底水油藏概念及開采特點(diǎn)分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u23450底水油藏概念及開采特點(diǎn)分析概述 1182241.1底水油藏的概念 1211021.2底水油藏的特點(diǎn) 154111.3底水油藏直井開采特點(diǎn) 2298041.3.1直井開采底水油藏的特點(diǎn) 287771.3.2臨界產(chǎn)量及其相關(guān)計(jì)算 3122151.4底水油藏水平井開采特點(diǎn) 650701.4.1水平井開采底水油藏的特點(diǎn) 636111.4.2臨界產(chǎn)量及其相關(guān)計(jì)算 71.1底水油藏的概念油藏中油氣聚集的場地叫做圈閉，想要形成油氣藏，圈閉是必不可少的條件之一，同時(shí)也是最基礎(chǔ)的條件，油氣藏首先是在圈閉里面，并且同時(shí)有其他的必要條件，有工業(yè)價(jià)值的烴類氣體聚集在一起，并且保存在圈閉的內(nèi)部。油藏高度一般是一段的距離，是指油藏的最上端的位置到達(dá)油藏的油水分界的位置上的垂直的高度距離。含油邊界通常是指一段交線部分，具體是指油藏的油水的分界處和油藏的地面的重疊的部分的長度，外含油邊界通常是指和油層頂面的交線，我們通常認(rèn)為和底水油藏的出油層的最下端的部分的重疊的界面的交線為內(nèi)含油邊界。內(nèi)含油面積指的是對應(yīng)的油藏的包含原油的邊界位置上的圈閉的區(qū)塊的面積，外含油面積也是相應(yīng)概念。外含油面積通常說來就是含油面積。底水油藏的水體的概念是指底水油藏的水域的部分，水域和油田的油氣藏相互連接形成水體。底水的概念[23]是指油藏的含油外邊界的范圍以內(nèi)，接觸到油相，并且位置在油氣的下面，承接著油氣的油層水。邊水一般是指油藏的含油外邊界之外的油層水，隨著內(nèi)含油邊界的增大，這時(shí)油藏的底水部分也越來越小，邊水這時(shí)候主要的影響和促使著油氣藏的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)和變化。我們稱這樣的油藏為邊水油氣藏。當(dāng)油藏的高度小于油層的厚度時(shí)，則油水界面與油層底面不相交，這時(shí)油藏的內(nèi)邊界不存在，外含油邊界在這種條件下只有一個(gè)，不存在邊水，這種油藏被稱為底水油藏。1.2底水油藏的特點(diǎn)底水油藏的特點(diǎn)：（1）油藏底水的錐進(jìn)，底水錐進(jìn)問題會(huì)造成采油井偏早見水，同時(shí)油藏的油井見水也會(huì)產(chǎn)生很多不良的后果導(dǎo)致采收率下降。水平井會(huì)產(chǎn)生系列問題，例如造成底水脊進(jìn)，不利于油藏開采。（2）當(dāng)?shù)姿乃F到達(dá)并且越過井的底部后，這時(shí)候底水會(huì)從油藏的采油井生產(chǎn)出來，油藏見水，油藏會(huì)降低采收率并且提前見水時(shí)機(jī)，比較其他的油藏，經(jīng)濟(jì)效益下降，采收的時(shí)間變短了（3）底水油藏的原油開采過程中會(huì)出現(xiàn)更多的底水，同時(shí)含水率曲線變?yōu)橥剐?，累產(chǎn)油量會(huì)很快的降低，主要的發(fā)生時(shí)間較為特殊，在產(chǎn)油井見水的后期（4）邊水油藏的可采儲(chǔ)量有很多一部分，占據(jù)著可采儲(chǔ)量的半數(shù)之上的是在油藏的中低含水階段，采用合理的辦法和技術(shù)開采底水油田。但是底水油藏的能夠被順利開采出來的存儲(chǔ)量的幾乎半數(shù)以上的原油是在油藏中高含水階段采出來（5）底水錐進(jìn)問題在開采過程中值得注意，因?yàn)橛筒氐牟墒招б鏁?huì)下降并且導(dǎo)致原油的純度下降，提前見水。底水在我們大規(guī)模開采底水油藏的進(jìn)程中，有自己的運(yùn)動(dòng)形式，會(huì)產(chǎn)生兩種不同的方式來驅(qū)動(dòng)油藏的原油：錐進(jìn)和托進(jìn)。1.3底水油藏直井開采特點(diǎn)1.3.1直井開采底水油藏的特點(diǎn)在延遲底水油藏底水的見水時(shí)間和錐進(jìn)速度方面，直井有一定的優(yōu)勢[24]，因此直井被廣泛的使用和實(shí)施，直井開采油藏的技術(shù)擁有下面幾個(gè)特點(diǎn):(1)和水平井開采比較，直井開采相對更加具有經(jīng)濟(jì)性;(2)直井開采油藏技術(shù)在延緩底水的見水時(shí)間方面有一定的效果，能夠有效的提升油藏的最后的采收率;但是同時(shí)在直井的開采的過程中，暴露出相應(yīng)的問題和弊端：壓力的梯度比較大，油層和油藏的直井的之間的接觸面積較小，容易造成底水錐進(jìn)的相應(yīng)的后果，油層較早水淹，影響油田的采收率和經(jīng)濟(jì)效益。會(huì)導(dǎo)致含水率快上升，油藏的產(chǎn)油量會(huì)減少，從而會(huì)讓油田的最終采收率下降。所以，我們研究底水油藏的油水兩相的流動(dòng)和見水規(guī)律很有必要。一定的避射厚度在底水油藏的射孔的過程中是不可缺少的。避射的厚度如果比較小，那么會(huì)讓水、氣相對簡單的突破；如果避射的厚度過大，會(huì)讓油井的產(chǎn)能效益降低，同時(shí)也會(huì)使油流的滲流運(yùn)動(dòng)的阻力變得更大。對于底水和氣頂共同存在的條件下的油藏[25]，射孔的地方應(yīng)該設(shè)置在同時(shí)能使水錐和氣錐到達(dá)的臨界高度的地方；但是對于底水油藏和氣頂油藏的話，相應(yīng)的射孔的地方必定設(shè)置在油藏油層的頂部或者底部，同時(shí)我們可以確定最有利的射孔的位置通過油藏的最大的臨界產(chǎn)量值的數(shù)值。所以，我們最好能夠確認(rèn)最好的油藏射孔的位置，防止水或者氣會(huì)突破導(dǎo)致油藏體檢見水，同時(shí)我們要讓底水驅(qū)動(dòng)以及氣頂驅(qū)動(dòng)的臨界的最大產(chǎn)量達(dá)到合適的值，同時(shí)為了讓油藏的產(chǎn)能達(dá)到一個(gè)最大值，我們需要對最好的射開厚度進(jìn)行對應(yīng)的取值。我們開采底水油藏使用直井開采不可避免會(huì)造成底水的水錐，因此需要進(jìn)行定量的描述對油藏形成水錐后的油藏的剩余油的實(shí)際分布情況和直井周圍的底水造成的水淹情況[26]。在經(jīng)過了至少幾十年的發(fā)展下，直井的技術(shù)水平更加有先進(jìn)性和可適用性，不過也有相應(yīng)的問題，直井的井底有一定的阻力，原油在流經(jīng)井底時(shí)收到的運(yùn)動(dòng)阻礙變大，不利用原油的輸送，相對的接觸面積不大，主要是直井和開采油層之間的接觸面，造成的相對的壓力的梯度變化較大，不利于油藏的開采，比較容易造成油層的較早水淹，降低油藏的經(jīng)濟(jì)效益，增加開采成本，造成底水錐進(jìn)和見水時(shí)間過早。為了分析和比較直井以及水平井在開采底水油藏的差異和特殊性，我國有科研人員采用西北某油區(qū)三疊系油藏Ⅲ油組作為研究的原型的油藏[27]，他們做了許多的對比研究。試驗(yàn)指出了直井和水平井的開采的效果和成效，在采油速度較低的條件下，不同的水平井的相應(yīng)的布井方案的采油效果差距比較顯著。在直井的鉆井總投資為水平井的鉆井總投資的三倍的情況下，水平井的開采的效果較好。1.3.2臨界產(chǎn)量及其相關(guān)計(jì)算“臨界產(chǎn)量”的基本的概念第一個(gè)被Dupuit提出并作出了他自己的解釋。臨界產(chǎn)量定義為[28]：油井生產(chǎn)過程中無水（氣）的最大產(chǎn)油量，這個(gè)產(chǎn)量能保證生產(chǎn)過程中永遠(yuǎn)不見水。因此，想要合理、適宜的評價(jià)分析生產(chǎn)油井的產(chǎn)量是否具有有效性，可以理論的采用重要的系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)來衡量，比如臨界產(chǎn)量的數(shù)值。我們想要得到底水油藏的性能指標(biāo)和評價(jià)，準(zhǔn)確使用參數(shù)和方法[29]。1、Sobocinski-Cornelius方法

Q2、Bournazel-Jeanson方法Qoc式中：ρρKhμBh—油層厚度，m3、Dupuit公式及修正Dupuit公式臨界產(chǎn)量的理論的概念有學(xué)者提出，在1863年，隨后被采納使用，之后這一概念一直應(yīng)用于底水油藏的開發(fā)運(yùn)營中。Dupuit臨界產(chǎn)量計(jì)算公式：qc=單位統(tǒng)一起來：q式中：K——油層滲透率，D；mD?ρwo=ρwh0——井點(diǎn)處的含油高度，mhp——從油層頂部起算的射孔厚度，m；h0?hp——油井的避水高度，mμ0——地層原油粘度，mpare——油井泄油半徑，mrw——油井完井半徑，mqc——油井臨界產(chǎn)量，mqoc——油井臨界產(chǎn)量，m1993年，李傳亮修正并提出了的新的計(jì)算公式來推算臨界產(chǎn)量，Dupuit臨界產(chǎn)量計(jì)算公式：qc式中：s——油井表皮因子，b——油層的打開程度，小數(shù)，計(jì)算公式為：b=h而油井的采油指數(shù)為：J0于是，式（4-5）就可以寫成：qc式（4-8）中的系數(shù)和參數(shù)相對可以確定，在礦場上的數(shù)值的計(jì)算中比較普遍，因此，也把式（4-8）稱做臨界產(chǎn)量的礦場適用計(jì)算公式。4、Chaperson公式該公式由Chaperson于1986年提出?？紤]和利用到油層的性質(zhì)，是在底水油藏的各個(gè)油層的性質(zhì)中分析出來的。QocJoshi（1991）提出用無量綱供給半徑rD=rqc1.4底水油藏水平井開采特點(diǎn)1.4.1水平井開采底水油藏的特點(diǎn)在開采底水油藏的生產(chǎn)過程中，水平井因?yàn)樗囊恍﹥?yōu)勢被很廣泛、普遍的采用到開發(fā)底水油藏的過程中，水平井的生產(chǎn)壓差較小，泄油的面積部分較大，因此很好的被采用[30]。在設(shè)計(jì)水平井的過程中，我們通常會(huì)依據(jù)油藏的臨界產(chǎn)量來確定最佳采油速率，一般認(rèn)為在不超過該產(chǎn)量的條件下生產(chǎn)油水的界面相對穩(wěn)定，并且不會(huì)快速錐進(jìn)到采油井的井底。針對塔中4水平3井為例，王青和吳曉東等人通過數(shù)值模擬的辦法[31]，首先研究了比較重要的方面和內(nèi)容，在影響因素導(dǎo)致底水油藏的控制底水錐進(jìn)的方面有重要作用，比如在采水的確切時(shí)機(jī)以及采水的量值和方法。數(shù)值模擬方法被國內(nèi)的研究人員所采納和運(yùn)用，目的為了研究底水油藏在控制底水錐進(jìn)方面的相關(guān)能力和效果，特別是水平井開采油藏的控制底水過早錐進(jìn)的作用。研究的結(jié)果說明了儲(chǔ)集層的相關(guān)性質(zhì)和特點(diǎn)，在油和水的界面的上面有著夾層，儲(chǔ)集層在油水的界面的上部，滲透率較低，研究了此時(shí)的抑制底水油藏的底水錐進(jìn)的效果，成效顯著。對比研究不同的參數(shù)和性質(zhì)的變化對開采底水油藏的影響，想要控制油藏的底水錐進(jìn)問題，得到更好的采收率，通過提前油田的采水的時(shí)機(jī)，避免油田水淹，采用水平井開采可以更為有效的開采底水油藏，開采的效果比較好。目前在國際上并沒有很早的使用上水平井開采，水平井的起步較晚，開采底水油藏之前一般用的直井較多，不過國內(nèi)外目前的研究現(xiàn)狀表明，對于底水油藏、稠油、較為陡峭的油層、垂直方向的裂縫有著顯著的效果。主要是因?yàn)樵诰a(chǎn)的時(shí)候，更多的形成的是一個(gè)區(qū)域，簡稱低壓區(qū)，并不是形成的一個(gè)壓力點(diǎn)，產(chǎn)生區(qū)別，因此生產(chǎn)油井可以在一個(gè)相對比較高的速率下工作并不會(huì)產(chǎn)生底水錐進(jìn)，繼而提高了原油的采收率，使得油藏的無水采收期延長。不過水平井在使用方面有一定的限制主要因?yàn)樗^高的技術(shù)要求。喻高明等相關(guān)專家采用我國西北某油區(qū)三疊系油藏Ⅲ油組，將其作為研究油藏的初始模型，他們的研究結(jié)果說明了直井的開發(fā)油藏的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如水平井開采底水油藏。水平井在平面上的布局，通過對比試驗(yàn)看出在相對較高的采油速率下底水油藏的開采的實(shí)際的效果并不是很好，換一種條件，在較低的采油速度下，此時(shí)的效果比之前好，看得出來水平井的布局有著較大的作用和影響。地層的Kv/Kh值對水平井的開采效果影響顯著。同時(shí)他們的研究結(jié)果闡釋了水平井開采底水油藏在相同的采出程度下含水率相對較低，最大會(huì)相差超過20％，實(shí)驗(yàn)得出水平井的相關(guān)結(jié)論，對比直井，水平井的開采的采出的程度和效果比直井好，相對程度較高[32]。肖春艷等一些相關(guān)學(xué)者針對靖安侏羅系邊底水油藏的開采特點(diǎn)，依據(jù)理論方法，嚴(yán)格的控制底水的錐進(jìn)，根據(jù)原理模型，另外還根據(jù)底水油藏的開采機(jī)理?xiàng)l件，理論指導(dǎo)較為豐富和全面，尤其是邊底水的油藏，采用了數(shù)值模擬的辦法，分析了新52井區(qū)邊含水的上升的規(guī)律，提出了高效開發(fā)底水油藏和實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)油控水”的有效的措施是人工注水。底水油層的開發(fā)和利用的關(guān)鍵問題是有效的控制底水的錐進(jìn)。從幾個(gè)方面來穩(wěn)定底水的錐進(jìn)，減少油田提前見水的不可控性，需要延長油田的無水采收期，當(dāng)有底水進(jìn)入油藏時(shí)，油藏的采收率變小，降低的油藏的產(chǎn)能和開采效率。在研究中采取有效的途徑和方式來緩解底水錐進(jìn)，不僅是生產(chǎn)井，要對油層的參數(shù)進(jìn)行控制，生產(chǎn)的壓差同時(shí)也要相對平衡，底水錐進(jìn)的現(xiàn)象得到初步的解決[33]。1.4.2臨界產(chǎn)量及其相關(guān)計(jì)算Chaperon和Pemide等人將定義臨界產(chǎn)量的概念，在用水平井開采時(shí)，底水油藏的產(chǎn)量的臨界值為：水平井生產(chǎn)使得油水界面產(chǎn)生變形時(shí)的采油量。簡明來說，臨界產(chǎn)量有著相對的定義，在生產(chǎn)井的開采原油的過程中，當(dāng)觀察到產(chǎn)油井的參數(shù)和生產(chǎn)的特征發(fā)生變化，不再是固定時(shí)，外力驅(qū)動(dòng)底水剛剛進(jìn)入油層，底水錐進(jìn)現(xiàn)象產(chǎn)生，計(jì)算此時(shí)油藏的產(chǎn)量值的大小，即臨界產(chǎn)量，在此僅列部分。1、程曉軍公式qc式中：a——水平井橢圓泄流區(qū)域的長軸半徑，m；B0——原油體積系數(shù)，mh—油層厚度，mhp——水平段垂向距離，mL——水平段長度，mKh，Kv——分別為油層水平滲透率和垂直滲透率，10-3μqc——水平井臨界產(chǎn)量，mRe，Rp——外部滲流場的泄油半徑和井眼半徑，m；rw——水平井井眼半徑，m；re——內(nèi)部滲流場泄油半徑，m；β——水平井垂向距離與油層厚度之比；μ0——地下原油粘度，mpaλ=?ρwo2、竇宏恩修正的ChaPeron公式Qcx式中：△ρ——地下水油密度差，g∕cm3h——油層厚度，m；μ