薩北區(qū)北二東西塊井網(wǎng)重構(gòu)挖潛聚驅(qū)后剩余油研究

閆 偉 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

薩北區(qū)北二東西塊井網(wǎng)重構(gòu)挖潛聚驅(qū)后剩余油研究

閆 偉 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

聚合物驅(qū)后對于不同類型的剩余油需要采取有針對性的開采方法。開展了利用井網(wǎng)重構(gòu)與高濃度聚驅(qū)相結(jié)合挖潛聚驅(qū)后剩余油方法的研究和探討，針對薩北區(qū)北二東西塊剩余油分布特征，通過井網(wǎng)加密改變液流方向挖潛分流線剩余油，通過高濃度聚驅(qū)進(jìn)一步擴大波及體積挖潛薄差油層剩余油，并利用數(shù)值模擬、密閉取心井和二類上返井資料研究聚驅(qū)后剩余油分布特征，利用平面大模型物理模擬及數(shù)值模擬方法研究聚驅(qū)后剩余油挖潛方法。應(yīng)用上述研究結(jié)果，選取北二東西塊9注16采試驗區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場試驗，開展試驗區(qū)井網(wǎng)井距優(yōu)選、注入?yún)?shù)優(yōu)選等研究。目前試驗已見到增油降水效果，注入高濃度聚合物后注入壓力上升，注入剖面得到調(diào)整，中心井含水下降了4.6%。

分流線剩余油；井網(wǎng)重構(gòu)；高濃度聚驅(qū)

聚合物驅(qū)作為大慶油田水驅(qū)后的主導(dǎo)開采技術(shù)，自1996年以來，共推廣主力油層注聚區(qū)塊48個，動用地質(zhì)儲量6.5×108t，目前已有28個區(qū)塊進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)階段，地質(zhì)儲量4.24×108t，采出程度55.5%，綜合含水高達(dá)97%，若聚驅(qū)后提高采收率6%以上，即可新增動用儲量近4000×104t。由于聚驅(qū)后剩余油分布零散，流度控制困難，對于不同類型的剩余油需要采取有針對性的開采方法。近年來，大慶油田在室內(nèi)優(yōu)選評價了多種聚驅(qū)后提高采收率方法，并先后開展了現(xiàn)場試驗[1-10]。從目前實施的幾個現(xiàn)場試驗效果看，已經(jīng)結(jié)束的微生物調(diào)驅(qū)和蒸汽驅(qū)現(xiàn)場試驗效果不理想，其他現(xiàn)場試驗?zāi)壳疤岣卟墒章市Ч膊幻黠@，需要進(jìn)一步開展研究[1-15]。下面，筆者針對薩北開發(fā)區(qū)北二東西塊聚驅(qū)后剩余油的分布情況，開展了聚驅(qū)后井網(wǎng)重構(gòu)、改變液流方向、挖潛聚驅(qū)后分流線剩余油方法的研究和探討。

1 聚驅(qū)后剩余油分布特征研究

1.1數(shù)值模擬研究

圖1 注聚結(jié)束時三維含油飽和度場分布圖

運用POLYMER軟件建立了四注五采的三層非均質(zhì)典型模型，進(jìn)行數(shù)值模擬計算。從注聚640(mg/L)·PV結(jié)束時低、中、高滲透層的含油飽和度場分布情況看，含油飽和度均高于主流線，分別比主流線高16.54%、9.11%和3.2%(見圖1)，其中以低滲透層表現(xiàn)的更為明顯[2]。

在典型模型研究基礎(chǔ)上，建立了薩北開發(fā)區(qū)北二東西塊地質(zhì)模型，對該區(qū)塊的聚驅(qū)開采階段進(jìn)行了歷史擬合。通過數(shù)值模擬研究，得到了該區(qū)塊聚驅(qū)結(jié)束時的剩余油分布情況，從各沉積單元的剩余油飽和度分布圖(見圖2)可以看出，聚驅(qū)結(jié)束時各沉積單元的剩余油主要分布在聚驅(qū)井網(wǎng)的分流線部位。其中PⅠ1～4(葡萄花油層Ⅰ油組1～4油層)單元聚驅(qū)后主流線剩余油飽和度為39.2%，分流線剩余油飽和度為44.3%，比主流線高5.1%。

1.2二類油層上返井水淹層解釋資料研究

圖2 北二東西塊數(shù)值模擬含油飽和度分布

薩中開發(fā)區(qū)北一區(qū)斷東西塊1996年進(jìn)行了PⅠ油組(葡萄花油層Ⅰ油組)聚合物驅(qū)，采用250m注采井距的五點法面積井網(wǎng)。2005年9月，對該區(qū)SⅡ10～Ⅲ10(薩爾圖油層Ⅱ油組10層～Ⅲ油組10層)上返進(jìn)行二類油層聚合物驅(qū)，采用150m井距的五點法面積井網(wǎng)，這樣就有一些井打在原聚驅(qū)井網(wǎng)的主流線或分流線上。從這些井中分別選取了打在主流線上和分流線上的井各20口，利用這些新井水淹層解釋資料研究了聚驅(qū)后主流線與分流線含油飽和度和水淹程度的差別。從北一區(qū)斷東西塊聚驅(qū)后主流線與分流線目前含油飽和度對比情況看(見表1)，PⅠ1～4各單元聚驅(qū)后分流線的含油飽和度均高于主流線，PⅠ1～4單元聚驅(qū)后分流線的含油飽和度比主流線高5.77%，其中發(fā)育較差的PⅠ1、PⅠ4單元分流線含油飽和度高于主流線較多。

表1 北一區(qū)斷東西塊聚驅(qū)后主流線與分流線含油飽和度對比表

聚驅(qū)后主流線與分流線油層水淹級別比例不同，分流線的水淹程度明顯低于主流線，分流線以中水淹為主，厚度比例占40.92%，主流線以高水淹為主，厚度比例占47.23%。此外，分流線弱、未水淹比例為19.54%，較主流線高7%。

1.3密閉取心井資料研究

薩北開發(fā)區(qū)北三西西塊在聚驅(qū)后鉆取了2口取心井，分別位于注采主河道的主流線和分流線上，2口井沉積條件相似，但驅(qū)油效果不同。從2口取心井不同水洗級別的水洗厚度比例看，主流線以強水洗為主，比例達(dá)到54.2%，比分流線高11.5%；分流線以中水洗為主，比例為47.5%，比主流線高7.1%；分流線的弱、未水洗厚度比例較主流線高4.4%。

由上述研究可以得出，聚驅(qū)后平面上剩余油主要分布在分流線附近，是聚驅(qū)后進(jìn)一步挖潛的主要對象，聚驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率方法要能夠有效動用這一部分剩余儲量才能取得好的開發(fā)效果。

2 聚驅(qū)后分流線剩余油挖潛方法研究

2.1物理模擬研究

為了研究聚驅(qū)后井網(wǎng)加密對挖潛分流線剩余油的作用，利用平面大型物理模型[4]開展了聚驅(qū)中后期井網(wǎng)加密對聚驅(qū)效果影響的試驗研究，試驗選用三層非均質(zhì)模型，模型尺寸60cm×60cm×4.5cm，設(shè)計方案為：原聚驅(qū)井網(wǎng)一注一采，聚驅(qū)中后期井網(wǎng)加密轉(zhuǎn)為二注四采，原聚驅(qū)井網(wǎng)的分流線變成主流線。具體方案設(shè)計如表2所示。

表2 聚驅(qū)中后期井網(wǎng)加密試驗方案設(shè)計表

物理模擬結(jié)果表明(見表3)，不加密試驗的最終采收率為71.61%，后續(xù)水驅(qū)加密試驗的最終采收率較不加密高0.28個百分點，注聚0.3PV加密試驗的最終采收率最高，較不加密高5.43%。比較采收率提高值可以看出，不加密試驗的提高值為24.40%，后續(xù)水驅(qū)加密試驗的采收率提高值較不加密高0.03%，注聚0.3PV加密試驗的采收率提高值最高，較不加密高5.51%。由此可見，在注聚過程中進(jìn)行加密可以取得更好的開發(fā)效果。

表3 物理模擬結(jié)果情況表

2.2數(shù)值模擬研究

在物理模擬研究基礎(chǔ)上，開展了2種井網(wǎng)加密方式的數(shù)值模擬研究，方式1是對于進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)區(qū)塊的五點法面積井網(wǎng)，采取原注采井不動，利用其他層系的井網(wǎng)在分流線上補孔，使分流線變成主流線形成注采井距175m的新反九點法井網(wǎng)；方式2是對于進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)區(qū)塊的五點法面積井網(wǎng)，采取原注入井不動，采出井全部轉(zhuǎn)為注入井，然后利用其他層系井網(wǎng)補孔或利用加密在分流線上的二類上返井，使分流線變成主流線形成注采井距175m的小五點法面積井網(wǎng)，先驅(qū)主力油層然后再上返。

表4 2種井網(wǎng)方式數(shù)值模擬結(jié)果對比表

對于上述做法，利用POLYMER模型建立了四注五采的典型模型，進(jìn)行了聚驅(qū)后效果預(yù)測研究。2種方式數(shù)值模擬研究結(jié)果對比表明(見表4)，方式2開發(fā)效果較好，注聚640(mg/L)·PV結(jié)束后加密注水可提高采收率2.36%，注聚640(mg/L)·PV結(jié)束后加密追加注聚300(mg/L)·PV可提高采收率5.8%。

3 現(xiàn)場試驗方案優(yōu)化設(shè)計

根據(jù)以上研究結(jié)果，選取北二東西塊進(jìn)行聚驅(qū)后井網(wǎng)重構(gòu)提高采收率現(xiàn)場試驗，對試驗方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。

3.1井距優(yōu)選

在注采井距250m條件下，聚驅(qū)控制程度為74.6%，河道-河道的一類連通率為67.6%，隨著井距的縮小，聚驅(qū)控制程度不斷提高。注采井距縮小到175m時，聚驅(qū)控制程度提高6.94%，河道-河道的一類連通率提高8.1%。此后，隨著井距進(jìn)一步縮小，聚驅(qū)控制程度提高幅度變小，當(dāng)井距由175m進(jìn)一步縮小到125m時，聚驅(qū)控制程度僅與河道-河道的一類連通率分別只增加4.37%和2.7%，與井距由250m縮小到175m相比較，增加幅度較小。綜合考慮鉆井及基建費用，確定試驗區(qū)井距為175m。

3.2井網(wǎng)優(yōu)選

根據(jù)北二東西塊油層砂體的分布特點，結(jié)合目前的開發(fā)狀況，對比分析了4套調(diào)整方案。4套方案的措施工作量和投資費用對比如表5所示。通過比較，方案1的基建工作量最少，投資最低。優(yōu)選出的方案利用12口二次加密井補開聚驅(qū)目的層，同時將聚驅(qū)油井轉(zhuǎn)注5口，形成井距約175m的五點法面積井網(wǎng)，共有9口注入井，16口采油井。它具有以下4個優(yōu)點：①井網(wǎng)完善，且與原井網(wǎng)銜接關(guān)系好；②175m井距對葡一組油層聚驅(qū)控制程度較高；③補孔井處在原聚驅(qū)井網(wǎng)分流線部位，有利于剩余油挖潛；④不需新鉆井，費用相對較低。

表5 北二東西塊試驗工作量表及投資概算表

3.3驅(qū)油方案設(shè)計

通過室內(nèi)試驗及數(shù)值模擬對注入?yún)?shù)進(jìn)行了優(yōu)選，優(yōu)選結(jié)果表明，同時提高聚合物濃度和用量可大幅度提高采收率，因而確定試驗區(qū)高濃度注聚方案為：聚合物分子量2500萬，聚合物溶液注入濃度2500mg/L，高濃度聚合物用量1280(mg/L)·PV，聚合物注入速度0.15PV/a，高濃度聚合物段塞0.512PV。在試驗區(qū)數(shù)值模擬歷史擬合基礎(chǔ)上，進(jìn)行了聚驅(qū)后高濃度聚合物驅(qū)開發(fā)效果預(yù)測研究，預(yù)測高濃度聚合物驅(qū)階段采出程度9.46%，與水驅(qū)相比，可提高采收率6.48%。

4 試驗效果分析

4.1水驅(qū)加密效果分析

試驗區(qū)2009年3月開始補孔，至2010年3月全部投產(chǎn)，投產(chǎn)初期12口二次加密井補孔后含水低于原聚驅(qū)油井1.3%，見到了加密開采分流線剩余油效果，同時聚驅(qū)利用井含水也呈下降趨勢。

4.2高濃度聚驅(qū)效果分析

試驗區(qū)2010年8月實施高濃度注聚方案，目前已累計注入0.340PV，注入壓力較注聚前上升了4.0MPa，吸水厚度比例增加了28.6%，中心井區(qū)含水下降4.6%，目前含水低于數(shù)值模擬預(yù)測。

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2013-06-24

閆偉(1977-)，女，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事聚合物驅(qū)后方案編制和現(xiàn)場試驗方面的研究工作。

TE357

A

1673-1409(2013)26-0114-04

[編輯] 洪云飛