(图 1),采用常规完井技术,水平井趾部水锥突进很快,水淹程度高;采用 ICD 完井技术,控
7、制高渗区域水锥突进时间和速度,控水效果较明显。2.2 中心管控水技术研究 Brekke&Lien(NorskHydro,挪威能源和铝业集团)于 20 世纪 90 年代初首次提出了中心管控水完井技术。此技术的实施方法是将中心管插入筛管,以达到平衡水平井段生产压差,减缓底水锥进的效果。实际应用结果表明,中心管技术可有效延长无水采油期,减缓含水上升速度,从而提高开发效果和经济效益。其控水原理是在筛管、尾管或射孔完井的基础上,将一根小口径油管下挂在水平段下,并伸入水平完井段一定长度,通过使用封隔器封堵小油管和套管之间的环形空间,从而改变水平井根端的液体流动方向。中心管把实际的入液口由跟部移至水平井中部
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