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[科普中国]-油藏开发先导试验

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简介

重视先导试验是我国油藏开发的一条成功经验。所谓先导试验,就是先行一步,取得对过程的了解和经验认识,以指导大面积的生产。油藏开发先导试验,就是在油藏末进入大规模开发之前,先开辟一小块地质条件有代表性的试验区,按开发设计的基本思想进行先期开发,先行一步以观察其开发过程和效果、问题,用以指导开发方案设计和大面积开发。为了达到先导的目的,有时还需要缩小试验区井跄以加快试验进程,以尽早取得认识和经验来指导开发设计和开发生产。

依靠勘探阶段所取得的资料,能够认识油藏静态的基本地质特征,但不能揭不出油藏开发过程中的油水运动和变化的规律。加之,拟采用的开发方式和工艺技术是否得当,也有待进行油藏适应性检验。因此,为了提前认识油藏的开发规律和可能出现的问题,需要进行油藏开发先导试验,以便尽早研究对策,指导油藏的合理开发和调整,以取得好的开发效果。1

先导试验区的选择原则①试验区的位置和范围对全油田具有代表性。这样才能使试验结果具有普遍指导意义。

②试验区应具有相对的独立性,以便于观察、管理和确定开发效果。特别是有利于计算采收率。同时,试验区对全油田的合理开发不要产生较大的影响。

③试验项目要目的明确,对比性要强,要能够把问题揭露清楚,开采速度要高,进行时间要短。使试验区的开发过程始终走在其它开发区的前面,为油田开发不断提供经验。

④除井组试验区或其它的小型专门试验外,大油田或特大油田的试验区应具有一定的生产规模。各种试验区都要使取得的各种资料具有一定的普遍性和代表性。

⑤试验区的开辟应尽可能考虑到地面建设、运输条件等自然、人文、地理条件,以保证试验区尽早投入试验并取得成果。

对中、小型油田,在有类似油田开发经验可资借鉴的条件下,主要做好试油、试采资料的录取工作就可以解决开发设计的基本问题。因此,也可不必开辟先导试验区。1

试验内容利用充足的时间设计和优化试验方案,这样可以早日实现大规模应用。一个较差的方案设计和实施会导致错误的结论。先导试验可以降低设计的不确定性,当设计一个试验方案时,全面系统地理解地质及相关影响因素,可以使影响试验效果的其他因素降至最低。缩小井距、明确监测井的位置与提高注入速率等技术都叮以提供非常有用的生产数据。先导性试验应该适合全油田范围的应用,其井网组成、井位设计、注入剂选择以及工艺操作应该确保在全油田的实施。最后,试验地点尽可能选择代表全油田地质特征的区域来实施。

油藏开发先导试验的目的是解决油藏开发所需要搞清的一些基本问题,包括:开发方式选择、井网井距优化、技术工艺适应性、油水运动特征等重大问题。同时,对开发具有较大影响的某些特殊专题,也应开展试验。1

1、数据采集

数据采集是收集油田数据,指出关键影响因素的不确定性,这些不确定性在商业决策中起重要作用。

先导性试验可以证实油田范围内提高采收率方法应用的可行性,在大规模应用投资之前,应改变注采井距进一步扩大试验范围,直到最后应用到全油田。在不同阶段,通过对实施范围的调整与设计参数优化,分阶段控制项目实施的不确定性。

总体来说,一套相对复杂和成本较高的实施方案将获得较多的生产数据,比较容易扩大到商业条件应用,必须在商业项目风险与提供信息成本两者上保持平衡。

2、非生产试验

最简单的方案没计是单井注入能力测试,确定哪种气体容易注入到油层,评价水气交替注入导致的注入能力损失。通过观察井可以确定观察井中气体的纵向波及效率和地层驱替效率。另一个观察井,可以评价观察井远距离纵向波及效率。观察井的井位必须能够阐明可能导致注入流体不向着观察井方向流动的油层非均质性和近井地带压力梯度。

因为气体注入荆比原油密度小,观察井将提供导致波及效率低的重力超覆方面的重要信息。

3、生产试验

生产井的试验,可以为原油采收率、流体在油层间的流动、注采压差提供直接数据。影响因素包括:

(1)偏移:模型是否充当了有限的流动单元。

(2)平衡:在试验区内,是否达到注采平衡,面积波及效率是否达到最大值。

(3)隔离:注入区域是否是唯一的生产区域,因为需要限制边界生产井,因此开发一个密闭、平衡、孤立的试验区的成本可能是值得考虑的,这种考虑在气和轻质油的系统中是很重要的,试验区的压力梯度可能导致显著的流体流量,将有助于试验解释。

生产试验还可以提供分离和处理采出液的经验,小规模地面设备容易组建和改造,获得流体分离和再循环经验。观察井可提供注入井与生产井之间不同点上流体的运动。从监测数据中可获得油层中流体的流动信息和流体的流度。

尽管非限制生产试验区可以很快地提供生产经验,且成本相对较低,但波及体积很难估计。试验区不具代表性,较难扩大规模。这种试验区对流体漂移很敏感,而且可能花费很长时间才能全井网驱动。2

试验要求①有完整的开发试验方案,严格按方案实施,有周密的试验进度安排和成果总结。

②有详细的油藏描述和三维定量化的地质模型,应用油藏数值模拟或常规油藏工作方法,建立符合实际的油藏动态测试系统,并能坚持系统测试、分析及优化调整。

③试验区注采井网系统应当完善,还要有完善的动态监测系统,包括油气水计量统计、压力监测系统、注水井吸水剖面、油井产液剖面监测系统、剩余油饱和度分布和变化的监测系统(密闭取心、C/O测试等)等,按规定取全取准资料数据,试验区块或井组的油藏动态要清楚。

④采用的采油工艺技术要先进、配套,并应当进行论证和优选;要求采油工艺技术效率高、效益好。

⑤地面集输系统效率要高,要建立能够实现油田高效开发的先进地面工艺流程。

⑥开发试验需解决的问题和推行的技术要明确,试验结果要形成先进、配套、适用的新技术。

⑦要求试验结果的各项开发指标和技术指标应达到设计要求。

先导试验是大型油田开发设计不可或缺的重要一环,从油田开发设计的同志应当努力做好这项工作。3