彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏井間動(dòng)態(tài)連通性研究

萬(wàn)青山，趙 輝，喻高明

（長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北武漢 430100）

油藏井間動(dòng)態(tài)連通性研究能夠有效的描繪地下油層的分布狀況和注入水滲流規(guī)律，對(duì)于油田開(kāi)發(fā)調(diào)整意義重大。目前常用的油藏井間動(dòng)態(tài)連通性研究方法主要包括地球化學(xué)方法、示蹤劑測(cè)試、壓力測(cè)試、干擾試井和脈沖試井、數(shù)值模擬、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等[1]。但是上述方法數(shù)據(jù)獲取難度大，操作復(fù)雜，影響油田的正常生產(chǎn)，且需要耗費(fèi)大量的人力物力。而利用開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)研究油藏井間動(dòng)態(tài)連通性，不僅數(shù)據(jù)的獲取比較容易，而且也能得到較有效的結(jié)果，因此利用注采動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行井間連通性反演成為一類重要的方法[2]。其模型主要包括相關(guān)系數(shù)分析模型[3-4]、多元線性回歸模型[5]、彈性壓縮模型[6]、系統(tǒng)分析模型[7]等。但以上方法都沒(méi)有考慮關(guān)停井等措施對(duì)反演結(jié)果的影響。本文利用生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)反演井間動(dòng)態(tài)連通性，同時(shí)考慮關(guān)停井的問(wèn)題，建立了井間動(dòng)態(tài)連通性反演模型，對(duì)彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏進(jìn)行了應(yīng)用和分析，指導(dǎo)后期油藏的開(kāi)發(fā)調(diào)整。

1 油藏概況

彩南油田位于準(zhǔn)噶爾盆地中央隆起帶東段白家海凸起東斜坡帶上，呈北西—東北走向。彩9井區(qū)西山窯組位于彩南油田的西部，是為一被斷裂切割而復(fù)雜化的低幅度背斜油藏，兩翼地層傾角2～3°，埋深2 230 m，閉合高度為101 m。儲(chǔ)層巖性主要為細(xì)砂巖，中砂巖次之，具有正韻律特征，有效厚度平均13.7 m。儲(chǔ)層孔隙度平均為14.6%，儲(chǔ)層滲透率平均為2.81×10-3μm2。非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層裂縫較發(fā)育，且多為高角度或垂直裂縫。地層油粘度3.35 mPa·s，地層油密度0.754 g/cm3。天然氣相對(duì)密度為0.659 7，粘度為0.015 8 mPa·s。原始地層壓力為21.27 MPa，原始?jí)毫ο禂?shù)為0.93，屬正常壓力系統(tǒng)。綜合含水85.1%，年注水量16.4×104m3，年產(chǎn)油量2.3×104t，采液速度0.98%，采油速度0.15%，采出程度22.32%。

2 油水井井間動(dòng)態(tài)連通性模型

油田開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是能夠體現(xiàn)油藏開(kāi)發(fā)特征的參數(shù)，而油藏是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)平衡系統(tǒng)，水井注水量的變化會(huì)引起油井產(chǎn)液的變化波動(dòng)，反映了油水井間的連通性。油井產(chǎn)液量的波動(dòng)幅度與油水井連通性相關(guān)，連通性越好，水井注水量波動(dòng)幅度越大，油井產(chǎn)液量變化幅度也越大。本文在趙輝[7]提出的基于系統(tǒng)分析方法建立的井間動(dòng)態(tài)連通性模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，新模型參數(shù)更多，并且考慮了油田關(guān)停井情況。對(duì)調(diào)整措施多、關(guān)停井嚴(yán)重的彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏連通性反演比較合適。

對(duì)于彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏整個(gè)區(qū)塊，考慮多口注水井多口生產(chǎn)井的情況，則該區(qū)塊連通程度可有如下模型表征。

式中：qj（n）表示n時(shí)刻第j口生產(chǎn)井的產(chǎn)液量；ii（n）表示第i口注水井n時(shí)刻的注水量；λij為表示第i口注水井對(duì)第j口生產(chǎn)井的貢獻(xiàn)權(quán)重值，定義為連通系數(shù)，表征井間的動(dòng)態(tài)連通程度，與井距和非均質(zhì)程度有關(guān)。βij表示信號(hào)的衰減與滯后，定義為時(shí)滯系數(shù)；生產(chǎn)井j產(chǎn)液量初始值。

由于關(guān)停井后，注水井周圍的壓力會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)液量也會(huì)進(jìn)行重新分配，則注采井之間的連通系數(shù)也發(fā)生變化。具體而言，關(guān)停井之后，注水井注入量在其周圍正在生產(chǎn)油井產(chǎn)液量會(huì)增加，注水井與其周圍的生產(chǎn)井的連通系數(shù)會(huì)增大。以五點(diǎn)井網(wǎng)均質(zhì)油藏為例，若出現(xiàn)關(guān)停井，則需要對(duì)模型進(jìn)行修正，修正后的模型如下：

圖1 關(guān)井后連通系數(shù)重新分配示意圖

3 反演計(jì)算及結(jié)果分析

3.1 計(jì)算結(jié)果

井間動(dòng)態(tài)連通性的反演求解，其主要是通過(guò)擬合實(shí)際生產(chǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)不斷的更新初始油藏地質(zhì)參數(shù)，最終獲得盡可能接近實(shí)際的油藏地質(zhì)參數(shù)。選取了彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏進(jìn)行反演驗(yàn)證。該油藏區(qū)塊非均質(zhì)強(qiáng)，水淹嚴(yán)重，滲透率低，水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果很差。本方法可消除井區(qū)關(guān)停井的影響，故為準(zhǔn)確的反演西山窯組井間動(dòng)態(tài)連通性，選取了該油田自投產(chǎn)以來(lái)到2011年9月所有的注采數(shù)據(jù)，以三個(gè)月為間隔取數(shù)據(jù)點(diǎn)。關(guān)停井之后，油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)為0。

利用注采動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，運(yùn)用擬牛頓方法[8]結(jié)合Matlab編寫(xiě)程序，反演得到井間連通系數(shù)，然后利用編寫(xiě)的軟件根據(jù)反演的連通系數(shù)繪制出井間連通示意圖（見(jiàn)圖2）。以注水井為中心，藍(lán)色箭頭表示的是連通性的方向，大小表示的為連通系數(shù)的大小。

圖2 彩9井區(qū)西山窯組井間動(dòng)態(tài)連通性反演結(jié)果

3.2 示蹤劑與微地震結(jié)果分析

通過(guò)示蹤劑結(jié)果能夠清晰準(zhǔn)確的反映出井間連通性的大小，微地震解釋能反映出油水井間滲透率情況，從而也能反映井間的連通情況。根據(jù)彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏示蹤劑和微地震解釋的結(jié)果與連通性反演對(duì)比分析（見(jiàn)圖3），其中藍(lán)色表示井間連通性反演結(jié)果，紅框表示微地震解釋結(jié)果，紅色箭頭表示示蹤劑解釋結(jié)果。從圖中可以看出利用注采數(shù)據(jù)反演的結(jié)果和示蹤劑、微地震解釋結(jié)果有較好的一致性。從動(dòng)態(tài)連通性反演結(jié)果看到，C1295井與C2067井和C2076井之間連通性好。示蹤劑解釋結(jié)果看出，從C1295井注入示蹤劑之后，C2076井在41.83 h見(jiàn)到示蹤劑，C2067井在594 h檢測(cè)到示蹤劑，而其它監(jiān)測(cè)井在三個(gè)月內(nèi)未監(jiān)測(cè)到示蹤劑。從微地震解釋結(jié)果也能得出，C1295-C2076方向和C1295-C2077方向滲透率較好，可以反映C1295井與C2076井之間井連通性較好。由于該區(qū)塊油藏非均質(zhì)性強(qiáng)，不同的方法可能存在誤差，但大致結(jié)論一致，反演效果較好。從圖4中也可以得到類似的結(jié)論。

3.3 注水見(jiàn)效分析

當(dāng)油田在注水開(kāi)發(fā)階段，注水見(jiàn)效是研究油藏連通性的主要方法之一。注水井注入量的波動(dòng)反映在生產(chǎn)井產(chǎn)液量變化，也可以說(shuō)明注采井間連通性狀況。注采井之間連通性大小也對(duì)應(yīng)該注采井之間的注采響應(yīng)關(guān)系。連通性好的注采井，注采井間有較好的注采響應(yīng)關(guān)系；反之，則注采井間注采響應(yīng)關(guān)系較差。

圖3 C1295井間連通性對(duì)比結(jié)果

圖4 C2272井組井間連通性對(duì)比結(jié)果

圖5 C2272井組注采動(dòng)態(tài)關(guān)系

根據(jù)上述方法對(duì)彩南油田彩9井區(qū)西山窯組油藏C2272井組進(jìn)行注采見(jiàn)效分析（見(jiàn)圖5）。對(duì)C2272井周圍的生產(chǎn)井C2281井，C2273井，C2271井，C2263井從1994年12月到2011年12月的產(chǎn)液量進(jìn)行對(duì)比分析，注入井C2272從1994年12月開(kāi)始注水到1997年6月，平均日注水量逐漸增加，隨后，平均日注水量減小，注水強(qiáng)度減弱。而生產(chǎn)井C2281，C2273，C2271，C2263的平均日產(chǎn)液在短暫的下降之后快速上升，而后隨注水量增速的減小而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。周圍生產(chǎn)井平均日產(chǎn)液量波動(dòng)趨勢(shì)整體和注水井C2272井平均日注水趨勢(shì)相同，響應(yīng)關(guān)系一致。從而說(shuō)明C2272與C2281井，C2273井，C2271井，C2263井連通性較好。從圖2中可以看出，注水井C2272與C2281井、C2273井、C2271井、C2263井也確實(shí)有較好的井間連通關(guān)系，這與井間動(dòng)態(tài)連通性反演結(jié)果基本一致。

結(jié)合上述分析，根據(jù)連通模型反演計(jì)算所得結(jié)果（見(jiàn)圖2），由于儲(chǔ)層非均質(zhì)特征，各井組在不同方向連通情況存在一定差異。整體來(lái)看，西區(qū)油田油水流向以西北-東南方向?yàn)橹鳎茰y(cè)在主要的滲流方向上存在裂縫，可以進(jìn)一步論證。

4 結(jié)論

（1）運(yùn)用注采數(shù)據(jù)進(jìn)行井間動(dòng)態(tài)連通性，繪制了全區(qū)井間動(dòng)態(tài)連通圖，能夠清晰看到井間動(dòng)態(tài)連通性的大小和方向，為該區(qū)后期油藏開(kāi)發(fā)方案調(diào)整提供指導(dǎo)依據(jù)。

（2）動(dòng)態(tài)連通結(jié)果能夠反映真實(shí)的油藏情況，并且可以大致確定油藏滲透率分布以及高滲帶的方向，對(duì)于是否存在裂縫有待進(jìn)一步論證。

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