旅大27-2油田館陶III油組天然能量評價方法研究

繆飛飛，楊東東，王美楠，高振南，羅成棟

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

旅大27-2油田館陶組Ⅲ油組的構造形態(tài)是一個受南部邊界斷層控制的構造幅度偏低的斷背斜構造，油田中部小型次生斷層，把油田分為南區(qū)和北區(qū)兩個部分。該油田館陶組Ⅲ油組儲層屬于辮狀河沉積，砂巖屬性圖揭示該儲層砂體展布范圍非常大，在油田含油區(qū)范圍內連井剖面顯示泥巖隔夾層分布穩(wěn)定，但在含油區(qū)以外無井控制，泥巖隔夾層是否能穩(wěn)定分布存在很大的不確定性。依據目前地質認識，認為存在兩種油藏類型：（1）層狀構造邊水油藏；（2）局部層狀構造底水油藏。眾所周知，不同的油藏類型對應的水體大小及天然能量不同，這也決定開發(fā)方式不同。該油田目前以5口水平井利用天然能量進行開發(fā)，分別部署在油層構造的高部位。自投產之日起，油井產能150 m3/d～200 m3/d，生產半年時間，累積產油量13.41×104m3，采出程度高達2.60%，采油速度6.5%，屬于典型的高速開發(fā)油藏。而該油藏地飽壓差?。?.5 MPa），如果繼續(xù)以目前采油速度開發(fā)，地層能量補充不足，勢必面臨油層脫氣、開發(fā)效果惡化的嚴峻形式。為了能合理開發(fā)好該油藏，確保該油藏的持續(xù)穩(wěn)產，制定合理開發(fā)方式，所以有必要對該油藏天然能量進行快速評價，以此指導油藏的后期開發(fā)調整。

1 天然水體計算方法評價

通過文獻調研，水體計算方法分為4種，對4種計算方法進行研究，并總結每種方法特點，為后續(xù)油田方法選擇提供理論依據。

1.1 靜態(tài)法—容積法

容積法主要是根據油藏地下資料，以確定圈閉中儲藏的流體地下體積來計算其水體的大小，通常在油田開發(fā)初期應用[1，2]。該方法需要確定構造的圈閉面積、儲集層厚度、孔隙度和油藏的含油面積、油層厚度等參數。該方法雖使用方便，但需確定油藏類型，否則計算結果存在多解性。

圖1 Dake（勞里達克）診斷曲線圖

1.2 動態(tài)方法

1.2.1 非穩(wěn)態(tài)水侵法 油藏發(fā)生水侵的主要原因是含水區(qū)巖石和流體的彈性膨脹引起的時候，則水侵為非穩(wěn)態(tài)的。赫斯特和范愛弗丁琴以連續(xù)方程為基礎，推導了非穩(wěn)定狀態(tài)下水侵量的計算方法[2-7]。該方法同樣需確定油藏類型，否則計算結果存在多解性。

1.2.2 物質平衡軟件 物質平衡軟件是在流體參數、地層參數確定條件下，根據生產歷史數據，擬合原始地質儲量、地層壓力降，結合開發(fā)能量診斷曲線（見圖1、圖2），辨別油藏主要驅動機理，計算無因次水體半徑，最終確定水體大小。該軟件可以在油藏類型不確定條件下，通過診斷曲線進行能量評價，指導油藏工程師更合理計算出水體大小[8]，縫洞型有水油藏動態(tài)儲量及水體大小定量評價方法。

通過圖1 Dake（勞里達克）診斷曲線圖可以診斷出：（1）圖形為水平的直線時，無水侵；（2）如果曲線一直上翹，表示為強水驅油田；（3）如果點先上升然后下降，表示具有外邊水，水層與油藏本身衰竭一致。

通過圖2 Campbell診斷曲線圖可以判斷油藏中含水層的強度，由圖2可以看出：各種不同形狀的圖形代表的含水層強度含義。

1.3 數值模擬

該方法主要通過利用所錄取的地層靜態(tài)參數建立油藏地質模型，通過調整地質參數擬合油藏開發(fā)指標的變化來計算其水體大小[1，3]。一般在油田開發(fā)至一定時期后采用。該方法須建立相對準確的油藏地質模型和油藏動態(tài)模型，在計算過程中，須較好地擬合儲量、產量、壓力、含水等指標。因此，應用該方法計算水體擬合參數較多，擬合過程較復雜，但該方法在油藏類型不確定的情況下，可以準確的計算出水體大小。

圖2 Campbell診斷曲線圖

1.4 小結

天然水體4種計算方法各有優(yōu)缺點，而針對本油田由于井資料少，邊部無井控制，砂體展布范圍及油藏構造類型無法確定，本文結合油田目前開發(fā)現狀及生產資料，推薦采用動態(tài)法中的物質平衡軟件進行水體大小計算。

2 館陶Ⅲ油組天然能量評價研究

2.1 館陶Ⅲ油組地層壓降研究

旅大27-2油田館陶Ⅲ油組原始地層壓力為17.3 MPa；飽和壓力15.8 MPa，地飽壓差只有1.5 MPa。針對該地飽壓差小的油藏，需要定期測靜壓，了解地層壓力變化，來指導油井生產。而測取靜壓求取地層壓降需要生產井關井恢復，這樣勢必影響油藏生產，并且地層壓降是動態(tài)法求取水體大小及對天然能量做評價的重要參數。本文通過文獻調研，在不影響油田生產情況下，最終選取Topaze生產數據分析技術求取平均地層壓力，確定平均地層壓降，將計算結果用于水體大小確定。

Topaze生產數據分析技術是對歷史生產數據（產量、流壓）進行整理、分析和解釋的一種新興分析技術。由于壓力和產量均是地層流動特性的直接表現，所以Topaze生產分析軟件正是基于此像Saphir那樣研究產量歷史對油藏特性的反映特征。參考試井的雙對數壓力-壓力導數對地層特征信息放大的優(yōu)點，對現有生產歷史（流壓及產量）處理，讓其表現出獨特規(guī)律。LOG-LOG分析方法與Blasigame方法結合控制及壓力/流量史擬合分析結合，有效控制多解性。同時以試井模型為核心，計算理論壓力和理論產量并與實際數據達到良好擬合，保證計算影響半徑和控制儲量的可靠性，同時獲得地層滲透率和污染系數等參數。

表1 Topaze模型參數

根據旅大27-2油田館陶組Ⅲ油組A12H井的流壓及產量數據，在選定模型的基礎上（見表1），對產量規(guī)一化、積分重整規(guī)一化產量及其導數得到Blasigame曲線，在Blasigame曲線的基礎上對積分重整規(guī)一化壓力及其導數得到LOG-LOG曲線，使計算的流動壓力和油井產量與實際數據達到良好擬合（見圖3），即認為擬合準確。在此基礎上，根據圖3中求解得到目前地層壓力11.75 MPa，求得地層壓降為0.45 MPa（見表2），依據同樣的思路和方法，分別計算A11H為0.44 MPa、A10H為0.47MPa、A13H為0.43MPa、A17H為0.48MPa。對5口井地層壓降求取平均，作為目前油藏平均地層壓降0.456 MPa。

圖3 A12H井產量流壓擬合及地層壓力求解曲線

表2 Topaze計算結果

2.2 館陶Ⅲ油組水體大小計算

物質平衡軟件主要通過常規(guī)物質平衡方程見式（1）來評估原始地層儲量、評價水侵總量、預測油藏的未來壓力降落和產量的開發(fā)動態(tài)，計算無因次水體半徑，最終確定水體大小。

式中：m-氣頂系數，為氣頂的烴類孔隙體積與油層的烴類孔隙體積的比值；NP-累積產油；Wp-累積產水；Gp-累積產氣；Rp=Gp/NP-投產以來累積或平均氣油比；N-原始油地質儲量；Boi-初始油地層體積系數；Bo-油體積系數；Rsi-初始地層壓力下的氣油比；Rs-氣油比；Bg-氣體積系數；Bgi-初始氣體積系數；Cw-地層水壓縮系數；Swc-束縛水飽和度；Cf-孔隙壓縮系數；Δp-儲層平均壓力變化。

旅大27-2油田館陶Ⅲ油組物質平衡軟件求解水體大小所需的地質參數和流體參數（見表3），輸入所需參數，利用軟件求解出無因次水體半徑為3.4，然后分別計算出兩種油藏模式的水體大小分別為：（1）層狀構造邊水油藏水體大小21倍；（2）局部層狀構造底水油藏水體大小77倍。隨后從水驅強度診斷曲線（見圖4、圖5）分析可以看出：本油藏屬于強水驅油藏，天然能量充足，水體倍數較大，所以確定該油藏模式應為局部層狀構造底水油藏，水體大小為77倍。

2.3 天然能量評價

利用無因次彈性產量比值與每采出1%地質儲量的平均地層壓降值，判斷油藏自身所存在的驅動能力的大小[9，10]。館陶Ⅲ油組屬于天然能量較充足類型（見圖6），目前利用天然能量開發(fā)即可。

表3 旅大27-2油田館陶Ⅲ油組地質參數和流體參數

圖4 Dake（勞里達克）診斷曲線圖

圖5 Campbell診斷曲線圖

圖6 旅大27－2油田館陶Ⅲ油組天然能量評價結果

3 小結

通過對旅大27-2油田館陶Ⅲ油組水體大小計算及天然能量評價，得到以下認識：

（1）旅大27-2油田館陶Ⅲ油組應為局部層狀構造底水油藏，天然能量充足，水體倍數較大，為77倍。

（2）Topaze生產數據分析技術可以實現不關井條件下，較準確的計算目前地層壓力。

（3）水體大小計算方面，各種計算方法，優(yōu)缺點不同：①非穩(wěn)定狀態(tài)法具有方便、快捷等優(yōu)點；但是其考慮參數相對物質平衡法與數值模擬法少，計算準確度相對其他兩種方法較低，尤其在油藏類型不確定的情況下，產生多解性；②物質平衡軟件法不僅可以準確、方便、快捷的計算出水體大小，并且可以根據其特征曲線判斷水驅強弱，確定出符合的水體大?。虎塾筒財抵的M法考慮數據全面，計算水體大小準確、可靠；但是需要進行復雜的歷史擬合，花費時間相對較長。