條帶形邊水小斷塊油藏非完善注采井網(wǎng)研究

關(guān)富佳

(油氣鉆采工程湖北省重點實驗室 長江大學(xué)，湖北 武漢 414023)

引 言

復(fù)雜小斷塊油藏［1－3］由于其含油面積小，難以應(yīng)用常規(guī)面積井網(wǎng)完善注采關(guān)系，其井網(wǎng)形式多以不規(guī)則三角形井網(wǎng)［4－9］為主，但尚無明確的布井原則及布井方法，只是憑油藏工程師主觀決定。本文重點研究1種復(fù)雜小斷塊油藏——條帶形小斷塊油藏，一般由近平行2條斷層切割而成，或在單斜構(gòu)造高部位，平面上呈條帶形，大多具有較弱的水體能量。針對這種典型油藏，利用數(shù)值模擬技術(shù)，給出了不同水體下的條帶形小斷塊油藏的合理井網(wǎng)形式。研究結(jié)果表明，采用頂部注水效果要明顯好于油水邊界附近注水，且采油井距離油水邊界距離與水體能量大小有關(guān)。該研究對此類油藏的注水開發(fā)具有重要參考意義。

1 油藏模型建立

油藏模型采用單層均質(zhì)網(wǎng)格，忽略油藏物性在平面和縱向上的變化，重點考慮油藏形態(tài)和水體對井網(wǎng)部署的影響，模擬研究中基礎(chǔ)地質(zhì)模型采用60×21×1的單層長方形網(wǎng)格模型，油藏寬度為100 m，模型中地層和流體參數(shù)取值如下:滲透率為50×10－3μm2;原始地層壓力為20 MPa;地層深度為2000 m;孔隙度為0.25;巖石體積系數(shù)為5×10－4MPa－1;地層水壓縮系數(shù)為 3 ×10－4MPa－1;原油密度為0.85 g/cm3;地層水密度為1.0 g/cm3;束縛水飽和度為0.28。本研究采用網(wǎng)格水體，通過調(diào)節(jié)水體網(wǎng)格的大小而得到不同的水體倍數(shù)。

鑒于油藏寬度較小，重點考慮布2排井，分別以排狀井網(wǎng)和交錯排狀井網(wǎng)進行井網(wǎng)優(yōu)化，油藏寬度為2w，采油井排距油水邊界距離L，定義無因次距離R=w/L，油藏水體模型及井網(wǎng)單元如圖1所示。

2 模擬方案設(shè)計

采用Eclipse軟件對不同類型油藏進行井網(wǎng)優(yōu)化，并考慮到油藏水體大小變化、井網(wǎng)變化及無因次距離λ變化，以20 a模擬開發(fā)指標為井網(wǎng)優(yōu)化依據(jù)，進行合理井網(wǎng)優(yōu)選。分別模擬油藏具有1、2、3倍水體，采用交錯排狀井網(wǎng)和排狀井網(wǎng)，在無因次距離 λ 為 0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 時條帶形油藏的開發(fā)指標，主要考慮不同含水階段的采出程度隨無因次距離的變化規(guī)律。油藏模擬采用1∶1注采比，油井定液生產(chǎn)，產(chǎn)量以采油速度 3%為準，模擬20 a開發(fā)指標。

圖1 條帶形小斷塊油藏水體及井網(wǎng)單元示意圖

3 模擬結(jié)果及分析

3.1 1倍水體條帶形小斷塊油藏

圖2為1倍水體條帶形小斷塊油藏在排狀井網(wǎng)和交錯排狀井網(wǎng)下，不同含水階段的采出程度隨無因次距離λ的關(guān)系曲線。

圖2 1倍水體條帶形小斷塊油藏無因次距離與采出程度關(guān)系曲線

由圖2可知，對于條帶形小斷塊油藏，隨著無因次距離增大，不同含水階段的階段采出程度表現(xiàn)為先增大后減小的特征，且采用交錯排狀井網(wǎng)的注水開發(fā)效果要明顯好于排狀井網(wǎng)。對于1倍水體條帶形小斷塊油藏，應(yīng)用排狀井網(wǎng)注水開發(fā)時，無因次距離在0.2左右，開發(fā)效果最好;應(yīng)用交錯排狀井網(wǎng)注水開發(fā)時，無因次距離在0.3左右，開發(fā)效果最好。

3.2 2倍水體條帶形小斷塊油藏

圖3為2倍水體條帶形小斷塊油藏在排狀井網(wǎng)和交錯排狀井網(wǎng)下，不同含水階段的采出程度隨無因次距離λ的關(guān)系曲線。

圖3 2倍水體條帶形小斷塊油藏無因次距離與采出程度關(guān)系曲線

由圖3可知，對于條帶形小斷塊油藏，隨著無因次距離增大，不同含水階段的階段采出程度表現(xiàn)為先增大后減小的特征，且采用交錯排狀井網(wǎng)的注水開發(fā)效果要明顯好于排狀井網(wǎng)，與之前的分析相似。對于2倍水體條帶形小斷塊油藏，應(yīng)用排狀井網(wǎng)注水開發(fā)時，無因次距離在0.25左右，開發(fā)效果最好;應(yīng)用交錯排狀井網(wǎng)注水開發(fā)時，無因次距離在0.35左右，開發(fā)效果最好。

3.3 3倍水體條帶形小斷塊油藏

圖4為3倍水體條帶形小斷塊油藏在排狀井網(wǎng)和交錯排狀井網(wǎng)下，不同含水階段的采出程度隨無因次距離λ的關(guān)系曲線。

由圖4可知，對于條帶形小斷塊油藏，隨著無因次距離增大，不同含水階段的階段采出程度表現(xiàn)為先增大后減小的特征，且采用交錯排狀井網(wǎng)的注水開發(fā)效果要明顯好于排狀井網(wǎng)。對于3倍水體條帶形小斷塊油藏，應(yīng)用排狀井網(wǎng)注水開發(fā)時，無因次距離在0.3左右，開發(fā)效果最好;應(yīng)用交錯排狀井網(wǎng)注水開發(fā)時，無因次距離在0.5左右，開發(fā)效果最好。

圖4 3倍水體條帶形小斷塊油藏無因次距離與采出程度關(guān)系曲線

從上面分析可以看出，對條帶形小斷塊油藏，不論水體大小，也不論是排狀井網(wǎng)或是交錯排狀井網(wǎng)，采油井排的無因次距離對油藏開發(fā)效果都有較大影響，總體表現(xiàn)出交錯排狀井網(wǎng)開發(fā)效果好于排狀井網(wǎng)，隨著采油井排的無因次距離增大，開發(fā)效果有先變好后變壞的特征。同時，隨著水體倍數(shù)增加，使油藏開發(fā)效果最優(yōu)的采油井排的無因次距離呈增大趨勢。

4 結(jié)論

(1)對于帶水體的條帶形小斷塊油藏，采用交錯排狀井網(wǎng)注水開發(fā)效果明顯好于排狀井網(wǎng)。

(2)不同水體的條帶形小斷塊油藏，采出程度隨著無因次距離的增大而先增大后減小，且隨著水體倍數(shù)的增加，使油藏開發(fā)效益最大化的無因此距離逐漸增大。

(3)條帶形小斷塊油藏，當采用排狀井網(wǎng)注水開發(fā)，在水體倍數(shù)為1、2和3時，對應(yīng)的最優(yōu)無因次距離分別為0.20、0.25和0.30;當采用交錯排狀井網(wǎng)注水開發(fā)，在水體倍數(shù)為1、2和3時，對應(yīng)的最優(yōu)無因次距離分別為0.30、0.35和0.50。

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