CN115680582A - 一种提高致密油藏注水效率的增产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高致密油藏注水效率的增产方法，属于致密油藏开发技术领域。该方法解决了现有方法没有考虑水平井天然裂缝扩展导致多井段间干扰的问题。本发明针对水平井多井段间干扰，分析注水诱导天然裂缝扩展及分布，利用段间面积注水扩大注水波及范围，充分发挥均匀驱替的作用。将裂缝较为发育的井段设置为中心注水井段，相邻的井段设置成采油井段，形成水平井多井段间面积注水采油方法和***。该方法能够发挥动天然裂缝扩展形的高导流能力的通道，提高注水效率、增加油田产量，从而为致密油藏水平井多井段间面积注水采油的工作制度、增产措施方案的调整提供了技术指导。
Description
技术领域
本发明属于致密油藏开发技术领域，涉及一种提高致密油藏注水效率的增产方法，具体涉及一种通过水平井多井段间面积注水、降低无效注水循环、提高致密油藏产量增产方法。
背景技术
为了解决致密油藏产量减少快、注水效率低的问题，学者们积极探索新方法。长庆油田（专利号CN202010606205）针对多薄层发育和隔夹层发育的厚油藏开发难度大的问题，提出一种大斜度井压裂方法，该发明考虑缝间干扰优化合理裂缝间距，应用菱形反九点井网形式增大压裂复杂程度，提高裂缝改造体积，增加储量动用程度，该发明适用于新井压裂或是重复压裂技术中。中国石油大学（北京）（专利号CN201710078828，专利号CN201710078521）分别对拉链式布缝、对称式布缝的压裂水平井采用异井异步的注采方法，通过“吞吐”，即焖井的过程使地层中原油与注入介质进行渗吸置换，进一步提高注入驱替效果，但该发明没有形成注采井网，仍然存在没有波及到的储层。致密油藏注水后易诱导天然裂缝扩展形成有利的通道，水平井多井段间出现干扰现象，导致非均匀驱替现象明显，注水率降低。西南石油大学何佑伟针对压裂直井井间干扰问题建立了多井***双段干扰试井模型和注水井压裂干扰测试模型。中国石油大学（北京）针对吐哈油田考虑了艾尔文理论及弹性力学剖析建立了多裂缝交叉裂缝扩展渗流模型，发挥致密油藏动态缝网的逆向渗吸及线性驱替作用。
以上方法不适用于致密油藏压裂水平井多井段间干扰情形，面积注采方法在常规油藏井间开发中应用广泛，但在水平井多井段间面积注采方法的研究比较少。合理利用天然裂缝开启后形成的动态裂缝，尽可能使注入水达到均匀驱替的效果，提高注水效率，是目前致密油藏增产增效研究的难点。
发明内容
本发明首先采用试井分析方法判断水平井多井段间干扰现象，之后采用数值模拟手段刻画段间天然裂缝扩展分布特征。在现有的异步注采方法上，针对不同的布缝方式建立多井段间面积注水采油方法。本发明创新点在于考虑了致密油藏水平井多井段间天然裂缝开启，运用面积注水原理，充分利用开启的天然裂缝形成的有利通道，对水平井多井段间进行均匀驱替。与现有技术比较，该方法的可操作性强，简单易行，极大地提高了注水波及范围，为致密油藏降低段间干扰、增加注水效率、提高油田产量提供了技术方案，为该类油藏增产提供了技术支撑。
本发明针对致密油藏水平井，采用试井分析方法识别多井段间干扰，运用数值模拟刻画段间天然裂缝扩展特征。在异步注采的基础上，考虑段间干扰，将水平井裂缝较为发育的井段设置为注水井段，该井段周围相邻的井段设置为生产井段，构成多井段间面积注采井网。该方法类似于多井之间面积注采方法，本发明称为水平井多井段间面积注采方法。
水平井多井段间面积注采方法可以消除段间扩展的天然裂缝的干扰影响，充分发挥线性、径向驱替，扩大注水波及范围，增加受效井段数量，提高驱替效率和单井产量。该方法为致密油藏增产措施及面积注采油方法和***提供了重要的技术指导。
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种通过试井分析方法识别多井段间干扰，依据面积注水原理探索新的增产措施，采用多井段间面积注水采油方法降低多井段间干扰，提高注水效率，其优势在于：利用多井段间面积注采方法均匀驱替，以实现对多井段间面积注水效率、单井产量的提高，为后续段间加密、增产措施和立体井网设计方案的制定提供技术支持。具体包括以下内容：
一种提高致密油藏注水效率的增产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过不稳定试井分析，识别天然裂缝发生扩展导致多井段间干扰；
（2）刻画多井段间裂缝扩展分布特征；
（3）根据多井段间裂缝扩展分布特征，采用相应的水平井多井段间面积注水采油方法。
进一步地，步骤（1）识别天然裂缝发生扩展导致多井段间干扰的具体方法为：获取不稳定试井解释成果图，在排除水平井周围遇到断层、封闭边界、物性明显变差、区块存在边底水的情况以后，试井解释的压力和压力导数曲线末期仍然出现上翘或下掉的现象，则判定水平井压裂投产后天然裂缝发生扩展。
进一步地，步骤（2）刻画多井段间裂缝扩展分布特征的具体方法为：根据所述井组地质模型，基于模型参数，结合目标水平井的动态数据与试井资料，考虑天然裂缝闭合、少量天然裂缝开启、大量天然裂缝开启三种情况的井底压力变化，利用油藏方法对目标水平井进行数值模拟，得到裂缝扩展变化趋势。
进一步地，步骤（3）所述水平井多井段间面积注水采油方法，是把水平井每个井段类比为井间面积注水采油方法的单独一口井，每个井段都参与注采井网的设计，以裂缝较为发育井段为注水段，相邻的数个井段为生产段。
进一步地，步骤（3）所述水平井多井段间面积注水采油方法，根据注水段和生产段的位置分布，包括段间类反五点法、段间类反七点法、段间菱形类反九点法、段间类反九点法。
进一步地，若步骤（2）刻画的多井段间裂缝扩展分布特征为错开式布缝方式，步骤（3）采用段间类反五点法、段间类反七点法或段间菱形类反九点法；若步骤（2）刻画的多井段间裂缝扩展分布特征为对称式布缝方式，步骤（3）采用段间类反九点法。
进一步地，多井段间设置多个注采单元，利用段间天然裂缝开启形成的有利通道发挥驱替作用，增加注水采油受效井段数量；井距和段距均小于裂缝扩展长度、裂缝半长，保证水平井段和邻井之间没有发生水窜现象；段间面积注水和采油采用交替进行（即“注时不采，采时不注”）的工作方式。
本发明考虑了水平井多井天然裂缝扩展、段间干扰，采取线性、径向驱替模式相结合的多井段间面积注水采油方式，充分利用了有利的多井段间干扰作用，扩大了注水波及范围、增加注水效率，提高单井产量。该面积注水采油方法和***更符合实际情况，简单易懂，易于操作，为水平井多井段间面积注水及增产措施方案的调整提供了技术依据。具体体现在：
（1）提出了一种通过水平井多井段间面积注水采油的方式扩大注水波及范围、提高注水效率、增加单井产量的方法；
（2）考虑了天然裂缝扩展、段间干扰的影响；
（3）弥补了目前面积注水只针对井与井之间的注水和采油方式问题；
（4）能够利用天然裂缝扩展将段间干扰转化为有利的驱替通道，提高剩余油动用程度。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为因段间干扰导致压力和压力导数曲线后期上翘示意图。
图3为因段间干扰导致压力和压力导数曲线后期下降示意图。
图4为某区块典型井压裂初期不稳定试井解释的压力和压力导数曲线。
图5为某区块典型井投入生产一段时间后不稳定试井解释的压力和压力导数曲线。
图6为不同数量天然裂缝扩展的压力分布图。
图7为多井段段间面积注水采油方法示意图。
图8为多井段间面积注水采油***示意图。
图9为结合线性、径向驱替的井段间面积注水示意图。
图10为多井段段间类反五点法设计示意图。
图11为多井段段间类反七点法设计示意图。
图12为多井段段间类菱形反九点法设计示意图。
图13为多井段段间类反九点法设计示意图。
图14为多井段段间类反五点法***示意图。
图15为多井段段间类反七点法***示意图。
图16为多井段段间类菱形反九点法***示意图。
图17为多井段段间类反九点法***示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明的保护范围。
一种提高致密油藏注水效率的增产方法，主要流程如图1所示，包括以下步骤。
（1）通过不稳定试井分析方法识别多井段间干扰
试井模型中，邻井干扰会引起压力和压力导数曲线后期上翘或下降。分析地质静态信息和动态监测数据，在排除水平井周围遇到断层、封闭边界、物性明显变差、区块存在边底水的情况以后，试井解释的压力和压力导数曲线末期仍然出现上翘或下掉的现象（如图2、图3所示），则可以判定水平井压裂投产后，天然裂缝发生扩展，因段间干扰导致压力和压力导数曲线后期上翘或下降。
根据注水诱发裂缝原理可知，注入井周围地层中原本闭合及被填充的天然裂缝被激发、扩展并连通，形成新的吸水空间，致使油层吸水能力增加，此时储层中部分天然裂缝呈现扩展状态。图4和图5分别是某区块典型井压裂初期和投入生产一段时间以后，不稳定试井解释的压力和压力导数曲线，该井2015 年和 2018 年先后进行了 2 次不稳定试井，采用试井软件解释不稳定试井资料。从图5可以看出，2018 年试井曲线出现明显的下凹，并且下凹时间早，这说明水平井投入生产后，导致天然裂缝开启，有流体从扩展的天然裂缝向主裂缝流动导致的窜流现象。
（2）刻画段间裂缝扩展分布特征
致密油藏投入生产后，天然裂缝发生开启和扩展，扩展的天然裂缝向前延伸并与次生裂缝相互沟通，根据所述井组地质模型，基于模型参数，结合目标水平井的动态数据与试井资料，考虑天然裂缝闭合、少量天然裂缝开启、大量天然裂缝开启三种情况的井底压力变化，利用油藏方法对目标水平井进行数值模拟，得到裂缝扩展变化趋势。
为了说明天然裂缝扩展机理，考虑井间裂缝扩展作用下井底的压力变化，模拟典型井压力场分布，如图6所示。结果表明，不考虑天然裂缝开启，井底压力变化微小（图6a）；考虑井间200条天然裂缝开启，井底附近压力小幅降低（图6b），但是与实际数据有差异。考虑井间1000条天然裂缝扩展并沟通了压裂裂缝、次生裂缝，此时井底附近的压力大幅降低，压力变化与矿场数据相符（图6c）。
（3）采用多井段段间面积注水采油
传统的井间面积注水采油主要有反五点法、反方七点法、菱形反九点法，反方九点法，本发明提出的多井段段间面积注水采油方法，把水平井每个井段类比为井间面积注水采油方法的单独一口井，每个井段都参与注采井网的设计，以裂缝较为发育井段为注水段，相邻的数个井段为生产段。根据注水段和生产段的位置分布，本发明称为多井段段间面积注水类反五点法（如图10、14所示）、多井段段间面积注水类反方七点法（如图11、15所示）、多井段段间面积注水类菱形反九点法（如图12、14所示）、多井段段间面积注水类反方九点法（如图13、17所示），简称段间类反五点法、段间类反七点法、段间菱形类反九点法、段间类反九点法。
多井段段间面积注水采油方法如图7所示，多井段段间面积注水采油***如图8所示。针对错开式布缝方式的水平井，以裂缝发育井段设置为注水井段，相邻的井段设置为生产井，采用段间类反五点法、段间类反七点法、段间类菱形反九点法，见图7的第①②③种方法。针对对称式布缝方式的水平井，以裂缝发育段为注水井段，以相邻的8个井段设置为生产井段，构成段间类反方九点法面积注水采油井网，见图7的第④种方法。
多井段间设置多个注采单元，利用段间天然裂缝开启形成的有利通道发挥驱替作用，增加注水采油受效井段数量。井距和段距均小于裂缝扩展长度、裂缝半长，保证水平井段和邻井之间没有发生水窜现象。段间面积注水注水和采油主要采用“注时不采，采时不注”的工作方式。
该方法能够最大程度地扩大注水波及范围，同时发挥裂缝线性、径向驱替作用，这种转变可以避免无效注水，如图9所示。注水初期，利用天然裂缝扩展形成的动态缝网作为渗流通道，充分发挥驱替作用。随着注入水进行，在注水压力和毛细管压力的双重作用下注入水通过面积注水均匀流向产油井段并置换原油。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。本发明的保护范围由权利要求书及其等同技术方案限定。
Claims (7)
1.一种提高致密油藏注水效率的增产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过不稳定试井分析，识别天然裂缝发生扩展导致多井段间干扰；
（2）刻画多井段间裂缝扩展分布特征；
（3）根据多井段间裂缝扩展分布特征，采用相应的水平井多井段间面积注水采油方法。
2.根据权利要求1所述的增产方法，其特征在于，步骤（1）识别天然裂缝发生扩展导致多井段间干扰的具体方法为：获取不稳定试井解释成果图，在排除水平井周围遇到断层、封闭边界、物性明显变差、区块存在边底水的情况以后，试井解释的压力和压力导数曲线末期仍然出现上翘或下掉的现象，则判定水平井压裂投产后天然裂缝发生扩展。
3.根据权利要求1所述的增产方法，其特征在于，步骤（2）刻画多井段间裂缝扩展分布特征的具体方法为：根据所述井组地质模型，基于模型参数，结合目标水平井的动态数据与试井资料，考虑天然裂缝闭合、少量天然裂缝开启、大量天然裂缝开启三种情况的井底压力变化，利用油藏方法对目标水平井进行数值模拟，得到裂缝扩展变化趋势。
4.根据权利要求1所述的增产方法，其特征在于，步骤（3）所述水平井多井段间面积注水采油方法，是把水平井每个井段类比为井间面积注水采油方法的单独一口井，每个井段都参与注采井网的设计，以裂缝较为发育井段为注水段，相邻的数个井段为生产段。
5.根据权利要求4所述的增产方法，其特征在于，步骤（3）所述水平井多井段间面积注水采油方法，包括段间类反五点法、段间类反七点法、段间菱形类反九点法、段间类反九点法。
6.根据权利要求5所述的增产方法，其特征在于，若步骤（2）刻画的多井段间裂缝扩展分布特征为错开式布缝方式，步骤（3）采用段间类反五点法、段间类反七点法或段间菱形类反九点法；若步骤（2）刻画的多井段间裂缝扩展分布特征为对称式布缝方式，步骤（3）采用段间类反九点法。
7.根据权利要求1-6任一项所述的增产方法，其特征在于，多井段间设置多个注采单元，井距和段距均小于裂缝扩展长度、裂缝半长，段间面积注水和采油采用交替进行的工作方式。
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Legal Events
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