薄互層油藏細(xì)分層政策界限研究

吳曉敏，孫東升，楊 鵬，黃 飛，王 磊，謝金鳳

(中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

薄互層油藏細(xì)分層政策界限研究

吳曉敏，孫東升，楊 鵬，黃 飛，王 磊，謝金鳳

(中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

針對(duì)以瓦莊油田為代表的薄互層油藏在開發(fā)過程中縱向上動(dòng)用差異大、矛盾突出的問題，為實(shí)現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)，以水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)和油藏?cái)?shù)值模擬為手段，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，開展了細(xì)分層系開發(fā)政策界限研究。針對(duì)瓦莊油田薄互層油藏特點(diǎn)建立了合理的薄互層油藏開發(fā)技術(shù)政策界限，可為同類油藏穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。

瓦莊油田 薄互層油藏 細(xì)分層 政策界限

瓦莊油田瓦7斷塊為受斷層控制的斷鼻、斷塊構(gòu)造，主要含油層系阜寧組阜一段(E1f1)，油藏類型均為多油水系統(tǒng)的層狀構(gòu)造油藏。儲(chǔ)層以薄互層居多，層間滲透率差異較大，各小層動(dòng)用程度不均，縱向矛盾突出。該類薄互層油藏改善開發(fā)效果技術(shù)研究的重點(diǎn)在于層系的細(xì)分技術(shù)，因此有必要開展細(xì)分層系開發(fā)政策界限研究。

1 開發(fā)層系適應(yīng)性分析

通過開發(fā)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，瓦莊油田瓦7斷塊具有下列特點(diǎn)：

(1)層間非均質(zhì)性強(qiáng)，采油井生產(chǎn)層間矛盾突出，導(dǎo)致含水上升速度較快。

瓦7斷塊滲透率級(jí)差為24.45，油井產(chǎn)液顯示⑤砂體為主要出力層(圖1)，其構(gòu)造兩翼含油帶窄，邊水沿⑤砂體錐進(jìn)速度快，導(dǎo)致構(gòu)造兩翼及腰部采油井含水大幅度上升，E1f1層系采油井含水率超50%有18口井，含水率超80%有15口井，油藏綜合含水達(dá)到79.2%。

(2)砂體動(dòng)用狀況差異大，多層合采時(shí)出力層少。

表1 瓦7斷塊小層儲(chǔ)量動(dòng)用狀況(2013-03)

圖1 瓦莊油田瓦7斷塊E1f1采油井產(chǎn)液剖面

瓦7斷塊由于儲(chǔ)層縱向上的砂體發(fā)育程度、滲透率、邊水能量差異較大，各小層儲(chǔ)量動(dòng)用狀況差異明顯。數(shù)據(jù)顯示E1f11-5、E1f11-8和E1f11-10小層階段采出程度最高(表1)，分別為20.5%，25.5%和25.9%，儲(chǔ)量動(dòng)用較充分，E1f11-1，2，3小層儲(chǔ)量101×104t，占E1f1層系的57.4%，采出程度在10%左右，構(gòu)造主體部位儲(chǔ)量動(dòng)用不充分，有較大的調(diào)整潛力。

(3)大段合采層間干擾嚴(yán)重，應(yīng)細(xì)分開發(fā)層系。

用數(shù)值模擬方法模擬開啟型斷塊油藏，采用一個(gè)井組(一注兩采)，井距250 m，平面網(wǎng)格步長10 m，縱向上分10個(gè)層，地層傾角10°，各小層的參數(shù)選取瓦7斷塊實(shí)際資料。表2給出了概念模型9層合采情況下的模擬計(jì)算結(jié)果，可以看出當(dāng)含水上升到90%時(shí)，各層采出程度差異較大。為了反映各小層采出程度的差異，引入采出程度差異倍數(shù)(表2)：各層采出程度與最小采出程度的比值。如物性最好的5號(hào)小層與物性最差的9號(hào)小層的采出程度差異倍數(shù)達(dá)到3.0，層間干擾嚴(yán)重。對(duì)比滲透率與采出程度相差倍數(shù)可以發(fā)現(xiàn)層間差異越大，層間干擾越嚴(yán)重。

表2 合采時(shí)各小層開采狀況比對(duì)

因此，可以發(fā)現(xiàn)在開發(fā)初期,瓦7斷塊開發(fā)層系劃分相對(duì)較粗，在開發(fā)過程中，各層生產(chǎn)能力高低、含油面積大小、邊水連通狀況以及注水層段的吸水能力等不同，必然存在著主力層與非主力層的矛盾,有必要對(duì)開發(fā)層系進(jìn)行細(xì)分研究。同時(shí)瓦7斷塊也具備了進(jìn)一步細(xì)分開發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 層系細(xì)分政策界限研究

通過對(duì)瓦7斷塊薄互層油藏特點(diǎn)的分析，以水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)和油藏?cái)?shù)值模擬為手段，利用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究級(jí)差和小層數(shù)對(duì)水驅(qū)油效果影響，再利用數(shù)值模擬設(shè)計(jì)不同細(xì)分層系方案，進(jìn)行模擬對(duì)比研究，并結(jié)合油田生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果研究層系細(xì)分界限[1-4]。

2.1滲透率極差及小層數(shù)對(duì)層系細(xì)分的影響研究

通過并聯(lián)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了不同級(jí)差和不同小層數(shù)對(duì)水驅(qū)油效果的影響。不同滲透率級(jí)差下實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3、圖2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，開發(fā)效果隨級(jí)差的增大而減小，且滲透率級(jí)差在3到4之間出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)。

表3 不同滲透率級(jí)差巖心水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖2 滲透率級(jí)差對(duì)最終采出程度的影響曲線

同時(shí)運(yùn)用數(shù)值模擬方法，模型采用兩層合采的方式進(jìn)行滲透率級(jí)差影響的分析研究，確定影響開發(fā)效果的滲透率級(jí)差。模型中的第2、第8小層，保持兩層厚度等參數(shù)不變，僅改變滲透率和層間滲透率級(jí)差進(jìn)行研究。模擬計(jì)算顯示層間滲透率的差異影響開發(fā)效果，滲透率級(jí)差變大，相對(duì)采出程度變低，在中高含水期時(shí)滲透率級(jí)差小于4，有利于降低層間差異，開采效果較好(圖3)。

圖3 不同級(jí)差含水與采出程度曲線

不同小層數(shù)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4、圖4，結(jié)果表明，開發(fā)效果隨著小層數(shù)增加略有下降，但降幅不大。

表4 相同級(jí)差不同小層數(shù)巖心組合水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)

圖4 小層數(shù)對(duì)最終采出程度的影響曲線

2.2小層的不同組合方式研究

為研究細(xì)分層后小層組合方式，在中高含水期實(shí)施細(xì)分，層數(shù)和滲透率級(jí)差相同條件下，對(duì)比研究物性相近型組合與井段連續(xù)性組合的開發(fā)效果。

模型設(shè)計(jì)了兩組試驗(yàn)(表5)，一組按井段連續(xù)性組合，即按縱向上小層的實(shí)際疊置關(guān)系，鄰近的小層組合為一套開發(fā)層系；另一組按儲(chǔ)層物性(厚度和滲透率)相近的小層組合為一套層系。數(shù)模結(jié)果顯示(圖5)，按儲(chǔ)層物性相近型組合的開發(fā)層系的采收率要高于按照井段連續(xù)型組合的開發(fā)層系，概念模型中二者采收率相差近6%。

表5 層系細(xì)分程度模擬方案設(shè)計(jì)

圖5 不同方案含水與采出程度曲線

圖6 瓦莊采油井射開小層數(shù)與采油強(qiáng)度關(guān)系

圖7 瓦莊采油井射開厚度與采油強(qiáng)度關(guān)系

圖8 注水井射開層數(shù)與吸水厚度比例關(guān)系曲線

圖9 注水井射開厚度與吸水厚度比例關(guān)系曲線

2.3層系細(xì)分政策界限的確定

分別統(tǒng)計(jì)了瓦莊油田采油井射開小層數(shù)、射開厚度與采油強(qiáng)度關(guān)系(圖6、圖7)，以及注水井射開小層數(shù)、射開厚度與吸水百分比關(guān)系(圖8、圖9)。從趨勢(shì)線上發(fā)現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合物理模擬及數(shù)值模擬分析結(jié)果，認(rèn)為瓦莊油田瓦7斷塊同一開發(fā)層系內(nèi)采油井合采小層數(shù)不超過4個(gè)、射開厚度不超過8m時(shí)開采效果較好；注水井合注小層數(shù)不超過5個(gè)、射開厚度不超過8m時(shí)吸水較好。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)開發(fā)層系適應(yīng)性分析認(rèn)為，瓦莊油田瓦7等斷塊具有細(xì)分層系的必要性和物質(zhì)基礎(chǔ)。

(2)瓦7斷塊薄互層油藏細(xì)分層系的原則是大段合采層間干擾嚴(yán)重，必須細(xì)分層系開發(fā)；在隔層和工藝技術(shù)允許下，應(yīng)盡量將物性相近的小層組合為一套層系；同一開發(fā)層系內(nèi)各小層面積相近；同一開發(fā)層系內(nèi)各小層地層壓力相近。

(3)瓦7斷塊薄互層油藏細(xì)分層系的界限是層系內(nèi)油層厚度差別較大時(shí)，尤其單層厚度超過5m的油層，應(yīng)該考慮實(shí)施單層開發(fā)；同一開發(fā)層系內(nèi)部滲透率級(jí)差應(yīng)控制在4以下；同一開發(fā)層系小層數(shù)應(yīng)該控制在5層以內(nèi)；同一開發(fā)層系射開油層的厚度應(yīng)該控制在8 m以內(nèi)。

[1] 關(guān)富佳,劉德華,顏明.復(fù)雜小斷塊油藏立體井網(wǎng)開發(fā)模式研究[J].斷塊油氣田,2010,17(2):213-215.

[2] 趙淑萍,宋培基,秦保杰.埕東油田底水油藏開發(fā)技術(shù)政策界限研究與應(yīng)用[J].科技信息,2008,23(1):724-725.

[3] 楊通佑,羅迪強(qiáng),李福橙.我國注水砂巖油田開發(fā)層系合理劃分問題的探討[J].石油學(xué)報(bào),1982,8(3):31-401

[4] 陳付真,姜漢橋,李杰,等.細(xì)分層系技術(shù)在小斷塊油藏中的應(yīng)用研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2009,31(3):284-2871.

(編輯 王建年)

Study on policy limit of layer subdivision of reservoir with thin interbeds

Wu Xiaomin,Sun Dongsheng,Yang Peng,Huang Fei,Wang Lei, Xie Jinfeng

(ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225009,China)

According to large variation for producing reserves and serious contradictions in vertical direction for reservoirs with thin interbeds represented by Wazhuang Oilfield,in order to achieve stable production,the policy limit of layer subdivision was studied by means of water flooding experiments,numerical simulation,and mathematical statistics method.Based on reservoir characteristics of Wazhuang Oilfield,a reasonable technical policy limit for development of a reservoir with thin interbeds was established,which can guide the similar reservoirs.

Wazhuang Oilfield;reservoir with thin interbeds;layer subdivision;policy limits

TE323

A

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.01.012

2014-05-14；改回日期2014-08-12。

收稿日期：吳曉敏(1984—)，女，工程師，主要從事油氣田開發(fā)與油藏研究工作，電話：0514-87761170，E-mail：wuxm.jsyt@sinopec.com。

攻關(guān)項(xiàng)目： 江蘇油田分公司(JS12016)。