春光油田排2單元天然能量驅(qū)采收率預(yù)測

【摘 要】春光油田從2005年投入開發(fā)以來，采用天然能量進行油藏開發(fā)，為了認識水驅(qū)開發(fā)規(guī)律，高效開發(fā)該類油藏，通過油藏工程方法、數(shù)值模擬等手段進行油藏驅(qū)動效果研究，預(yù)測最終采收率可達到68%以上，為該油藏高速高效開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】春光油田；開發(fā)；預(yù)測

1、地質(zhì)概況

春光油田位于新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市車排子鎮(zhèn)春光農(nóng)場東13.7km。地勢比較平坦，地面海拔290m左右。區(qū)域構(gòu)造上位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起車排子凸起東部。車排子凸起為準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的次級構(gòu)造單元，其西面和北面鄰近扎伊爾山，南面為四棵樹凹陷，向東以紅－車斷裂帶與昌吉凹陷相接。

排2井為春光油田發(fā)現(xiàn)井，含油面積7.1km2，上報石油地質(zhì)儲量513.92×104t。根據(jù)完鉆井資料及地震資料解釋，排2井區(qū)自上到下發(fā)育有第四系西域組（Q1x）、新近系獨山子組（N2d）、塔西河組（N1t）、沙灣組（N1s）、白堊系（K）和石炭系（C）等地層，含油層段主要是新近系沙灣組。沙灣組儲層構(gòu)造簡單，為傾角2-3°的單斜構(gòu)造，斷層不發(fā)育，發(fā)育巖性油藏；儲層物性較好，為特高孔、特高滲，平均孔隙度26.48-35.3%，滲透率358.86-3729.4×10-3μm2，碳酸鹽含量5.1%；油藏埋藏淺，一般在827-1130m；地面原油相對密度在0.7956-0.8402g/cm3，粘度2.1-7.85mPa.s，含蠟量較高5.3-9.64%；地層水總礦化度75920-126651mg/L，水型為Cacl2型；油層溫度與壓力系統(tǒng)為正常溫度壓力系統(tǒng)，地層中部壓力為8.32-11.84MPa，壓力系數(shù)為1.024，地層中部溫度為39-54℃，溫度梯度2.17-3.83℃/100m。儲層為強酸敏、弱-中等堿敏、弱速敏；弱鹽敏，臨界礦化度80000mg/L；注入水滲透率損害率73.9%，屬強水敏。

2、開發(fā)簡況

從2005年該油田發(fā)現(xiàn)開始，排2單元采用天然能量投入開發(fā)，含油面積7.1km2，上報石油地質(zhì)儲量513.92×104t。

截止2011年12月底，排2單元建成采油井34口(開井31口：其中自噴井18口，機械采油井13口)，累計產(chǎn)油138.8×104t，核實年產(chǎn)油26.8×104t，采油速度5.21%，采出程度27.0%，綜合含水4.12%。

3、油藏驅(qū)動體系研究

3.1彈性產(chǎn)率計算

彈性產(chǎn)量的大小取決于地層中流體和巖石綜合的彈性能量情況。計算彈性產(chǎn)量的大小一般是作出油藏累積采液量與地層壓降之間的關(guān)系曲線，通過做初始段曲線的切線，得到的斜率即彈性產(chǎn)率。

對各個砂體的累積產(chǎn)液量（相當(dāng)于累積產(chǎn)油量）曲線從原點做曲線的切線，切線的斜率即彈性產(chǎn)率，其單位為×104t/Mpa，其物理意思是油藏壓力下降1Mpa時依靠彈性能量采出的累積液量大小，其數(shù)值越大，說明地層的彈性能量越足。

按照儲量加權(quán)平均的方法計算排2單元總的彈性產(chǎn)率為31.1×104t/Mpa。此外從壓降與累積產(chǎn)液量之間的關(guān)系還可以看出，曲線到后期明顯的偏離切線，這證明油藏有大量的流體的補充，而且有的還有上翹的特征，說明地層壓降減小，這更說明排2單元的天然水驅(qū)能量強烈。

3.2驅(qū)動指數(shù)計算

驅(qū)動指數(shù)的大小表明了地層中驅(qū)動流體運移的能量分配比例情況。驅(qū)動流體運移的能量一般有彈性能量、氣頂?shù)膹椥阅芰?、溶解氣的彈性能量、邊水的能量、注水的能量等五種，對應(yīng)了彈性驅(qū)動指數(shù)、氣頂驅(qū)動指數(shù)、溶解氣驅(qū)動指數(shù)、邊水驅(qū)動指數(shù)、注水驅(qū)動指數(shù)，5個指數(shù)之和為100%。由于排2井區(qū)高于飽和壓力開采，共有兩種驅(qū)動能量：天然水驅(qū)動能量和彈性驅(qū)動能量。令，則定義天然水驅(qū)驅(qū)動指數(shù)為，彈性驅(qū)動指數(shù)為，在排2井區(qū)將兩種驅(qū)動能量的驅(qū)動指數(shù)相加結(jié)果應(yīng)為1，即+ =1。

繪制P2東砂體、P2西砂體的水驅(qū)動指數(shù)和彈性驅(qū)動指數(shù)的變化曲線，如圖2-2～圖2-3所示。

從排2井區(qū)不同砂體驅(qū)動指數(shù)的變化曲線可以看出，在油藏的開發(fā)初期，彈性驅(qū)動指數(shù)比較大，這說明初期主要以彈性驅(qū)動為主，但是彈性驅(qū)動指數(shù)下降比較快，邊水驅(qū)動指數(shù)迅速上升，并達到穩(wěn)定。就目前來說，排2井區(qū)的驅(qū)動指數(shù)主要體現(xiàn)為邊水驅(qū)動，彈性驅(qū)動的能量非常小，可以忽略不計。從而得出排2井區(qū)是典型的邊水驅(qū)動油藏的結(jié)論。

3.3天然能量大小評價

衡量油藏天然能量大小的指標(biāo)有兩個，一個是油藏的彈性產(chǎn)率，前面已經(jīng)計算出排2井區(qū)的彈性產(chǎn)率為31.1×104t/Mpa，按照油藏天然能量的衡量標(biāo)準(zhǔn)，屬于天然能量充足的油藏。第二個是采用每采出1%地質(zhì)儲量的地層壓力下降值作為評價標(biāo)準(zhǔn)。油藏天然能量衡量標(biāo)準(zhǔn)見表3-1。

表3-1 油藏天然能量衡量標(biāo)準(zhǔn)

油藏天然能量彈性產(chǎn)率×104/Mpa每采出1%地質(zhì)儲量地層壓力下降值，Mpa

標(biāo)準(zhǔn)充足>30<0.2

較充足8～300.2～0.8

不充足2.5～80.8～2

微弱<2.5>2

P2東砂體、P2西砂體的壓力變化曲線如圖3-4～圖3-5所示。從各砂體壓力變化曲線上可以看出，開發(fā)初期壓力下降較快，隨著開發(fā)的進行壓力下降趨于穩(wěn)定。這是因為投產(chǎn)初期以彈性開發(fā)開采為主，油藏壓力下降較快，隨著開發(fā)的進行，邊水開始大量侵入，油藏壓力下降速度變慢逐漸趨于穩(wěn)定，此時，采油量速度等于水侵速度。

排2井區(qū)各砂體采出1%地質(zhì)儲量的壓降情況如表3-2所示。每采出1%地質(zhì)儲量，P2西塊、P2東塊的壓降分別為0.03、0.03、各砂體的壓降值均小于0.1MPa，按照表3-1的衡量標(biāo)準(zhǔn)，判斷排2井區(qū)屬于天然能量比較充足的油藏。

表3-2 排2井區(qū)各砂體采出1%地質(zhì)儲量的壓降情況

砂體各砂體累積指標(biāo)

累積產(chǎn)油量×104t地質(zhì)儲量×104t采出程度%地層壓降Mpa1%地質(zhì)儲量壓降

P2西塊44.6200.122.30.60.03

P2東塊62.6313．819.90.60.03

2011年油井共測壓38井次，平均地層壓力9.87Mpa，壓力保持水平97.5%，其中不含水區(qū)壓力保持水平96.8%，水淹區(qū)壓力保持水平98.5%。說明天然能量充足，壓力基本保持穩(wěn)定。

4、驅(qū)替體系研究

首先從油水的相對滲透率曲線上看，具有3個特征：①兩相滲流區(qū)域大，達到0.3～0.78，這預(yù)示著油水的流動空間大，驅(qū)替效率高;②油水的相對滲透率高，油水的相對滲透率曲線的端點值分別達到了1.0和0.56，說明油水的流動能力高；③油水的流動能力相當(dāng)，油水的端點流度比達到了0.985，基本接近于1，說明油水的流度能力在地層中相當(dāng)。

（4-1）

第2個方面從分流量曲線上看，驅(qū)替前緣飽和度0.65，見水時含水率88%；見水時刻地層平均含水飽和度0.71，洗油效率高，見水時刻的洗油效率即達到58.02%，預(yù)示著將來的采收率高。

（4-2）

第3從計算的驅(qū)油效率曲線上看，無水采油期比較常，最終采收率高，含水98%對應(yīng)的采收率達到68.2%。

經(jīng)過對國內(nèi)外類似油田的調(diào)研，新疆還有一個油田的特征與排2井區(qū)比較一致的是神泉油田，其下第三系有一套儲層，含油面積2.9Km2，地質(zhì)儲量54萬噸，生產(chǎn)井11口，目前開井8口，采用天然能量開發(fā)，天然能量屬于充足的邊底水。神泉油田在開發(fā)過程采取的策略即充分依靠天然能量開發(fā)油田，控制邊部油井的生產(chǎn)壓差，適當(dāng)提高頂部油井的生產(chǎn)壓差穩(wěn)定產(chǎn)量，初期11口生產(chǎn)井，目前已經(jīng)水淹3口，開井8口，對于水淹井也是關(guān)井措施。從其物性和油層特征上看，神泉油田在原油密度和粘度上（地下原油粘度0.5mPa?s）、邊水大小上要優(yōu)于排2井區(qū)，但是在其他油層物性例如滲透率、均質(zhì)性、單儲系數(shù)、井網(wǎng)密度上要差于排2井區(qū)，其從1998年投入開發(fā)，到2001年采出程度33.17%，含水3.1%。可以類比排2井區(qū)采收率至少應(yīng)該高于神泉油田下第三系油藏。而且到2007年11月，該油藏的采出程度為59.68%，綜合含水率56%，已經(jīng)處于后期的含水采油階段。

此外，利用數(shù)值模擬也可以對采收率進行計算，經(jīng)預(yù)測排2井區(qū)的采收率在68.90%。

5、結(jié)論與建議

（1）春光油田排2單元地層具有強水敏性，不適合人工注水開發(fā)。

（2）目前排2單元能量充足，具備天然能量開采的條件。

（3）經(jīng)油藏工程計算及數(shù)值模擬，油藏采收率可達到68%以上。

參考文獻

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