延長(zhǎng)油田南溝區(qū)塊開(kāi)發(fā)歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)及應(yīng)用

孫來(lái)喜，袁少民，鄧虎成，李 麗，王 博

(1.油氣藏地質(zhì)與開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西南石油大學(xué)，四川 成都 610059; 2.成都理工大學(xué)，四川 成都 610059;3.中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163712; 4.中油長(zhǎng)慶油田分公司，陜西 西安 710018)

延長(zhǎng)油田南溝區(qū)塊開(kāi)發(fā)歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)及應(yīng)用

孫來(lái)喜1，2，袁少民3，鄧虎成2，李 麗2，王 博4

(1.油氣藏地質(zhì)與開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西南石油大學(xué)，四川 成都 610059; 2.成都理工大學(xué)，四川 成都 610059;3.中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163712; 4.中油長(zhǎng)慶油田分公司，陜西 西安 710018)

延長(zhǎng)油田南溝區(qū)塊開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要記錄了部分井的初期月產(chǎn)油量、現(xiàn)階段日產(chǎn)油量和累計(jì)產(chǎn)油量數(shù)據(jù)，缺乏產(chǎn)水、壓力及投產(chǎn)時(shí)間等部分?jǐn)?shù)據(jù)，地下儲(chǔ)量動(dòng)用程度及壓力場(chǎng)不明，給后期開(kāi)發(fā)調(diào)整帶來(lái)困難。依據(jù)油藏彈性能量開(kāi)發(fā)遞減規(guī)律，按照阿爾普斯遞減模型，將各井累計(jì)產(chǎn)油量劈分到歷史階段，再利用油藏?cái)?shù)值模擬，采取定產(chǎn)油量方法進(jìn)行參數(shù)擬合、確定產(chǎn)液量，從而確定地層壓力。通過(guò)部分資料井的檢驗(yàn)證明恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)的有效性。利用恢復(fù)的歷史動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬剩余油分布，部署優(yōu)化油藏開(kāi)發(fā)方案，達(dá)到提高油藏開(kāi)發(fā)效果目的。

歷史數(shù)據(jù)恢復(fù);數(shù)值模擬;地層壓力;剩余油;井網(wǎng)優(yōu)化;延長(zhǎng)油田

引言

延長(zhǎng)油田南溝區(qū)塊是采用天然能量進(jìn)行開(kāi)采的低滲砂巖油藏。由于油水同層，現(xiàn)階段含水率很高，油藏只部署了采油井網(wǎng)，沒(méi)有注水井，為此進(jìn)行注采井網(wǎng)調(diào)整研究。油藏自20世紀(jì)80年代開(kāi)始投入開(kāi)發(fā)，2005年進(jìn)入大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段。因?yàn)闅v史原因，南溝區(qū)塊只有部分井有初期單井月產(chǎn)油量數(shù)據(jù)，部分井有投產(chǎn)年份數(shù)據(jù)。全部生產(chǎn)井自2010年2月以后的日產(chǎn)油、日產(chǎn)水?dāng)?shù)據(jù)以及累計(jì)產(chǎn)油數(shù)據(jù)。進(jìn)行下步調(diào)整的基礎(chǔ)是恢復(fù)油藏開(kāi)發(fā)全過(guò)程的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在驗(yàn)證恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)正確的情況下，進(jìn)行油藏地層壓力、剩余油分布及油藏開(kāi)發(fā)井網(wǎng)調(diào)整研究。

1 歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)

1.1 遞減規(guī)律分析

圖1 南溝低滲透油藏產(chǎn)量遞減規(guī)律示意圖

研究區(qū)為采用地層能量開(kāi)發(fā)的低滲－特低滲透砂巖油藏，儲(chǔ)層非均質(zhì)性弱，沉積相砂體展布均勻。由于從未進(jìn)行注水開(kāi)發(fā)，因此整個(gè)油藏生產(chǎn)井遞減規(guī)律具有較強(qiáng)的一致性。根據(jù)研究區(qū)低滲透砂巖油藏天然能量生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律［1］可知(圖1):1～12個(gè)月為快速遞減期，在這一期間隨著開(kāi)發(fā)時(shí)間推移，地層壓力和產(chǎn)油量都快速下降，呈指數(shù)型遞減;12～36個(gè)月期間，隨著開(kāi)發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行，地層壓力經(jīng)歷了前期的快速下降之后，下降速度有所減緩，產(chǎn)油量下降趨勢(shì)與地層壓力下降同步，這一期間，產(chǎn)油量呈雙曲型遞減;生產(chǎn)36個(gè)月以后，油藏產(chǎn)油量遞減率基本上都達(dá)到0.226 29，按照調(diào)和遞減計(jì)算產(chǎn)油量。這個(gè)時(shí)期地層壓力和產(chǎn)油量繼續(xù)下降，但是下降速度變得更加緩慢，隨著時(shí)間的推移，在48～54個(gè)月后逐漸趨于平穩(wěn)。

1.2 劈分過(guò)程研究

根據(jù)已有數(shù)據(jù)，按照不同階段的遞減規(guī)律，針對(duì)不同數(shù)據(jù)，擬定劈分流程(圖2)。

圖2 南溝區(qū)塊生產(chǎn)井產(chǎn)油量劈分流程

1.3 歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程

按照?qǐng)D2所示，依照單井歷史數(shù)據(jù)缺失的4種類型進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

(1)有初期月產(chǎn)油量(初期月產(chǎn)油/第1個(gè)月生產(chǎn)時(shí)間=初期日產(chǎn)油量)、末期日產(chǎn)油量數(shù)據(jù)和累計(jì)產(chǎn)油數(shù)據(jù)，缺少投產(chǎn)時(shí)間、中間生產(chǎn)期間歷史日產(chǎn)油量數(shù)據(jù):采用定生產(chǎn)時(shí)間為當(dāng)年7月開(kāi)始(由于缺少數(shù)據(jù)的生產(chǎn)井較多，按照加權(quán)平均法取1 a的中間值，以達(dá)到誤差對(duì)累計(jì)產(chǎn)油量影響最小)和定遞減階段的方法。

(2)有末期日產(chǎn)油量數(shù)據(jù)和累計(jì)產(chǎn)油數(shù)據(jù)，缺少投產(chǎn)時(shí)間、投產(chǎn)初期月產(chǎn)油量數(shù)據(jù)和中間生產(chǎn)期間歷史日產(chǎn)油量數(shù)據(jù):定生產(chǎn)時(shí)間為當(dāng)年7月開(kāi)始、定初期日產(chǎn)油量和定遞減階段的方法。

(3)有投產(chǎn)時(shí)間、末期日產(chǎn)油量數(shù)據(jù)和累計(jì)產(chǎn)油數(shù)據(jù)，缺少投產(chǎn)初期月產(chǎn)油量數(shù)據(jù)和中間生產(chǎn)期間歷史日產(chǎn)油量數(shù)據(jù):采用定初期日產(chǎn)油量和定遞減階段的方法。

(4)有投產(chǎn)時(shí)間、初期月產(chǎn)油量、末期日產(chǎn)油量和累計(jì)產(chǎn)油量數(shù)據(jù)，缺少中間生產(chǎn)期間歷史日產(chǎn)油量數(shù)據(jù):采用定遞減階段的方法。

按照?qǐng)D2中劈分流程，采用投產(chǎn)初期呈指數(shù)遞減規(guī)律、中期呈雙曲遞減規(guī)律和末期呈調(diào)和遞減規(guī)律［1］(遞減率達(dá)到0.226 29)，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)計(jì)算。在滿足遞減規(guī)律的情況下，不斷調(diào)整圖2中各個(gè)階段中遞減計(jì)算公式中的遞減率和遞減時(shí)間，直到3種遞減規(guī)律計(jì)算恢復(fù)所得歷史數(shù)據(jù)之和與累計(jì)產(chǎn)油量相吻合為止，完成單井整個(gè)生產(chǎn)階段缺少部分的歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程。通過(guò)這種辦法恢復(fù)得到了研究區(qū)168口生產(chǎn)井完整歷史過(guò)程開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

1.4 歷史擬合

按照遞減規(guī)律劈分計(jì)算所得，進(jìn)行產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水率歷史擬合(圖3)。實(shí)際結(jié)果表明，擬合效果較好，具有相當(dāng)高的一致性。由于采用定產(chǎn)油量擬合，因此產(chǎn)油量擬合曲線完全吻合;產(chǎn)水量和產(chǎn)液量的擬合度也比較好，說(shuō)明反演計(jì)算所得數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。證明歷史動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)恢復(fù)所選擇的計(jì)算方法是適合且正確的。

圖3 井區(qū)擬合參數(shù)與歷史參數(shù)對(duì)比

2 恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)的應(yīng)用

2.1 合理地層壓力研究

地層壓力過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)影響油田的采液速度和最終采收率。地層壓力的影響因素包括:累計(jì)產(chǎn)油量、累計(jì)產(chǎn)水量、累計(jì)注水量及油、水、巖石的物性(壓縮系數(shù)、體積系數(shù))［2－3］。長(zhǎng)2油藏的合理地層壓力綜合取值為4.8 MPa。根據(jù)恢復(fù)所得歷史數(shù)據(jù)，擬合油藏開(kāi)發(fā)歷史［4－5］，得出模擬地層壓力曲線(圖4)，與油藏地層壓力變化規(guī)律吻合較好。

2.2 剩余油分布研究

根據(jù)恢復(fù)所得歷史動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬［6－8］，根據(jù)影響平面儲(chǔ)量動(dòng)用的因素(儲(chǔ)層非均質(zhì)性、注采井網(wǎng)完善程度、區(qū)域注采結(jié)構(gòu)差異、油藏構(gòu)造對(duì)開(kāi)發(fā)效果的影響)，縱向儲(chǔ)量動(dòng)用狀況等因素，得出儲(chǔ)層剩余油分布以及剩余地質(zhì)儲(chǔ)量分布等(圖5)。南溝區(qū)塊長(zhǎng)223層展布穩(wěn)定，厚度小，滲透率低，生產(chǎn)過(guò)程中影響因素相對(duì)較少?？傮w上看，儲(chǔ)量動(dòng)用最好的區(qū)域是中部區(qū)域，而北部和南部?jī)?chǔ)量動(dòng)用差，中部的綜合含水低，而周邊區(qū)域綜合含水較高。

圖4 南溝區(qū)塊模擬計(jì)算地層壓力變化曲線

2.3 井網(wǎng)優(yōu)化研究

調(diào)整加密井網(wǎng)共有2套，21個(gè)開(kāi)發(fā)方案(表1)。采用反七點(diǎn)注采井網(wǎng)開(kāi)發(fā)，在相同采液速度下，注采比越大，采出程度越低，地層壓力恢復(fù)越快，累計(jì)產(chǎn)水量越大，綜合含水高［9－14］。綜合考慮產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、注水量、地層壓力及采出程度，認(rèn)為注采比為1.04∶1.00對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)效果較好。在相同注采比下，采液速度越大，采出程度越高，地層壓力恢復(fù)越快，地下虧空減小，累計(jì)產(chǎn)水量越大，綜合含水高。綜合考慮產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、注水量、地層壓力及采出程度可知:①加密井網(wǎng)1采液速度為5.08%(方案8)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)效果較好，預(yù)測(cè)到2050年底，采出程度為20.4%;②加密井網(wǎng)2采液速度為7.687%(方案17)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)效果較好。預(yù)測(cè)到2050年底，采出程度為25.17%。

圖5 南溝區(qū)塊長(zhǎng)2層2010年2月剩余油儲(chǔ)量分布

表1 南溝區(qū)塊2區(qū)各類方案匯總

對(duì)比2個(gè)加密調(diào)整井網(wǎng)采油量，加密調(diào)整井網(wǎng)2比井網(wǎng)1采出程度提高3.77個(gè)百分點(diǎn)。推選加密調(diào)整井網(wǎng)2的方案17(圖6)。

圖6 加密調(diào)整井網(wǎng)2不同方案采油量預(yù)測(cè)曲線(方案13～17)

3 結(jié)論

(1)南溝油藏為依靠天然能量開(kāi)發(fā)的低滲透砂巖油藏，產(chǎn)油量遞減規(guī)律符合阿爾普斯遞減規(guī)律，按照數(shù)據(jù)恢復(fù)流程，根據(jù)缺少數(shù)據(jù)不同類型，采用不同的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，恢復(fù)得到油藏整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

(2)歷史參數(shù)擬合(產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水率及地層壓力等)具有較好的擬合程度，證明和恢復(fù)所得歷史數(shù)據(jù)的可靠性。

(3)根據(jù)恢復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行地層壓力、剩余油分布以及油藏開(kāi)發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化研究，結(jié)果符合地層壓力變化規(guī)律，掌握了油藏剩余油分布規(guī)律，最優(yōu)井網(wǎng)調(diào)整推薦方案為采液速度為7.687%，注采比為1.04。

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編輯 孟凡勤

TE311

A

1006－6535(2012)05－0115－05

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.05.029

20111117;改回日期:20120112

教育部博士點(diǎn)基金“斷層共生裂縫形成機(jī)理研究”(20105122120006)

孫來(lái)喜(1965－)，男，副教授，1989年畢業(yè)于成都理工大學(xué)(原成都地質(zhì)學(xué)院)石油地質(zhì)專業(yè)，2005年畢業(yè)于西南石油大學(xué)油氣田開(kāi)發(fā)工程專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)從事儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)地質(zhì)、油氣田開(kāi)發(fā)及油氣藏?cái)?shù)值模擬方面教學(xué)及研究工作。