底水油藏直井開采物理模擬實驗研究

陳浪羅斐王都（.長江大學， 湖北 武漢 43000；.昆侖能源湖北黃岡液化天然氣有限公司， 湖北 黃崗 438000）

底水油藏直井開采物理模擬實驗研究

陳浪1羅斐2王都1（1.長江大學， 湖北 武漢 430100；2.昆侖能源湖北黃岡液化天然氣有限公司， 湖北 黃崗 438000）

直井技術是開采砂巖底水油藏的一項重要技術，針對直井開采進行了水淹動態的試驗研究。實驗結果表明：平板模型試驗能夠直觀地描述底水油藏下水錐的形態，也能反映出直井的水淹動態和模式；實驗過程中水錐的形成現象明顯，油層見水后，含水上升快。隔層對水錐的抑制作用明顯，使得無水采油期變長，且最終采收率增加近5.2%。

底水油藏；水錐；可視化模型；

直井技術能夠延緩油藏底水的錐進速度和見水時間，從而被廣泛地開發和運用［1］。該技術具有以下優點［2-3］：①直井開采相對于水平井開采更加經濟；②直井技術也可以減緩底水見水時間，提高最終采收率；但是直井技術在開采過程中也暴露出不少問題，主要表現在：直井與油層接觸面較小，壓力梯度大，易造成底水錐進，油層過早水淹，一旦水錐突破，一方面含水上升迅速，產油量很快下降，最終采收率也隨之降低。因此，對直井進行底水油藏油水流動規律的研究是一項重要的課題。

1　試驗準備

三維可視化模型能有效地模擬底水油藏狀況，能更好地觀察到底水的上升過程和發展形態，對油藏的布井方式進行有效預測和評價，對剩余油的分布情況提供有效的理論基礎。

1.1試驗材料

①平板模型、高速平流泵、攝相記錄儀、秒表、有機玻璃管、中間容器、量筒、精密壓力表、粘度計、密度計、管線若干、玻璃容器若干、砂網、不同大小和厚度的隔板等。②多孔介質模擬材料：不同粒徑的石英砂。③模擬流體：模擬油樣采用7號白油，實驗模擬用水為蒸餾水。

1.2模型參數

①三維模型材料：有機玻璃組成30cm×30cm×3cm；②直井材料：直徑為5.0 mm的有機玻璃管；③石英砂：不同粒徑的石英砂模擬不同滲透率多孔介質；④隔板：不同長度和厚度的有機玻璃板，用于模擬夾隔層。

1.3試驗原理

本次研究采用濕填法填充試驗模型，對平板模型填充石英砂建立均質多孔介質、多層縱向非均質模型，在模型底部設置水平井且和平流泵相連模擬底水，模型頂部設置生產直井，通過填充不同粒徑石英砂改變模型滲透率。

2　試驗結果及分析

2.1無隔板水錐形態圖及分析

通過試驗得出在不同時刻下的水錐形態，如圖1、圖2所示

圖1　在無隔板條件下的水椎形態圖

分析水錐形態圖可得：①在相同的含水率下其水錐形態相近，生產前期大生產壓差下的水錐較陡；②當含水率高于90%之后，油水接觸面可抬升至直井井筒之上。

2.2隔板水錐形態圖及分析

根據模擬試驗可得出其生產動態圖（圖3、圖4）。

圖2　在有隔板條件下不同時刻的水錐形態圖

圖3　無隔板時的生產動態圖

圖4　有隔板的生產動態圖

分析生產動態圖和數據表可見：①無隔板條件下的模型見水比有隔板見水時間早，含水率上升較快；②有隔板條件下的最終采收率比無隔板條件下高出5%。

3　結語

①試驗模型能夠真實模擬底水油藏直井在有無隔板條件下水錐的形態變化和上升速度，能反映出直井的水淹動態和模式。②在相同條件下，有隔板的模型見水時間晚，抑制水錐作用明顯，且最終采收率相對無隔板時提高5.2%。

［1］劉建國，王勤田，楊志軍，等.底水油藏水平井開采物理模擬試驗研究［J］.石油天然氣學報，2010，32（01）：145-147.

［2］鄭海妮，李雪，李根，等.夾層抑制砂巖油藏底水錐進影響因素分析［J］.新疆地質，2013（S1）：44-49.

［3］朱玉雙，吳均，武平倉，等.底水油藏開發室內模擬試驗研究［J］.石油學報，2008，29（01）：97-100.