砂岩底水油藏底水突破时间预测及应用
(新兴石油公司西北石油局乌鲁木齐830011)
塔河1、2号油田采用“水平井+直井”的方式开采三叠系下油组和中油组。通过对直井和水平井底水突破时间及其影响因素的分析，可以得出以下认识和结论:无论水平井单井配产是高于还是低于其临界产量，同等地质条件下水平井无水产油量都大于直井。如果水平井在临界产量以下投产，其无水期要比直井长得多。
在实际应用中，可以根据底水油藏见水时间来确定或验证井筒周围的有效垂直渗透率。如果实际见水时间远远超过理论无水期，可以初步判断井筒附近存在夹层。结合无水期邻井分析，可以大致判断夹层的分布，结合水平井水平段测井曲线，有助于判断水平段出水位置
底水突破时间，垂直渗透率，无水采油临界产量
塔河1和2号油田采用“水平井+直井”方式开采三叠系下油组和中油组。通过对直井和水平井底水突破时间及其影响因素的分析，可以得出以下结论:无论水平井单井配产高于还是低于其临界产量，在相同地质条件下，水平井无水采油量都高于直井。即水平井配产高于其临界产量时(此时也高于同等条件下直井日产)，底水突破时间相当。如果一口水平井在临界产量以下启动投产，理论上无水期是无限长的。在实践中，由于水平井单井日产量不可能总是低于递减品种的临界产量，它也会遇水，但其无水期比直井长得多。
原则上，当单井井筒附近垂直渗透率已知时，可以利用底水油藏水平井和直井的见水时间公式(1-1)和(1-4)预测单井无水期。根据全直径岩心分析，塔河1和2号油田开发层垂直渗透率与水平渗透率之比为1: 1.5，1: 1。在实际应用中，由于取芯井数、全直径分析井段有限、储层平面上的非均质性、垂向渗透率等因素的影响，会因储层纵向上夹层的分布而降低，特别是在含油层段，如果应用同样的数值计算，会带来很大的误差，不同的井要根据具体情况确定数值。因此，对于储层非均质性严重的塔河1和2号油田，预测底水突破时间意义不大。相反，从实际无水期出发，根据公式(1-1)和(1-4)，可以计算出单井井筒附近的有效垂直渗透率，从而得到这个重要参数。在确定油田各井井筒附近有效垂直渗透率值后，如果实际见水时间远远超过理论无水期，结合邻井无水期分析，可以初步判断井筒附近存在夹层；从水平井无水期分析，结合水平井水平段测井曲线，有助于判断水平段出水位置。
本文主要分析塔河1和2号油田底水突破时间及其影响因素，并初步尝试在该油田应用，以期对油藏分析和采油有所帮助和借鉴。
1底水油藏见水时间
众所周知，当无水累积产油量不变时，单井配产越高，底水突破时间越短。水平井的配产高于直井，那么无水采油期就一定比直井长吗？
1.1垂直井底水突破时间
底水油藏直井突破时间的Sobocinski公式和Cornelivs公式及其象征意义如下:
塔里木盆地北部油气田勘探开发论文集
式中:TBT——见水时间(d)；
μ0——地下原油的粘度(MPa·s)；
ψ-孔隙度；
H——油层厚度(米)；-见水时间(维度1)；
ρw和ρ0——地层水和地层油的密度(g/cm3)；
Kv，KH——垂直渗透率(10-3 μm 2)；
M——水油流度比；
α-m < 1为0.5，1 < m < 10为0.6；
Z——水锥的高度(维度1)；
Hp——射孔段的厚度(m)；
bo——地下原油的体积系数；
问.——产油量(立方米/天)。
1.2开底水突破时间
厄扎坎和Raghavan提出的计算水平底水突破时间的理论公式，假设油藏的油水界面为恒压边界，底水突破时间为:
塔里木盆地北部油气田勘探开发论文集
其中:FD——微观驱替效率(维度1)；E-波及系数是有效井距aD、尺寸I长度LD、尺寸I垂直距离ZWD和尺寸I井筒半径rWD的函数，即E=f(aD，LD，ZWD，rWD)(尺寸I)；
SWC-束缚水饱和度(十进制)；
sor-残余油饱和度(小数)；
LD-长度(维度1)；
L——水平段长度(米)；
zwd-垂直距离(维度1)；
Zw——水平段与油水界面的垂直距离(m)；其他符号的含义和之前一样。
公式(1-4)可以改写为:
塔里木盆地北部油气田勘探开发论文集
2.底水突破时间的影响因素
2.1理论分析
根据公式(1-8)，无水采油量只与水平井和直井的波及系数函数e有关(其他参数取决于地层的储层性质和流体性质)。可见，要提高底水油藏无水采油量，关键是要找到一种能大幅度提高波及效率的完井方法，谭，塔河油田水平井油藏工程阶段研究报告1、2号，西北石油局规划设计院，1999。
。
图1显示了直井波及系数函数E、有效井距aD、直井开度B和尺寸-井眼半径rWD之间的关系，aD和rWD的定义如下:
塔里木盆地北部油气田勘探开发论文集
式中:rev——竖井排水半径(m)；其他符号的含义和之前一样。
图1表明，当rWD一定时，E与B成反比，与aD成正比，但aD只有在小于2时才起作用(此时也可用aD=2来确定直井的井距)。直井网的合理井距一旦确定，只能调整直井的开度。当b = 25%时，从图1可以看出，对应的E=1.3。
图2显示了底水油藏水平井的波及系数e、有效井距aD、尺寸-长度LD和尺寸-垂直距离ZwD之间的关系。
图2表明，当ZWD不变时，水平井的e与aD、LD成正比，但a .只在2 ~ 4时起作用(此时，也可用ad = 2 ~ 4来确定水平井的井距；另外，l .越长，需要的广告越大)。一旦确定了水平井的合理井距，有效提高E的唯一途径就是增加水平井的水平段。
从以上分析可以看出，有效提高波及系数函数的唯一途径是增加水平井的水平长度或减小直井的开度。
图1直井驱替效率图1直井驱替效率
图2水平井波及系数图2水平井驱替系数
图3显示了无量纲长度LD和开度B对水平井或垂直井的波及系数函数E的影响。
从图3可以看出，垂直井波及系数E的范围限定在图的左下角:随着6从1减小到0.01，E从0.01增加到1；水平井e的范围可分为两部分:一部分被直井e包围(虚线左下角)， 而另一部分是水平井独有的，远高于直井e .从图3可以看出，只要水平井LD大于1(kv = KH的均质油藏和kv=0.1kh的非均质油藏可以从公式1推导出来，LD=1时水平井水平长度的影响为2h和6.3 h)或水平长度大于6.3h，则e 即水平井无水产油量远高于直井(因为水平井水平段不能小于油层厚度的6.3倍)。也就是说，在日产相同的情况下，水平井的底水突破时间比直井长得多；当底水突破时间相当时，水平井的日产量远高于直井。
图3水平井和直井的波及系数e。
如果一口水平井在临界产量以下启动投产，理论上无水期是无限长的。在实践中，由于水平井单井日产量不可能总是低于递减品种的临界产量，它也会遇水，但其无水期比直井长得多。
表1塔河油田水平井与可比直井无水产油对比表1和2表1塔河1，2油田水平井与可比直井无水产油对比表
2.2实际情况
理论分析表明，无论水平井单井配产是高于还是低于其临界产量，同等条件下水平井无水采油量都高于直井。如果水平井日产量远高于直井，底水突破时间相当；如果水平井在临界产量以下投产，其无水期要比直井长得多。表1可以证明实际情况是一样的:TK104H、TK105H、TK201H的日产量均高于其临界产量(55.2t/d、106.75t/d、32.49t/d)。而油层厚度基本与TK105H相同(h .(h . = 21.11m)等效TK106H井(h0=22m)开投产略低于临界产量(118.72t/d)，到1999(.
3底水突破时间的应用
通过知道直井底水的突破时间，可以估算出该井井筒附近地层的有效垂直渗透率，再借用水平井相邻直井附近地层的垂直渗透率值，就可以得到更符合水平井实际无水期的理论无水期。
估算垂直渗透率为3.1
(1)垂直井
根据单井岩心资料提供的井筒周围地层的水平渗透率，知道一口直井的底水突破时间，根据公式计算其有效垂直渗透率，可以更好地反映井筒周围地层的实际情况。公式为(11):
塔里木盆地北部油气田勘探开发论文集
将塔河油田1、2井7口直井参数代入公式(1-3)、(1-2)、(3-1)，计算结果见表2。这表明每个井筒附近的地层kv/kh是不同的。表中TK101井和TK103井未取心。前者孔隙度和水平渗透率参考TK102数据，后者取油田平均值，因此得到的kv/kh仅供参考。对于TK103和AN1井，kv/kh值大于1的可能原因是油层在X方向可能具有高渗透率kx，在Y方向具有低渗透率ky，因此其有效水平渗透率小于X方向的高水平渗透率kx，在这种情况下，有效水平渗透率将小于垂直渗透率kv。
表2塔河1和2号油田垂向渗透率与水平渗透率比值计算表2塔河1，2油田直井垂向渗透率与水平渗透率比值计算表
(2)水平井
因为水平井波及系数是通过查图得到的，所以它是有效井距aD、尺寸-长度LD、尺寸-垂直距离ZWD和尺寸-井筒半径rwD的函数，即E = f (AD，LD，ZWD，RWD)，l。它也是kv/KH的函数。对于给定的tBT，水平井井筒附近地层的垂直渗透率与水平渗透率之比不能像直井那样直接计算，因为E的具体函数关系无法反算，甚至无法知道。借用相邻直井的kv/kh值(S51，S56)后，根据公式(1-4)～(1-7)得出理论见水周期(表3)，说明在直井取心分析资料比较完整的前提下，借用了相邻直井的地层参数。此外，表3还表明，利用水平段有效长度计算的理论无水期与实际情况高度一致，因此在水库工程相关公式的计算中代入有效长度值。
表3塔河油田1和2号底水驱油藏水平井见水时间计算表3塔河1.2油田底水驱水平井水锥时间计算表
3.2夹层分布方向的初步判断
(1)tk 105h-tk 103井向(NEE—SWW)可能存在夹层。
TK105H的理论无水期为49天，远小于实际无水期171天。由于该井在5月7日至6月9日期间改为5毫米油嘴生产，34天的平均日产油量为93.49吨，低于其临界产量65，438+006.75吨，因此认为这34天结束时水仍处于原始状态，没有进一步锥进。剩余138天仍大于理论无水期(实际无水期相对井水平段较短，投产初期产油量受计量时间较短影响)被认为是TK105H井眼附近地层可能存在夹层的证据之一。
TK103井纵向渗透率大于横向渗透率，这是TK105h-TK103方向可能存在夹层的又一证据。虽然TK103钻井在油层内部没有遇到夹层，但是由于该井控油范围内TK105h-TK103方向存在低渗透层，使得该方向渗透率低，南北方向渗透率高，因此横向有效渗透率小于纵向渗透率。
(2)tk 105h-tk 103井方向夹层的可能分布。
从TK105H理论无水期远小于实际无水期来看，认为该夹层靠近油水界面。因为夹层越靠近油水界面，抑制水锥的效果越明显。
(3)tk 105h-tk 103井方向夹层的可能分布。
TK101井在油水界面有一层厚2.5m的粉砂岩夹层。那么，TK105h-TK103和TK101中的夹层是整合的还是独立的？如果把它们连成一个整体，夹层在东西方向的范围会很广，在南北方向也必然会扩散。这样，TK103井南北向渗透率高的可能性就会降低；此外，TK105H井的底水需要更长的时间绕过大范围的夹层才能进入井筒。因此，认为TK105h-TK103井方向的夹层在TK103井附近分离湮灭。
3.3辅助判断水平段出水位置。
从水平井水平段渗透率测井曲线反映的垂向渗透率，可以确定水平段方向上的物性差异和油层中高渗透带的存在。附图4显示了TK104H水平段的纵向渗透率分布。取该井最长(3 m) (5003 ~ 5006m)、高渗透率(700×10-3μm2)的3m供液段，根据单位长度产量，假设产量全部来自此处，计算见水时间，结果为390 ~ 4天(表3)。虽然实际见水时间在这个范围内，但是这个范围很大。即3m供液段产油量占总产油量的比例难以确定，因此不能说高渗透层导致水平井提前见水。但至少有一点是肯定的，就是在底水脊的方式下，高渗透层不仅在初期贡献了更多的油，而且在见水后也贡献了更多的水。因此，利用水平段测井曲线辅助计算供液段见水时间，有助于确定水较多的位置。
图4 tk 104h井水平段纵向渗透率分布图。
综上所述，根据底水油藏的底水突破时间，可以确定或验证井筒周围的有效垂直渗透率；如果实际见水时间远远超出理论无水期，可以初步判断井筒附近存在夹层，结合邻井无水期分析可以大致判断夹层的分布。辅助水平井水平段测井曲线，判断水平段出水位置。
参考
【1】万仁普。水平井开采技术。北京:石油工业出版社，1995+033 ~ 360。
砂岩底水油藏水锥时间预测及应用
杨李成军
(乌鲁木齐西北石油地质局规划设计研究院830011)
文摘:塔河1，2油田三叠系下组和中组分别采用水平井和直井开采。通过分析直井和水平井的底水锥进时间及其影响因素，可以得出以下结论:无论水平井单井产量分布高于还是低于其临界产量，在相同地质条件下，水平井的无水采油速度都大于直井。如果水平井在临界产量下投产，其无水时间要比直井长得多。
在实践中，我们可以根据底水锥进时间验证油井周围的有效垂直渗透率大小；如果实际无水时间远远大于理论值，可以用条纹验证井周是否有夹层，并结合邻井无水情况，结合测井曲线，辅助判断出水位置。
关键词:底水锥进时间垂直渗透率无水采油速度临界采油速度