稠油油藏水平井侧向重力水驱技术研究* (2008年)

针对常规水驱开发稠油油藏效果较差的问题，提出了顶部注水水平井侧向重力水驱技术。在水平井注水室内评价实验基础上，分别从纵向和平面上分析了稠油油藏水平井侧向重力水驱的驱油机理，认为侧向重力水驱技术能够充分利用注入水和底水能量，提高油藏纵向动用程度，同时加大油藏的水驱波及系数和局部驱油效率。以某底水稠油油藏为概念模型，对水平井侧向重力水驱注采井网和生产层位进行了优化研究，得到最优的注采井网形式、注采井距和水平段走向，获得不同底水体积大小和韵律特征下生产井无因次避射高度优化图版和无因次射孔井段长度优化图版。为指导 ### 稠油油藏水平井侧向重力水驱技术研究 #### 一、引言 在石油工业中，稠油油藏的开采一直是挑战性的难题之一。由于稠油粘度较高，使得其流动性差，传统的水驱方法难以有效提高这类油藏的采收率。针对这一问题，本文介绍了一种名为“水平井侧向重力水驱”的新技术，旨在提高稠油油藏的开发效率。 #### 二、背景与意义 常规水驱开发稠油油藏时，往往会出现水驱效果不佳的情况，尤其是在油藏的顶部和井间存在大量未被利用的剩余油。传统的直井水驱井网很难将这些剩余油采出。为此，研究人员提出了一种新的方法——水平井侧向重力水驱技术。这种方法不仅能够提高油藏纵向的动用程度，还能提高水驱波及系数和局部驱油效率，从而显著提高采收率。 #### 三、技术原理 ##### 1. 室内物理模拟 为了验证该技术的有效性，研究者们首先进行了室内物理模拟实验。通过二维和三维平板填砂模型，对比了水平井系统和垂直井系统的采收率。结果显示，当流度比较高（即稠油层）时，水平井系统的采收率明显优于垂直井系统。 ##### 2. 侧向重力水驱机理 水平井侧向重力水驱技术主要是在油藏顶部采用水平井注水。具体而言： - **纵向上加大动用程度**：稠油油藏原油粘度较大，流体流动性差，大部分原油滞留在油藏顶部和生产井之间。通过在油藏顶部沿顶部打设水平井并在适当排液后进行注水，可以有效地将这部分剩余油驱替到生产井的卸油区域内，从而提高纵向动用程度。 - **补充油藏顶部能量**：稠油油藏在水驱开发过程中，油水井间窜流通道较多，导致能量分布不均。特别是对于厚层底水稠油油藏，油藏顶部能量亏空严重。采用水平井侧向重力水驱技术可以在顶部补充能量，并且更合理地利用底水能量。 #### 四、优化设计 以一个典型的底水稠油油藏作为概念模型，研究团队进一步对该技术的注采井网和生产层位进行了优化研究。通过优化，确定了最佳的注采井网形式、注采井距离以及水平段的走向。此外，还得到了不同底水体积大小和韵律特征下的生产井无因次避射高度优化图版和无因次射孔井段长度优化图版。 这些研究成果为类似油藏实施水平井侧向重力水驱井网设计和纵向射孔层段设计提供了重要的参考依据。 #### 五、结论 水平井侧向重力水驱技术作为一种新型的稠油油藏开发技术，通过充分利用注入水和底水的能量，提高了油藏纵向的动用程度和平面上的波及系数，从而有效提高了采收率。该技术不仅在理论上得到了验证，在实际应用中也展现出了巨大的潜力。未来，随着技术的不断成熟和完善，有望成为解决稠油油藏开发难题的重要手段之一。