1、對選用控制對選用控制/ /減緩減緩 水平井底水脊進水平井底水脊進/ /錐進方法錐進方法 的幾點看法的幾點看法 2 2 2 一、底水錐進產生的原因一、底水錐進產生的原因 二、控制二、控制/減緩水平井底水錐進減緩水平井底水錐進 的方法的方法 三、幾點看法三、幾點看法 3 3 3 一、底水錐進產生的原因一、底水錐進產生的原因 通常在底水油藏中觀察到的水錐現象，是指由于底水上升而形成 的錐狀油水界面。 底水向上錐進的主要原因是由于油井生產時產生的壓力降所致， 即在開采過程中，井底流壓逐漸降低，油層下部形成了方向近于垂直 的壓力梯度，要保持壓力平衡，就使得底水向上運動。當油井生產形 成的壓力降大于油水密

2、度差引起的重力差時，不可避免地造成水錐升 高，油井發生水錐現象。 水平井與直井相比，在同樣產量的條件下水平井井底附近的壓降將 遠遠小于直井井底，故水平井抑制底水錐進更為有效。 4 4 4 水平井發生根部錐進的原因是水平井水平段內的摩擦損 失。原油沿水平井井筒流動存在一個壓降，與根部相比， 水平段末端生產壓降很小或者為零，水平段末段就出現 產油少或不產油的井段。如果油藏壓降較大，在水平段 根部這個壓力梯度最大處形成水脊，造成底水錐進。 根部錐進形狀示意圖 根部錐進壓力示意圖 一、底水錐進產生的原因一、底水錐進產生的原因 5 5 5 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 底水突破

3、后，會一定程度地影響油井的正常生產，對于嚴 重影響油井生產的情況，就需要采取一定的手段，例如關 井壓水錐、注氮氣/氮氣泡沫壓水錐、機械/化學堵水、側 鉆調整等，來控制含水，造成油井操作費用的上升。因此 研究在開發初期采取何種有效措施控制/減緩底水脊進/錐 進是非常必要的。 從大的方面講，控制/減緩底水脊進/錐進的方法可以分為 油藏工程和鉆完井工程兩個方面。 6 6 6 1 1、油藏工程控制、油藏工程控制/ /減緩底水脊進減緩底水脊進/ /錐進的方法錐進的方法 在人們提出水錐的基本原理后，就對控制/減緩底水錐進進行了大量 的理論和實驗研究，初期主要集中在研究水錐形成后的水向油井突破的 臨界產量以

4、及突破時間等問題，在此基礎上提出了多種延緩底水錐進的 方法，主要有： （1）控制產量。根據研究結果，如果將產量保持在水錐突破的臨界 產量以下，就可以達到無水開采，但是在該產量下生產通常是沒有經濟 效益的，所以一般情況下不采用。 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 7 7 7 （2）利用非滲透性隔層。開發厚底水薄油藏，主要矛盾在于底水錐 進，重視垂向和水平滲透率的關系非常必要的，布開發井應盡可能地布 在有滲透性隔層的位置，以減緩底水錐進。這種方法在實際油田的開發 中應用較多，有些隔層區域分布較廣，有些則僅限于某些井區，要充分 了解區域的地質特征，合理利用這些隔層，以取得良好的

5、開發效果。 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 8 8 8 （3）提高水平井水平段的避水高度。這有利于穩油控水，提高無水 采出程度。 HORIZONTAL WELL DEPTH MODEL WELL Time (Date) Water Cut SC - % 20062008201020122014201620182020 0 20 40 60 80 100 距離油水界面20m 距離油水界面16m 距離油水界面10m HORIZONTAL WELL DEPTH MODEL WELL Cumulative Oil SC (m3) Water Cut SC - % 0.00e+0

6、1.00e+52.00e+53.00e+5 0 20 40 60 80 100 距離油水界面20m 距離油水界面16m 距離油水界面10m 1. 水平段距離底水越遠，見水時間越晚，無水采油期越長。水平段距離底水越遠，見水時間越晚，無水采油期越長。 2. 水平井的無水采油量和累積采油量也隨著水平井的無水采油量和累積采油量也隨著hw的增加而增加。的增加而增加。 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 9 9 9 2 2、鉆完井工程控制、鉆完井工程控制/ /減緩底水脊進減緩底水脊進/ /錐進的方法錐進的方法 水平井鉆完井技術的發展完善已經為有效開發底水油藏做出了巨大的貢 獻，從鉆完井

7、工程的角度上講，為了控制/減緩底水脊進，可以從以下幾 方面著手： （1）按照油藏指定的軌跡鉆出合格的井眼，包括精確控制井眼的垂直 深度在合理的誤差范圍內，避免鉆入水層或者離水層太近。 （2）根據水錐穩定公式，控制/減緩底水錐進的一個非常關鍵的因素是 生產壓差，只有保持小的生產壓差，才能減緩底水錐進，在鉆完井過程中 使用無污染/低污染的鉆完井液（近年來，已經研制出進攻型完井液，使 得地層滲透率恢復值大于100），減少對地層的污染，使近井地帶摩擦 阻力減小。 （3）合理設計井身結構，盡可能增大水平段的井眼直徑，使用大直徑 的套管、防砂篩管，盡量減小井筒摩阻，使水平井眼均勻供液。 二、控制二、控制/

8、減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 10 1010 （4）在水平井筒內使用中心管，一方面增加了根部流體進入中心管的 距離，另一方面減小了趾部流體至中心管的距離，這樣，原來整個水平段 的摩擦阻力變為根部至中心管末端和趾部至中心管末端兩部分，通過優化 中心管的長度最多可以將水平段的最大摩阻減小一半。 趾部趾部 根部根部 根部根部 中央中央 趾部趾部 降低了水平篩管內全段的最大壓降降低了水平篩管內全段的最大壓降 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 11 1111 （5）通過控制沿井筒的生產壓差調整水脊形狀，使壓力 剖面盡量拉直。 根部錐進形狀示意圖 根部錐進壓力示意圖 二、控制

9、二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 12 1212 井下節流水咀井下節流水咀 Un-drilled base pipe 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 13 1313 梯級（變密度）篩管梯級（變密度）篩管 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 14 1414 梯級篩管完井在渤海油田中的應用：梯級篩管完井在渤海油田中的應用： 井名井名完井篩管完井篩管 初期日產液初期日產液m3 /壓壓 差差MPa 目前日產液目前日產液m3/壓差壓差 MPa 含水含水 % 生產情況生產情況 突破時間突破時間 d B7m77+99+110孔簡易孔簡易7 防砂篩管防

10、砂篩管37/2.5537/2.224306年年7月投產，目前繼續生產月投產，目前繼續生產 B9m 77+88+99+121孔、孔、230m倉倉 南南7 優質防砂篩管優質防砂篩管 35/2.590 06年年4月投產，目前關井壓錐，月投產，目前關井壓錐， 壓錐累計采油壓錐累計采油213m3， 120 B13m 77+88+99+121孔、孔、230m倉倉 南南7 優質防砂篩管優質防砂篩管 48/1.8 06年年4月投產，目前關井壓錐，月投產，目前關井壓錐， 累計采油累計采油70m3。 30 B18m77+88+110孔簡易孔簡易7 防砂篩管防砂篩管36/1.7-2.123/1.692706年年1月

11、投產，目前繼續生產月投產，目前繼續生產 B4m230m倉南倉南7 單一優質防砂單一優質防砂40/目前關井目前關井45 B8m230m倉南倉南7 單一優質防砂單一優質防砂31/10015 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 15 1515 （6）在油水界面下方一定距離人工造成一個隔板，隔板 的材料可以是水泥或化學凝膠，以阻斷底水向上錐進。 VERTICAL WELL INTERBED MODEL WELL Time (Date) Water Cut SC - % 20062008201020122014201620182020 0 20 40 60 80 100 隔板半徑8m

12、 隔板半徑16m 隔板半徑24m 無隔板 VERTICAL WELL INTERBED MODEL WELL Cumulative Oil SC (m3) Water Cut SC - % 0.00e+05.00e+41.00e+51.50e+52.00e+5 0 20 40 60 80 100 隔板半徑8m 隔板半徑16m 隔板半徑24m 無隔板 隔板的存在，有效延緩了底水的錐進，隨著隔板半徑的增加，隔板控制隔板的存在，有效延緩了底水的錐進，隨著隔板半徑的增加，隔板控制 底水錐進的效果越好。底水錐進的效果越好。 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 16 1616 （7）采

13、底水消除水錐。通過在油水界面之下產生一個壓 力降使其等于采油生產時在井底產生的壓降，即在油水界 面之下施加一個可控流量，形成一定壓差來平衡采油過程 中造成的油水界面處壓降，來阻止底水上升。 二、控制二、控制/減緩底水錐進的方法減緩底水錐進的方法 17 1717 （1）各種類型油田開發的規律不同，稀油油田控制底水 錐進的需求程度要比稠油油田低得多，建議增加見水時間對 開發效果影響的敏感性評價，根據評價結果再確定是否采取 措施控制/減緩底水錐進。 VERTICAL WELL VISCOSITY MODEL WELL Cumulative Oil SC (m3) Water Cut SC - % 0

14、.00e+01.00e+52.00e+53.00e+54.00e+5 0 20 40 60 80 100 粘度50厘泊 粘度100厘泊 粘度200厘泊 粘度400厘泊 低粘度油藏流體底水錐進趨勢比高低粘度油藏流體底水錐進趨勢比高 粘度油藏小。粘度油藏小。 水油粘度比越大（原油粘度越小），水油粘度比越大（原油粘度越小）， 油井的見水時間越晚。油井的見水時間越晚。 三、幾點看法三、幾點看法 18 1818 （2）控制/減緩底水油藏水平井底水錐進是一個系統工程， 需要油藏、鉆井、完井等專業共同協作：油藏專業選擇合適 的井位，鉆井專業采用優質鉆井工藝和技術鉆出軌跡合理的 井眼，減少地層污染，完井專業選擇合適的井下完井工具進 行分段隔離、調整產液剖面。 （3）鉆完井工程的前三種方法是比較切實可行的控制/減 緩底水錐進的方法，而采用先進的井下工具和復雜的井下管 柱來實現控制/減緩底水錐進，首先就意味著增加開發初期 的投資以及增加作業的復雜程度和風險，其實際使用效果還 沒有得到驗證，因此存在著一定的不確定性和風險，建議在 部分油田先進行試驗，為大面積推廣做準備。 三、幾點看法三、幾點看法 19 1919 （4）在后期修井作業方便的油田，建議初期不考慮采用復 雜的井下工具來控制