（石油与天然气工程专业论文）濮城沙下油藏co2驱提高采收率研究.pdf

c o l l e g eo f p e t r o l e u me n g i n e e r i n g c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s tc h i n a ) 爿 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：鲻 日期：2 勺年 多月乡日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：兰蚴 日期：1 0 ，年乡月弓日 指导教师签名： j 垄童。主一 日期：幻f 年石月弓日 t 摘要 针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源 缺乏的问题，国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率( e o r ) 技术的研发和应 用。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气 环境。该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采 收率。 目前油田常规注水开发难度不断增加，应用注c 0 2 气驱技术能够有效解决注水困难 等问题，提高了原油采收率。在室内实验研究的基础上，应用数值模拟技术优化了注气 方式及注气时机；分析了油藏地质参数对注c 0 2 气驱提高采收率的影响。研究表明：水 气交替注入方式更优；非均质性越强，开发效果越差；油藏渗透率越大、含油饱和度越 高、原油粘度越低，注c 0 2 驱油效果越好。 在以上研究的基础上，选择了试验井组，并设计现场实施方案。 关键词：c c h 驱油；驱油机理；现场试验；注入工艺 i l lc o e rs t u d i e s 。c 0 2o f i m p r o v i n g r e c o e r y s t u d i e sb y o t 2 p u c h e n gs h a - y i x i ao i lde p o s i t z h a op c n g ( p e t r o l e u m & n a t u r a lg a se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db ys e n e n g i n e e ry a n gc h a n g - h u aa n dp r o f s uy u - l i a n g a b s t r a c t a tp r e s e n t ，i nv i e wo ft h ew o r l dm o s to i l f i e l d sw h i c hu s e dw a t e r f l o o d i n gn e e df b r t h e r i m p r o v i n gr e c o v e r ya n d w a t e r s h o r t a g ep r o b l e m ，f o r e i g nc o m p a n i e s i nr e c e n t y e a r s v i g o r o u s l yu s et h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fi m p r o v i n gr e c o v e r y ( e o r ) t e c h n o l o g y w i t hc a r b o nd i o x i d e t h i st e c h n o l o g yc a nn o to n l ym e e tt h en e e d so fo i l f i e l dd e v e l o p m e n t ，b u t c a na l s os o l v et h ep r o b l e m so fs t o r a g eo ft h ec a r b o nd i o x i d ea n dp r o t e c ta t m o s p h e r i c e n v i r o n m e n t t h i st e c h n o l o g yi sn o to n l ys u i t a b l et ot h ec o n v e n t i o n a lr e s e n ，0 近e s p e c i a l l yf o r l o wp e r m e a b i l i t y , e x t r a - l o wp e r m e a b i l i t yr e s e r v o i r s ，c a na l s os i g n i f i c a n t l ye n h a n c eo i l r e c o v e r y c u r r e n t l y , t h ed i f f i c u l t y o fd e v e l o p m e n tw i t h i n j e c t i n g w a t e r c o n v e n t i o n a l l y c o n t i n u o u s l yi n c r e a s e d , 丽也t h ea p p l i c a t i o no fc 0 2g a sd r i v i n gt e c h n o l o g yt h ed i f f i c u l t yo f w a t e ri n j e c t i o na n dt oi m p r o v eo i lr e d , v e r yc a ne f f e c t i v e l yb es o l v e d b a s e do nl a b o r a t o r y e x p e r i m e n t s ，t h ea p p l i c a t i o no fn u m e r i c a ls i m u l a t i o nt e c h n o l o g yo p t i m i z e dg a si n j e c t i o n m o d ea n dt h eg a si n j e c t i o nt i m i n g ；a n a l y z i n gt h ei n f l u e n c eo fe n h a n c i n go i lr e c o v e r yo f r e s e r v o i rg e o l o g i c a dp a r a m e t e r st ot h ec 0 2g a si n j e c t i o n r e s e a r c hs h o w st h a t ：t h e h y d r o s p h e r ea l t e r n a t i n gi n j e c t i o nw a yi sm o r eo p t i m a l ；t h es t r o n g e rt h eh e t e r o g e n e i t y , t h e w o r s ed e v e l o p m e n te f f e c ti s ；t h eb i g g e rt h er e s e r v o kp e r m e a b i l i t y , t h eh i g h e rt h eo i l s a t u r a t i o na n dt h el o w e rt h eo i lv i s c o s i t y , t h eb e t t e r t h er e s u l t so fc 0 2g a si n j e c t i o ni s b a s e do nt h ea b o v es t u d i e s ，w ec h o s ew e l l sf o rt e s ta n dd e s i g n e di m p l e m e n t a t i o np l a n k e yw o r d s ：c 0 2f l o o d i n gm e c h a n i s m ；o i ld i s p l a c e m e n tm e c h a n i s m s ；f i e l dt r i a lp r o j e c t s ； i n j e c t i o nt e c h n o l o g i e s 第一章前言 目录 1 1 二氧化碳驱油机理一1 1 2 目前二氧化碳驱存在的问题1 1 2 1 腐蚀问题2 1 2 2 流动比的控制2 1 2 3 气源问题2 1 3 注驱油开发设计技术3 1 3 1 井网类型3 1 3 2 注入方式3 1 3 3 水气交替注入注入量的估算3 1 ：4 选题依据与研究内容。4 1 4 1 选题依据与研究意义4 1 4 2 研究内容。5 第二章濮城沙一下油藏概况6 2 1 地质概况二6 2 2 开发历程_ 7 2 3 开发现状9 2 4 刀、结1 4 第三章剩余油分布研究一。1 5 3 1 分层动用状况定性分析1 5 3 2 剩余油分布状况1 8 3 3 小结1 9 第四章c 0 2 驱室内实验及方案设计研究。2 1 4 1 水气交替注入提高采收率机理2 l 4 2 室内试验研究2 3 4 3c 0 2 驱提高原油采收率现场应用实例。2 7 4 4 二氧化碳驱方案优化。2 9 4 5 油藏工程论证3 0 4 5 1 井网井距3 0 4 5 2 地层压力保持水平3l 4 5 3 注入压力31 t 一 - 4 5 4 生产压差j 31 4 5 5 注入井注入能力31 4 6d 、结3 2 第五章现场试验。3 3 5 1 井组优选3 3 5 1 1 试验井组选择的原则3 3 5 1 2 目前井网及地面状况3 3 5 1 3 试验井组选择结果3 4 5 2 濮1 1 井组方案设计3 7 5 - 3 地面注入参数设计。3 7 5 4 地面注入流程设计k 3 8 5 4 1 注入前作业准备3 8 5 4 2c 0 2 注入工艺流程设计3 8 5 4 3c 0 2 压注工艺主要设备选型3 9 5 4 4 注入井口及管柱设计4 0 5 5 产出流程设计4 1 5 5 1 产出工艺流程4 1 5 5 2 产出气回注流程设计4 3 5 6 防气窜设计：4 4 5 6 1 实施原则4 4 5 6 2 调剖工艺设计4 4 5 7 监测、资料录取4 5 5 7 1 监测设计4 5 5 7 2 资料录取4 7 5 8 井控、安全控制4 8 5 8 1 安全预案4 8 5 8 2 注c 0 2 施工过程中可能出现的事故及应急措施：4 9 5 9d 、1 2 5 0 结论 参考文献 致谢 5 2 i o 蠢 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第一章前言 提高采收率( e o r ) 研究是油气田开发永恒的主题之一。迄今为止，已形成化学驱、 气体混相驱、热采和微生物采油四大类。近几年，注气驱提高采收率发展迅速，其中又 以注c 0 2 驱的发展速度最快。一方面，注c 0 2 驱油的效果非常明显。另一方面，c 0 2 气体 的利用可以减轻温室效应，这也使c 0 2 驱在全球推广运用。早在1 9 2 0 年就有文献记载【l 】， 可以通过注入c 0 2 气体的方法来采出原油。而c 0 2 的现场应用最早开始于1 9 5 8 年，在美 国p e r m a i n 盆地首先进行了注c 0 2 混相驱项目，这一项目的结果说明注c 0 2 不但具有很高 的效益，而且是一种有效的提高采收率方法【2 】。随着技术的进步、环境保护的需要，注 c 0 2 提高采收率的方法越来越受到重视。 1 1 二氧化碳驱油机理 c 0 2 的临界温度是3 l ，与其相对应的临界压力为7 4 9 5 m p a ，在超过i i 缶界压力的 高压条件下，随着压力增加，c 0 2 气变成一种液体的黏稠状物质。c 0 2 比一般烃类气体 易溶于水，而且其在原油中的溶解度大于其在水中的溶解度，c 0 2 可以从水溶液中转溶 于原油中。因c 0 2 本身易溶于油和水的物理化学特性，具有一些特殊的驱替机理【3 】。 c 0 2 易溶于原油，并能起到如下作用：增大原油体积，促使孔隙介质中部分残余 油恢复流动，若随后注水，就可使油藏中残余油量减小；降低原油粘度，提高其流动 性和驱油效率；使毛细管的渗吸作用得到改善，从而使油层扫油范围扩大，使水、油 的流动性保持平衡。在一定原油组成和温度、压力范围内，c 0 2 具有较强的与原油达 到互溶混相或近混相的能力，可使油气界面消失或形成超低界面张力效应，实现高效驱 油。在一定温度、压力条件下，可使c 0 2 处于超临界状态，此时，c 0 2 溶于原油的同 时能有效抽提并携带原油中c 2 c 6 中间烃组分，甚至能有效抽提c 7 + 以上直n c 3 0 。等重质 烃组分，从而降低残余油饱和度，提高驱油效率。 c 0 2 易溶于水，可起到如下作用：使水的粘度增加，流动性降低，从而提高油水 流度比而改善水驱油效率；二氧化碳水溶液能与岩石碳酸盐成分发生反应，并能使其 溶解，从而促使储集层渗透率提高，注入井的吸收能力增强；在碳酸水前缘会形成和 保持c 0 2 游离带，可有效改善水驱效率，极大降低残余油饱和度。， 1 2 目前二氧化碳驱存在的问题 本通过文献调研和前面的分析可以发现，注c 0 2 采油的机理易于实现，因此其应用 较为广泛，而且也越来越受到人们的重视。但是，就目前的技术现状来看，还有一些问 1 i 一 第一章前言 题【4 】需要解决，这主要包括以下几点： 1 2 1 腐蚀问题 采用注c 0 2 提高原油采收率技术【5 1 ，会将c 0 2 带入原油生产系统。c 0 2 与水反应生成 的碳酸对管线、设备、井筒有较大的腐蚀性。若腐蚀产物被注入流体带入地层会堵塞储 集层孔隙，为油田开发带来了极大的危害。 目前，世界各国在涉及c 0 2 的油气生产实践中，已经试验和使用了多种防腐措施， 积累了比较丰富的经验。现场可采用的配套防腐工艺措施有：使用耐蚀合金钢管材； 采用表面涂镀层保护；加注缓蚀剂；优化井身结构，严防油气并产水等。 1 2 2 流动比的控制 在注c 0 2 驱替开采原油时，由于c 0 2 的粘度与原油粘度之间具有很大的差异，引起 流度比很不理想，又进一步导致了气体的过早突破和很小的波及系数，这对注气开发非 常不利。目前，如何控制注气开发的流度比，从而推迟c 0 2 的突破时间以及增大c 0 2 的 波及系数，是注c 0 2 开发中面临最为重要的问题。 。 针对这一问题，国外进行了很多有益的尝试，也发展了一些新的控制流度比的技术 【6 】：与其他提高采收率方法相结合，来改善流度比。如在c 0 2 中加入稠化剂或是采用 泡沫c 0 2 交替注入方法。利用智能并技术，通过智能完井用井底流量控制阀控制生 产井见水区c 0 2 产量和注入井中c o = 注入量，减少c o e 在注入井和生产井间不必要的循 环，可以提高波及效率，增加原油产量，并提高最终采收率。目前，智能完井技术在德 克萨斯州s a c r o c 油田己得到成功应用。气辅助重力泄油( g a g d ) ，这一技术起源于重 力稳定注气项目的自然扩展，是用油田上现有的垂直井注c 0 2 ，再钻一口长水平井开采 排驱出的原油。g a g d 工艺不但提高了体积波及效率，增加了采油速度，而且有助于延 缓甚至消除c 0 2 向采油井中突破，防止气相与原油流动竞争 1 2 3 气源问题 注c 0 2 提高原油采收率项目所用的气源主要分为天然气源和工业废气。目前由于环 境保护的需要，以工业废气为主的c 0 2 捕集一封存与应用受到越来越多的重视。此外， 人们经过研究与室内试验开发了就地生成c 0 2 技术 7 1 。就地c 0 2 驱油技术是向地层深度注 入生气化学剂，在地层条件下相互融合产生大量的高温高压二氧化碳气体，此时二氧化 碳气体可以是单相，也可以是混相，或者呈泡沫状态。该技术可自行控制产气量大小， 它不但具有往地层内注二氧化碳气体采油的所有优点，还能够克服从地面注二氧化碳气 2 1 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 带来的缺点。如在地层中就地产生c 0 2 驱替剂，不会对设备产生腐蚀，也不会对环境产 生不利影响，同时还解决了我国天然c 0 2 资源不足的缺陷以及c 0 2 运输问题。注c 0 2 提高 原油采收率技术正越来越受到世界各国的重视，虽然技术上遇到了一定的问题，但是都 逐渐得到解决，并且正在向捕集、封存与驱油循环经济模式发展，创造能源与环境和谐 是c 0 2 驱油发展的必然趋势。 1 3 注驱油开发设计技术 1 3 1 并网类型 目前，已实施的注c 0 2 驱油项目所采用的井网类型主要是反九点、五点和线性类型3 种。如小溪油田和s a c r o c 采用的是反九点井网，而w e y - - - b u m 油田和s s u 单元采用的 是线性驱动类型；土耳其珏h zt e p e 油田采用的是2 0 0 m x 2 0 0 m 五点法井网。 1 3 2 注入方式 在注c 0 2 驱油时，c 0 2 注入储层的方式主要包括：连续注入、水气交替注a t w a o ) 、 c 0 2 吞吐、重力稳定驱、水和c c h 同时但分开注 x ( s s w c ) ，其中水气交替注入和c 0 2 吞 吐是最为常用的2 种注入方式。 由于地下条件的不同，不同油藏的最佳注入方式也不相同：连续注入c 0 2 的驱油效 率高、混相压力小，但其c 0 2 用量大，波及面积小；水气交替注入能够提高波及系数、 降低c 0 2 采出量；c 0 2 吞吐的投入资本少、利用率高，不过采收率较小。c 0 2 吞吐的影响 因素有注入速度、周期注入量、闷井时间等；重力稳定二氧化碳驱具有较高的采收率， 但主要适用于大倾角或是垂直裂缝较集中的油藏，并且它所需的二氧化碳量通常比水气 交替注入驱需要的多；水和c 0 2 同时但分开注入具有较高的波及面积，不过易造成重力 超覆和腐蚀。 水气交替注入方式综合了2 个最常用的提高采收率方法( 注水和注气) 的优点，其注入方式 为交替注入c 0 2 小段塞和水直到完成所需要的c 0 2 注入总量为止。这种注入方式的特殊 情况就是只注一个c 0 2 段塞，然后连续注水。通过调研发现，w a g 是目前在现场最主要 的开发方式，并且采用交替注入小段塞c 0 2 和水是提高油藏采收率的最佳措施。 1 3 3 水气交替注入注入量的估算 ( 1 ) 估算水气交替驱中c 0 2 的总需求量c 0 2 驱项目的期限经常持续几十年，注入的 c c h 大部分被生产和重新注入【引。在等式l 中，估算的c 0 2 总需求量只考虑到需要购买的 净c 0 2 量。 3 、 o 噜 第一章前言 t c d 2 坚凸等苎竺 式中：8 0 、：分别为油、二氧化碳的地层系数； ：c 0 2 的重复注入率； h w , g ：总的水气交替注入量，h c p v ； k ：估算的总c 0 2 量，m c f ； g ：w a g - - 氧化碳的体积分数( 油层条件下) 。 在这一评价中，地质储量用油藏的累计产量和采收率来估算。 ( 2 ) 估算水气交替驱中初始c 0 2 需求量 油藏注入能力是成功c 0 2 驱的另一关键因素，每年的水气交替注入量是5 到1 0 h c p v ，这是设计油藏驱替项目的基本需求量。在项目中取得良好驱替效果的较高注入 量一每年1 0 到1 5 h c p v 。c 0 2 驱项目若以很低的年注入量开采( 如每年低于4 h c p v ) 在经济上是行不通的。初始的c 0 2 需求量可由式2 得到： k c w a o x l w a o x b o x o o i p ( 1 2 ) 一2 3 6 5 x 式中：i 黝g ：每年的水气交替注入量，h c p v ； 毛队：估算每天的c 0 2 注入率，单位是m c f d a y 。 用式( 1 1 ) ( 1 2 ) 对怀俄明油田适合c 0 2 混相驱的1 0 0 个油藏进行估算，结果显示总c 0 2 需求 量在2 2 - - 8 4 6b c f 范围内，初始c 0 2 需求量在8 - - 3 0 9m m c f d 范围内；对怀俄明州适 合c 0 2 非混相驱的2 0 个油田进行估算，得到总的c 0 2 需求量范围：1 8 - 1 2 7 8b c f ，初始 c 0 2 需求量范围6 一, 4 6 7m m c f d 。 1 4 选题依据与研究内容 1 4 1 选题依据与研究意义 针对二氧化碳驱油过程中出现的问题，本课题将根据中原油田具有地层温度高、地 层水矿化度高和地层水二价阳离子高等特点，进行气驱提高采收率研究。应用物理模拟 实验模型，进行水驱提高采收率驱替实验和c 0 2 水气交替注入实验研究。0 2 混相驱 中溶济段塞大小、c 0 2 - 水注入比、注入循环周期是影响生产动态的三大要素。通过调 整三变量，降低c 0 2 突破的影响，优化原油产量和最终采收率。 4 一 i 5 第二章濮城沙一下油藏概况 2 1 地质概况 第二章濮城沙一下油藏概况 濮城油田沙一下油藏位于濮城长轴背斜构造的东北翼，为构造一岩性圈闭油气藏， 油藏埋深2 2 8 0 - - 一2 4 3 0 m ，含油面积1 4 5 4 k i n 2 ，平均有效厚度5 3 m ，平均孔隙度2 8 1 ， 平均空气渗透率6 8 9 9 6 x 1 0 3 心，油层内部结构比较均匀，分选好。石油地质储量 113 4 6 4 xl0 4 t ，标定采收率5 0 7 7 可采储量5 7 6 xl0 4 t 。 表2 - 1 沙一下油藏分小层储量统计表( 1 9 8 5 年) t a b l e 2 - 1s m a l ll a y e rr e s e r v e ss t a t i s t i ct a b l eo fs h a - y i x i ar e s e r v o i r 层位含油面积有效厚度地质储量 砂层组小层 ( k i n 2 )m( 1 0 4 t ) 10 5 3 70 7 41 7 8 2 21 2 5 9 41 93 4 9 5 1 31 2 2 2 72 8 76 4 8 2 5 沙一下1 4 3 9 1 1 6 6 7 2 50 5 5 60 9 96 7 6 小计1 4 5 451 0 7 3 4 4 沙一下2 2 7 61 56 1 2 沙一下合计 1 4 5 45 31 1 3 4 6 4 油藏的主要特征： ( 1 ) 构造简单、油层单一、储量富集程度高 沙一下油藏构造走向为北北东向。地层倾向为北、东方向，地层倾角5 - 8 0 。东部、 北部与边水相连；西部和南部为岩性尖灭。走向北北东、倾向北西西的濮3 1 断层和濮 2 5 断层将该区切割为两大断块，即南部的文3 5 块和北部的濮6 块，整体上为一岩性一 构造油藏。 沙一下有两个含油砂层组，以盐为界，盐上为第一砂层组，在盐层内部由于相交出 现的泥质白云岩裂缝型储层为第二砂层组。第二砂层组油层为局部小透镜体，含油面积为 2 8 k i n 2 ，平均有效厚度1 5 m ，地质储量仅6 1 2 x 1 0 4 t ，目前仅有少数几口井开采该油层。 第一砂层组为主力含油层位，其含油面积为1 4 5 4 k m 2 ，平均有效厚度5 0 m ，地质储量 1 0 7 3 4 4 x 1 0 4 t 。共有五个含油小层，主力小层是沙一下1 2 和沙一下1 3 ，两个小层均全区 连片分布，地质储量为9 9 7 7 6 x 1 0 4 t ，占沙一下l 砂组储量的9 2 9 5 ，其中1 3 小层地质 储量为6 4 8 2 5 x 1 0 4 t ，占沙一下l 砂组储量的6 0 3 9 ；沙一下1 1 、1 4 、1 5 小层呈土豆状 6 中国石油大学( 华东) t 程硕士学位论文 分布，互不连通，分布面积小，地质储量7 5 7 4 x 1 0 4 t ，仅占沙一下1 砂组储量的7 0 5 。 ( 2 ) 油层物性好，连通程度高，内部结构均匀。 沙一下油层是一套近物源碎屑沉积，岩性较细，一般为粗粉砂岩，砂体形态及岩性 具有河口砂坝的特点。油层岩性以石英、长石为主，胶结物含量少，泥质含量3 9 ，碳 酸盐含量7 7 0 ，砂岩颗粒粒度中值o 0 8 4 m m 以接触式胶结类型为主，颗粒间支撑好， 连通程度高，形成了很好的储油孔隙。沙一下平均孔隙度2 8 1 0 ，平均空气渗透率 6 8 9 9 6 x 1 0 - 3 n 苷，平均有效渗透率2 9 9 x 1 0 - 3 心，平均孔隙半径8 7 u r n ，孔道半径在4 u m 以上孔隙体积占总孔隙体积的7 5 。反映出良好的物性和内部结构，为均质、中渗中喉 道型储层。 ( 3 ) 原油物性好，地饱压差大，油水关系单一，地层水矿化度高。 沙一下油藏的地下原油动力粘度1 7 4 m p a s ，原油密度0 7 4 _ _ o 7 5 9 e r a 3 ；地面原油 动力粘度为1 1 1 2 m _ p a s ，原油密度0 8 5 8g e r a 3 ，凝固点2 7 2 c 。溶解气相对密度0 7 1 7 1 ， 甲烷含量7 8 1 6 。原始地层压力2 3 5 8 m p a ，压力系数1 0 ，原始饱和压力9 8 2m p a ， 原始地饱压差1 3 7 6m p a ，属低饱和油藏。地层温度8 2 5 ，原始油气比为8 4 5 m 3 t ， 原始含油饱和度8 0 ，由于油层物性好，原油地下粘度小，原油在油层中的流动性能好， 流度平均值达1 2 7 7 x l o - 3 i m a 2 m p a s 。但地层水矿化度高，地层水矿化度2 4 x 1 0 4 m g 1 ， 氯离子含量1 6 x 1 0 4 m g 1 ，水型为c a c l 2 ，地层水粘度o 5m p a s 。 沙一下油藏油水关系比较单一，具有统一的油水界面，濮6 块为2 4 3 7 m ，文3 5 块为2 4 3 4 m 。 2 2 开发历程 濮城油田沙一下油藏1 9 8 0 年1 月投入开发，同年5 月开始注水。通过总结分析油 藏所做的工作及开发特点，将该油藏开发历史大体划分为以下五个开发阶段( 见表2 1 ) ： ( 1 ) 初步开发阶段( 1 9 8 0 年1 月1 9 8 4 年6 月) 该阶段编制实施初步开发方案，建成一套内部井距4 5 0 , - 一5 0 0 m 、边部井距6 0 0 m 的 基础井网，通过加强注水、放大生产压差，保持了产量稳定上升，年产油量分别为 3 5 5 9 x 1 0 4 t 、4 1 2 7 x l o t ，采油速度达到3 1 4 和3 6 4 。本阶段开发特点是：油藏地层 压力下降快，弹性产率低；油藏全面投入注水开发，水驱控制和水驱动用程度大幅提高： 通过油井放大生产压差，实现了初期的高速开发。 7 图2 - 1 综合开采曲线 f 蟾2 - 1c o m p r e h e n s i v e r e c o v e rc u r v e ( 2 ) 完善井网、强化提液、高速开发阶段( 1 9 8 4 7 - 1 9 8 6 1 2 ) 为了提高油藏水驱控制程度和水驱动用程度，满足国家对原油产量的需求， 1 9 8 4 年7 月开始进行油藏井网完善调整和产能扩建方案实施，方案设计总井数7 6 由( 油井 5 4 口，注水井2 2 口) ，注采井数比1 ：2 5 ，其中新井2 9 口( 含4 口探边井) ，设计单井 日产能力4 5 t 、年产油能力7 2 9 1 0 4 t ，采油速度6 4 2 。本阶段开发特点是：生产压差 进一步放大，采油速度大幅提高，油藏产量进入高峰期；注采井网不断完善，地层能量 得到补充，新井产能大幅度提高；但大力度的强注强采，加剧了油藏的层间和平面矛盾。 ( 3 ) 加密井网、注采调整阶段( 1 9 8 7 年1 月一1 9 9 0 年3 月) 由于长期强化提液使得平面矛盾和层间加剧，加。上内部注水井层间吸水差异大， 1 9 8 6 年油藏进入了含水快速上升产量递减阶段。1 9 8 7 年6 月编制了濮城油田沙一下 油藏注采调整方案，方案实施后，地层压力大幅度回升到1 8 8 4m p a ，总压降4 9 6 m p a ， 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 使得含水上升率一直控制在理论范围以内。由于没有及时进行层间配套完善，油藏水驱 可采储量下降。本阶段开发特点是：注采井网进一步完善，油藏水驱控制程度提高，地 层压力有所回复；因未及时进行层间配套完善，油藏水驱可采储量下降，开发效果变差。 ( 4 ) 特高含水递减阶段( 1 9 9 0 年3 月1 9 9 6 年6 月) 由于注采强度的不断加大和层间矛盾的进一步加剧，使得油藏含水上升速度加快， 到1 9 9 0 年3 月，沙一下油藏地质采出程度4 5 ，综合含水达到9 1 6 ，油藏进入到特 高含水开发阶段。为了缓解层间矛盾、控制油井含水上升速度，9 1 - 9 3 年间加强了水 井分注工作，但为了保持液量的基本稳定，1 9 9 3 年以后又继续加大了采液强度，由此造 成了含水上升速度的再次加快，进而导致油藏日产油水平的快速下滑：通过强化分注和 提液，控制了产量下滑速度：事故井、无效井增多，油井开井数减少，强制提液导致含 水上升快、产量递减速度快。 ( 5 ) 停注降压开采阶段( 1 9 9 6 年7 月一目前) 1 9 9 5 年底油藏综合含水已经高达9 8 1 ，地质采出程度4 9 2 ，工业采出程度 9 6 9 3 ，注水开发经济效果日益变差。为了充分利用油藏的弹性能量，挖掘低渗透层段 及注水未波及到的区域中的剩余油，本着降本增效开发理念，1 9 9 6 年开始实施降压停注， 电泵井相续转抽，通过逐步降低地层压力和流动压力，以改善开发效果，进而提高最终 采收率。 本阶段油藏除进行了一些电泵井的加深外，基本上只做了一些零星调驱工作，油水 井开井数越来越少，油藏基本处于废弃状态。 2 3 开发现状 ( 1 ) 开发现状 2 0 0 6 年1 2 月，沙一下油藏可以正常生产总井数1 9 口( 含报废井) ，其中油井1 5 口，水井4 口。油井开井1 5 口，日产液1 7 3 0 t ，日产油4 1 6 t ，综合含水9 7 7 4 ，平均 动液面1 6 0 0 m ，累产油5 7 7 5 6 6 4 x 1 0 4 t ，采液速度8 5 2 ，采油速度o 1 0 ，采出程度 5 0 8 9 ；注水井开41 2 1 ，日注水2 6 2 m 3 ，月注采比o 1 9 ，累积注采比0 8 8 。 ( 2 ) 井况调查 井下技术状况 沙一下油藏由于开发时间长，油水井基本上都是1 9 9 0 年以前投产，加上1 9 9 6 年以 来的降压开采，大部分油水井都先后关井，因此总体上讲，油水井井况比较差，有相当 一部分油水井井况都有一些问题，统计沙一段1 1 8 口油水井，井下有事故的井有5 4 口， 9 第二章濮城沙一下油藏概况 占总井总数的4 5 8 ，井下掉管柱有2 8 口，有落物的井有2 口，套漏井1 0 口，套变井 61 ：3 ，套变+ 掉管柱1 口，套漏+ 掉管柱6 口，套变+ 落物的井l 口。 由于沙一段油藏流动单元渗透性好，加上盐层又比较发育，总体来讲固井质量不是 太好。统计1 1 8 口井，固井质量合格的只有6 2 口，合格井只占5 2 5 。考虑本方案主 要是针对沙一下1 2 和1 3 ，影响下一步方案实施主要是这一段的固井质量，由于井段很 短，固井质量差影响的几率也就减小。通过重新核查，固井质量合格的井有7 3 口，合 格井占6 1 9 。 地面状况 由于沙一段油藏从1 9 9 6 年以后实施了降压开采，油水井先后关井，加上这一区域 大部分地层沙一以下没有其他油层发育，所以地面状况比较恶劣，绝大部分井已经没有 管线电缆和计量站，大部分井的井场和道路状况也比较差，一些井甚至已经没有了井场 和道路。 统计1 1 8 口井，目前无井场道路无管线电缆的2 6 口，无井口、无管线和电缆的6 7 口， 可以正常生产的井1 9 口( 含报废井) ，油井1 5 口，水井4 口。其中目前与沙一上中合 采的油井5 口：濮1 1 0 0 、濮1 3 2 、濮1 6 4 、濮1 2 、濮5 5 ，单采沙一下油井1 0 口： 濮1 也、濮1 1 3 2 、濮1 - 3 1 0 、濮5 1 2 4 、濮1 - 3 0 7 、濮1 1 0 1 、濮1 8 8 、濮1 - 3 4 9 、濮5 1 3 3 、 濮1 侧1 0 2 ，水井井号为濮1 - 1 1 1 、濮1 9 0 、濮1 - 3 7 8 、濮6 3 ( 图2 2 ) 。 l o 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 图2 - 2 沙一下油藏事故井分布图 f i 9 2 2a c c i d e n tw e l l sd i s t r i b u t i o no fs h a - y i x i a 1 1 t 一 望三兰塑塑鲨二! 垫堕堑翌 - - _ - - _ _ - l _ _ - _ - _ - _ _ _ _ _ _ l - _ - 。l _ - _ 。_ 。一一 ( 3 ) 压力分布状况 根据该油藏7 0 口井最近一次测压资料统计，平均地层压力1 9 9 2 m p a ，其中4 1 口 水井平均地层压力2 0 6 3 m p a ，2 9 口油井平均地层压力1 8 9 1m p a ( 表2 - 2 ) 。 表2 2 沙一下油藏测压数据表 t a b l e 2 - 2p r e s s u r em e a s u r i n gd a t at a b l eo fs h a - y i x i ar e s e r v o i r 井号舅压时问静压 井号铡压时间 蕾压井号舅压时间 静压井号 铡压时间静压 1 - 3 3 21 9 9 4 0 11 6 8 81 - 3 3 81 9 9 5 0 7 1 8 0 7l - 5 01 9 9 6 1 0 2 2 0 7l 一1 3 6 1 9 9 7 0 61 6 5 1 - 3 2 41 9 9 4 0 1 2 2 2 71 1 3 81 9 9 5 0 6 1 8 1 7x l 1 0 1 9 9 6 1 11 7 2 9l - 3 4 4 1 9 9 7 0 6 1 5 8 5 l - 2 81 9 9 4 0 11 7 0 11 一1 3 6 1 9 9 5 0 91 8 8 61 一1 0 6 1 9 9 6 1 1 1 4 9 3 l 一3 0 4 1 9 9 7 0 61 4 8 3 l 一1 3 41 9 9 4 0 l1 8 6 11 1 4 1 9 9 5 0 5 1 9 7 41 3 1 8 1 9 9 6 1 l2 0 8 8 x 1 一1 0 1 9 9 7 0 7 1 8 5 9 p 91 9 9 4 0 2 2 4 6 91 - 3 4 41 9 9 5 0 5 2 0 2 21 1 4 1 9 9 6 1 l 1 4 2 6l - 2 8l9 9 7 0 7 2 4 8 1 - 5 01 9 9 4 0 31 7 7 2l 1 4 4 1 9 9 5 0 5 2 0 5i - 2 01 9 9 6 1 l 2 3 1 4l 1 8 1 9 9 7 0 72 3 9 3 1 - 3 l71 9 9 4 0 4 2 0 3 3 1 一1 3 61 9 9 5 0 4 2 0 7 9i - 2 8 1 9 9 6 1 l2 4 9 4l - 7 4 1 9 9 7 0 7l7 3 4 l - 9 61 9 9 4 0 4 1 9 3 61 4 61 9 9 5 0 2 2 1 4 21 1 8 1 9 9 6 i i2 3 4 8i 一1 3 2 1 9 9 7 0 7 2 2 9 1 1 1 4l9 9 4 0 41 8 8 21 3 3 6 1 9 9 5 0 42 1 5 11 4 6 1 9 9 6 1 2 1 8 7 3l 一1 41 9 9 7 0 7 1 5 3 8 1 8 61 9 9 4 0 5 1 7 7 91 - 3 0 81 9 9 5 1 1 2 1 7 61 一1 4 1 9 9 6 1 21 4 1 31 1 8 1 9 9 7 0 82 4 0 7 p 1 0 71 9 9 4 0 5 1 9 0 21 - 3 0 81 9 9 5 0 6 2 1 9 l1 一1 0 6 1 9 9 6 1 22 1 31 1 0