三角形小斷塊稠油油藏注采井網(wǎng)優(yōu)化研究

田鴻照 劉宇

(1.中國石油長城鉆探工程公司地質(zhì)研究院，遼寧 盤錦 124010;2.渤海裝備公司研究院海工裝備分院，遼寧 盤錦 124010)

關(guān)于稠油油藏蒸汽驅(qū)注采井網(wǎng)優(yōu)化的研究較普遍，但多數(shù)研究只針對(duì)規(guī)則的井網(wǎng)形式［1-7］。針對(duì)復(fù)雜小斷塊油藏不規(guī)則井網(wǎng)，研究多涉及水驅(qū)砂巖油藏的注采井網(wǎng)［8-10］，而對(duì)稠油油藏布井方式關(guān)注較少。布井方式是影響油藏開發(fā)的重要因素之一，為了進(jìn)一步提升稠油油藏的開發(fā)效果，關(guān)于稠油油藏布井方式的研究力度需要加大。本次研究以某油田小斷塊稠油油藏為例，利用數(shù)值模擬方法重點(diǎn)研究等腰直角三角形斷塊稠油油藏的10種井網(wǎng)部署形式，對(duì)每種井網(wǎng)形式的開發(fā)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而優(yōu)選出合理的布井方案。

1 油藏模型

油藏的基本參數(shù):油層厚度為15 m;平均孔隙度為24.7%;平均滲透率為 523.5 ×10-3μm2;油藏溫度40.6℃;油藏原始地層壓力為16.2 MPa;油層埋深為1 300 m;原油密度(20℃)為0.96 g/cm3;原油黏度(50℃)為2 200 mPa·s。

根據(jù)以上參數(shù)建立油藏模型，應(yīng)用CMG軟件的STARS熱采模塊建立57×29×15的矩形網(wǎng)格模型，X，Y方向的網(wǎng)格步長均為10 m，在軟件中使用無效網(wǎng)格控制方法，得到等腰直角三角形油藏模型(圖1)。

2 井網(wǎng)優(yōu)化

根據(jù)等腰直角三角形斷塊油藏的幾何特點(diǎn)，分析直井和水平井這2種井型。直井、直井與水平井井距控制在100 m，水平段長度范圍控制為200～360 m，水平井在縱向上處于油層的中部位置?；A(chǔ)井網(wǎng)為圖2所示的井網(wǎng)1，井網(wǎng)3、8、9中的1口水平井代替井網(wǎng)1中的3口直井，井網(wǎng)5中的1口水平井代替井網(wǎng)1中的5口直井，井網(wǎng)7中的2口水平井代替井網(wǎng)1中的8口直井，其余井網(wǎng)根據(jù)不同的注采方法由以上井網(wǎng)演化而來。

圖1 等腰直角三角形油藏模型

選取注采參數(shù):最大注汽壓力為25 MPa，溫度為300℃，蒸汽干度為0.5，采注比為1.2。蒸汽吞吐4至5個(gè)周期，結(jié)束后轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)期限4 a。通過數(shù)值模擬研究，對(duì)這10種井網(wǎng)形式進(jìn)行開發(fā)指標(biāo)預(yù)測(表1)。

3 效果分析

根據(jù)注采關(guān)系和水平井代替直井的不同方式將井網(wǎng)分為4類，同時(shí)結(jié)合圖3和圖4對(duì)10種井網(wǎng)形式進(jìn)行開發(fā)效果對(duì)比。

圖2 布井方案圖例

表1 各井網(wǎng)考核指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

(1)井網(wǎng)1、8。井網(wǎng)8邊部的1口直井代替了井網(wǎng)1中的3口直井，從圖3和圖4中可以看出，井網(wǎng)8的采出程度和凈產(chǎn)油量均較高，開發(fā)效果優(yōu)于井網(wǎng)1。

(2)井網(wǎng)2、3、4。井網(wǎng) 3、4 中部的水平井代替了井網(wǎng)2中的3口直井，在4口直井注汽的情況下，井網(wǎng)4比井網(wǎng)2具有更高的采出程度和凈產(chǎn)油量;但比起3口直井注汽的井網(wǎng)3，總體開發(fā)效果相差較大，井網(wǎng)3的布井方式更好。

(3)井網(wǎng)5、6、7。井網(wǎng)7邊部的1口水平井代替了井網(wǎng)6的5口直井，在中部水平井注汽的情況下，井網(wǎng)7的考核指標(biāo)全面優(yōu)于井網(wǎng)6;同時(shí)從采出程度和凈產(chǎn)油來看，井網(wǎng)7也優(yōu)于3口直井注汽的井網(wǎng)5。

圖3 10種井網(wǎng)形式累計(jì)產(chǎn)油與采出程度對(duì)比圖

圖4 10種井網(wǎng)形式凈產(chǎn)油量與累計(jì)油汽比對(duì)比圖

(4)井網(wǎng)9、10。二者都是以垂直斜邊的方式部署水平井，采用水平井注汽的井網(wǎng)10雖然采出程度較低，但是卻有更高的凈產(chǎn)油量和油汽比，總體開發(fā)效果優(yōu)于井網(wǎng)9。

從以上4類井網(wǎng)對(duì)比中可以看出，井網(wǎng)3、7、8、10均優(yōu)于對(duì)應(yīng)的井網(wǎng)形式，直井與水平井組合井網(wǎng)的開發(fā)效果優(yōu)于直井井網(wǎng)。同時(shí)，采用直井注汽的井網(wǎng)3總體開發(fā)效果優(yōu)于水平井注汽的井網(wǎng)8，而采用水平井注汽的井網(wǎng)10比井網(wǎng)7的油汽比和凈產(chǎn)油量更高。從現(xiàn)場實(shí)際操作的角度進(jìn)行對(duì)比，井網(wǎng)10采用水平井與直井注汽方式，在采集注汽時(shí)間、注汽量和注汽壓力等方面具有諸多不便。在這10種井網(wǎng)形式中，井網(wǎng)3是更適合該類斷塊稠油油藏的井網(wǎng)形式。

4 結(jié)語

根據(jù)數(shù)值模擬研究結(jié)果，直井與水平井組合井網(wǎng)總體開發(fā)效果優(yōu)于直井井網(wǎng)。但在小斷塊油藏中并非水平井越長越多就越好，這一點(diǎn)從井網(wǎng)5和7中就可以看出。研究認(rèn)為，直井與水平井需要更合理的布置才能獲得比直井井網(wǎng)更好的開發(fā)效果。水平井注汽具有增大吸汽面積、提高波及效率等優(yōu)點(diǎn)。從井網(wǎng)6、7、10中可以看出，水平井注汽可獲得較高的凈產(chǎn)油量，但采出程度較低需要與直井聯(lián)合注汽，現(xiàn)場操作難度較大。在這10種井網(wǎng)形式中，井網(wǎng)3不僅開發(fā)效果較為理想，而且實(shí)際現(xiàn)場操作也較容易，是適用于該類斷塊稠油油藏的最佳井網(wǎng)形式。

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