流線描述方法探討與應(yīng)用
——以H88斷塊為例

王善強(qiáng)，匡曉東，唐湘明，徐 莎，王 磊

（1.中石化經(jīng)緯有限公司華東測(cè)控分公司，江蘇揚(yáng)州 225000；2.中國(guó)石化江蘇油田分公司財(cái)務(wù)計(jì)劃部，江蘇揚(yáng)州 225009；3.中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州 225009）

江蘇油田H88 斷塊是受巖性影響的構(gòu)造油藏，用反七點(diǎn)法井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)采。整體見(jiàn)效快，因注入水突進(jìn)造成含水上升快，產(chǎn)量遞減加快。斷塊井網(wǎng)較完善，多數(shù)井為雙向或者多向受效，因其特有的巖性和沉積特征，在注入水長(zhǎng)期沖刷及剝蝕下，油層內(nèi)逐漸形成優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)，判斷流線時(shí)主要面臨以下問(wèn)題:①資料不全:產(chǎn)液剖面資料較少，分層壓力資料缺失等；②劈分困難:產(chǎn)量劈分主要依靠KH值和吸水剖面資料，準(zhǔn)確性較差。

目前流線描述方法主要有常規(guī)分析法、流線“五步法”、灰色關(guān)聯(lián)法和軟件分析方法（FieldAna 軟件分析法、數(shù)模軟件流線模擬法）。

1 流線分析方法

1.1 常規(guī)分析法

常規(guī)分析法判斷流線是最早采用的一種方法，該方法分為以下三個(gè)步驟:①梳理油水井產(chǎn)注信息。主要是油井累產(chǎn)及生產(chǎn)時(shí)間、水井累注及注水時(shí)間、油井產(chǎn)液剖面及注水井吸水剖面資料。②油井單砂體產(chǎn)量劈分［1］。利用測(cè)井曲線，以地層系數(shù)值（KH）為依據(jù)將油井單砂體累產(chǎn)油和累產(chǎn)水按比例進(jìn)行劈分。③流線強(qiáng)弱的評(píng)價(jià)。以單砂體為主要研究對(duì)象，結(jié)合油井產(chǎn)量劈分結(jié)果、水井吸水剖面資料解剖平面上油水井動(dòng)態(tài)響應(yīng)，修正劈分不合理的值。常規(guī)分析法適用于油水井生產(chǎn)資料、產(chǎn)液、吸水剖面測(cè)試資料以及分層注水資料齊全的窄條狀、注采井網(wǎng)單一或三角形井網(wǎng)的油藏，能夠直觀判斷單砂體的主流線及非主流線，但是限制條件較多，產(chǎn)液剖面和分層注水資料不全，且生產(chǎn)數(shù)據(jù)須人工劈分到單砂體，對(duì)流線的判斷需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)反映，因此相對(duì)較主觀，準(zhǔn)確性有待驗(yàn)證。圖1是采用常規(guī)法分析得到的H88 斷塊戴一段二亞段①砂體（E2d12-1）流線。

圖1 常規(guī)法分析H88斷塊E2d12-1流線示意

1.2 流線評(píng)價(jià)五步法

流線評(píng)價(jià)五步法是勝利油田提出的一種流線分析方法，分為以下五個(gè)步驟:①梳理小層產(chǎn)注信息。整理小層累產(chǎn)及生產(chǎn)時(shí)間、水井小層累注及注水時(shí)間。②建立歷史注采流線。將存在注采關(guān)系的井進(jìn)行歷史流線標(biāo)注及計(jì)算對(duì)應(yīng)的時(shí)間。③開(kāi)展流線性質(zhì)評(píng)價(jià)。利用產(chǎn)注信息、所鉆新井資料、實(shí)施措施及監(jiān)測(cè)資料綜合分析，評(píng)價(jià)歷史流線，判斷出強(qiáng)勢(shì)、次強(qiáng)勢(shì)及弱勢(shì)流線。流線強(qiáng)弱以水驅(qū)波及倍數(shù)（見(jiàn)公式（1）、（2）和圖2）及油田實(shí)際生產(chǎn)情況為依據(jù)。④抽稀弱勢(shì)流線。抽稀由于注采對(duì)應(yīng)時(shí)間短、不受效、新井弱水淹及累產(chǎn)累注少而形成的弱勢(shì)流線。⑤綜合資料劃分潛力區(qū)。綜合流線強(qiáng)弱、對(duì)應(yīng)時(shí)間、注采受效、累產(chǎn)累注、措施數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料等劃分出潛力區(qū)。流線評(píng)價(jià)“五步法”為如何判斷出強(qiáng)勢(shì)、弱勢(shì)流線提供了理論依據(jù)，且能快速定量地分析流線模式。該方法涉及到的水驅(qū)波及體積參數(shù)主要影響因素為注采井距，而評(píng)價(jià)的范圍值是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況給定，人為因素較強(qiáng)，在無(wú)劈分?jǐn)?shù)據(jù)的情況下，只能針對(duì)區(qū)塊流線進(jìn)行籠統(tǒng)評(píng)價(jià)。

圖2 水驅(qū)波及倍數(shù)計(jì)算示意

式中，V為理論水驅(qū)波及體積；L累為油井累產(chǎn)液量；E為水驅(qū)波及倍數(shù)。

H88斷塊E2d12-1油水井間注采關(guān)系數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，根據(jù)注采關(guān)系計(jì)算各井組間水驅(qū)波及倍數(shù)，按照斷塊實(shí)際生產(chǎn)情況和經(jīng)驗(yàn)得到三類流線模式的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)范圍值（H88 斷塊13 個(gè)注采井組平均井距247 m，平均單井累產(chǎn)液5 760 m3，目前綜合含水66.4%，計(jì)算水驅(qū)波及倍數(shù)0.08），圖3、圖4分別為用流線評(píng)價(jià)“五步法”步驟③～⑤繪制的流線分布。

圖3 H88斷塊E2d12-1流線模式及潛力區(qū)分布

圖4 H88斷塊E2d12-3流線模式及潛力區(qū)分布

表1 H88斷塊E2d12-1部分油水井間注采關(guān)系數(shù)據(jù)

1.3 灰色關(guān)聯(lián)法

灰色關(guān)聯(lián)度是對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)間的因素隨時(shí)間或不同對(duì)象而變化的關(guān)聯(lián)性大小的量度，參考數(shù)列與比較數(shù)列的關(guān)聯(lián)系數(shù)關(guān)系式［2］見(jiàn)公式（3）。

式中，Δoi（k）為關(guān)聯(lián)系數(shù)；Δmin、Δmax為各個(gè)時(shí)刻絕對(duì)差中的最小值和最大值，ρ為分辨系數(shù)，通常取0.5。

兩序列的關(guān)聯(lián)度可用兩比較序列的各個(gè)時(shí)刻關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值計(jì)算，見(jiàn)公式（4）。

式中，roi為比較序列i與參考序列o的關(guān)聯(lián)度；N為序列的長(zhǎng)度。

本文選取注水井的月注水量為參考數(shù)列，對(duì)應(yīng)油井的月產(chǎn)油量和月產(chǎn)水量為比較數(shù)列，通過(guò)建立灰色關(guān)聯(lián)度矩陣［3］，根據(jù)矩陣元素的大小來(lái)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)分析。灰色關(guān)聯(lián)法運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論，能快速判斷水驅(qū)方向，但該方法只能對(duì)整體的水驅(qū)方向進(jìn)行評(píng)價(jià)，無(wú)法考慮到單砂體，且無(wú)法快速顯示歷史流線，計(jì)算量較大。采用灰色關(guān)聯(lián)法根據(jù)公式（3）、（4）計(jì)算H88 斷塊油水井間關(guān)聯(lián)系數(shù)（見(jiàn)表2），注水井注水量與油井產(chǎn)水量的關(guān)聯(lián)度越大，說(shuō)明井間可能存在優(yōu)勢(shì)通道，圖5 是采用灰色關(guān)聯(lián)法研究獲取的H88整個(gè)區(qū)塊的油井主力水驅(qū)方向。

表2 H88斷塊部分油水井間關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算

圖5 灰色關(guān)聯(lián)法繪制的H88斷塊主力水驅(qū)方向

1.4 軟件分析方法

FieldAna 軟件分析法:FieldAna 是江蘇油田引進(jìn)的一款廣泛用于水驅(qū)砂巖油田剩余油評(píng)價(jià)及動(dòng)態(tài)分析的軟件。該軟件利用已有的精細(xì)油藏研究成果，井間通過(guò)克里金插值和沉積相約束得到單砂體注采井間注采關(guān)系并基于滲流理論對(duì)油水井產(chǎn)量進(jìn)行分層劈分，快速直觀地得到注采關(guān)系［4-5］、油水井間動(dòng)態(tài)、含油飽和度等圖件，能定量評(píng)價(jià)單砂體注采井組并針對(duì)性地提出調(diào)整意見(jiàn)，但使用前需要收集和整理大量地質(zhì)、油藏資料，軟件自身功能的考慮欠周全，使用中還是存在一定問(wèn)題。

數(shù)模軟件流線模擬法［6］:通過(guò)流線模擬，建立流體沿流線運(yùn)移，形成一個(gè)自然運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)，追蹤油水在油藏中的移動(dòng)。主體部位雙向和多項(xiàng)受效井流線分布若較為密集，則說(shuō)明了注入水驅(qū)替方向。該方法能直觀反映地下流體的分布、運(yùn)移和認(rèn)清剩余油分布，形象地顯示注入井和油井的流動(dòng)耦合，更好地確定泄油面積，但需要建立單砂體地質(zhì)建模，配合油藏?cái)?shù)值模擬的擬合，因此工作量較大，時(shí)間較長(zhǎng)。

FieldAna軟件及數(shù)模軟件流線模擬繪制的流線如圖6、圖7所示。

圖6 FieldAna軟件繪制的流線分布

圖7 數(shù)模軟件繪制的流線分布

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

以上各種流線分析方法效果對(duì)比見(jiàn)表3。

表3 流線分析方法效果對(duì)比

綜合各流線分析方法的優(yōu)劣，對(duì)于注采關(guān)系復(fù)雜，靜態(tài)資料對(duì)砂體連通性影響大且歷史流線體現(xiàn)難度大的H88 斷塊，建議采用可充分考慮靜態(tài)資料的FiledAna 軟件分析法和能夠定量描述流線強(qiáng)弱的流線五步法相結(jié)合進(jìn)行油藏流線分析。

通過(guò)對(duì)流線的描述和分析，可對(duì)潛力區(qū)進(jìn)行分類治理。對(duì)弱水淹區(qū)，采用油井提液、水井增注措施引導(dǎo)弱流線。油井H88 平4 井調(diào)參提液，措施后累積增油501.5 t；水井H88-47A 井酸壓增注，對(duì)應(yīng)油井H88 平7 井累積增油434 t。對(duì)高水淹區(qū)，配合注水井重新分注和調(diào)配水，H88-6、H88-11 井重新分注后，對(duì)應(yīng)油井同比累增油455.6 t，且達(dá)到控制強(qiáng)流線的目的。H88斷塊流線調(diào)整工作量見(jiàn)表4。

表4 H88斷塊流線調(diào)整工作量

3 結(jié)論

（1）對(duì)常規(guī)流線分析法、流線評(píng)價(jià)五步法、灰色關(guān)聯(lián)法、FieldAna 軟件分析法和數(shù)模軟件流線模擬法等流線分析方法進(jìn)行了探討，總結(jié)了5 種方法的適用條件、優(yōu)勢(shì)及局限性。

（2）對(duì)H88 斷塊采用5 種流線分析方法進(jìn)行了應(yīng)用并根據(jù)流線描述結(jié)果對(duì)區(qū)塊進(jìn)行了調(diào)整，增油效果明顯。