中高含水期邊底水砂巖油藏歷史擬合方法——以阿利斯庫木油氣田白堊系M－Ⅱ?qū)颖眳^(qū)為例

鄭強 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

左毅 （中石油吐哈油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 哈密839009）

李淑鳳，王言

馬崇堯，孫超 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

1 油藏基本特征及開采特征

阿利斯庫木油氣田白堊系M－Ⅱ?qū)訛檫叺姿承鄙皫r油藏（圖1），構(gòu)造高部位為氣頂，北東邊界受斷裂控制，構(gòu)造低部位受油水界面控制，沉積厚度平均34．3m，油層厚度平均8．6m，油層平均孔隙度21．31%，平均滲透率91．34mD，垂直滲透率為水平滲透率的0．35倍，屬中孔、中滲儲層。該油田于2001年全面投入開發(fā)，2004年為了恢復(fù)地層壓力，在北區(qū)采取了邊外注水，由于邊底水侵入和注入水水竄，2011年12月該油田含水率達到73．33%。

圖1 阿利斯庫木油氣田M－Ⅱ?qū)颖眳^(qū)構(gòu)造及采油井見水方向圖

2 準確建立地質(zhì)模型的做法

2.1 井震結(jié)合確定油藏構(gòu)造和油水、油氣界面

利用22口井的地震合成記錄，對M－Ⅱ?qū)?個小層的頂、底面進行了精細標定。結(jié)合3口井的VSP垂直地震剖面時深關(guān)系，確定了M－Ⅱ?qū)咏忉尫桨福瓿闪巳珔^(qū)地震追蹤解釋。工區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，運用水平切片、沿層切片、相干及三維可視化等方法，根據(jù)地層產(chǎn)狀、斷扭程度對斷裂進行了精細解釋和合理組合，共解釋96條正斷裂。注水井AR101、AR102和AR99井轉(zhuǎn)注后，斷層另一側(cè)相鄰油井壓力上升，說明內(nèi)部小斷層未起遮擋作用 （表1），模擬時可以忽略斷層對開發(fā)指標的影響。

表1 阿利斯庫木油氣田注水前后油井壓力變化統(tǒng)計表

通過曲線標準化和巖心歸位，建立了巖性圖版、孔隙度模型和油層圖版，確定該油藏油氣層的下限為：孔隙度 （?）≥12%、電阻率 （ρt）≥4．1%、含油飽和度 （So）≥41%。根據(jù)各井解釋結(jié)論，確定該油藏北部原始油水界面為－910m，油氣界面為－885m。結(jié)合測井和地震確定的構(gòu)造圖，得到了該油田的含油、氣分布圖以及邊底水分布區(qū)域。

2.2 按單砂體建立地質(zhì)模型

為準確描述油氣水分布、模擬油水運動規(guī)律和確定剩余油潛力區(qū)，以單砂體為單元建立地質(zhì)模型 （圖2）。

圖2 阿利斯庫木油氣田M－Ⅱ?qū)訂紊绑w地質(zhì)分層

由于斷層多且復(fù)雜，建立構(gòu)造模型時應(yīng)用RMS地質(zhì)建模軟件，該軟件能快速準確地建立復(fù)雜斷層的構(gòu)造模型。由于油氣水分布復(fù)雜，建立地質(zhì)屬性模型時，首先利用確定性建模方法，采用克里金方法繪制各小層油層、氣層、水層的有效厚度平面分布圖，然后建立三維地質(zhì)模型。在建立的地質(zhì)模型基礎(chǔ)上，再根據(jù)油藏剖面圖，逐層逐井修正含油、含氣和水體分布區(qū)域。

3 邊底水油藏的歷史擬合方法

3.1 基礎(chǔ)地質(zhì)模型存在的問題

按單砂體建立的基礎(chǔ)地質(zhì)模型準確確定了各層油、氣、水分布，但由于油藏的非均質(zhì)性和邊底水的影響，利用該模型進行模擬計算，計算的地層壓力低，油產(chǎn)不出，水注不進，因此需根據(jù)區(qū)塊和單井的壓力、產(chǎn)油量、含水率等主要開發(fā)指標，修改產(chǎn)層的滲透率和邊底水規(guī)模，使各區(qū)及單井的開發(fā)指標得到較好擬合。

3.2 擬合注入水對開發(fā)指標的影響

3．2．1 利用試井解釋滲透率修正測井解釋滲透率模型

根據(jù)油氣藏滲流力學(xué)達西定律，用于數(shù)值模擬的滲透率地質(zhì)模型應(yīng)為有效滲透率模型。受資料的限制，地質(zhì)建模只能建立測井解釋滲透率地質(zhì)模型。為了修正測井解釋滲透率模型，建立了試井解釋滲透率與測井解釋滲透率關(guān)系 （圖3）。從圖3中可看出，測井解釋滲透率與試井解釋滲透率呈現(xiàn)兩段式：當測井解釋滲透率大于120mD，壓力恢復(fù)曲線反映出均質(zhì)無限大儲層滲流特征；當測井解釋滲透率小于60mD，試井解釋滲透率遠大于測井解釋滲透率，壓力恢復(fù)曲線反映出儲層中裂縫滲流特征，為擬合這些區(qū)域的井的產(chǎn)量和地層壓力，可修改產(chǎn)層的滲透率，同時根據(jù)試井解釋，修改地層因數(shù)、泄油半徑等。

3．2．2 根據(jù)見水方向和見水層位修改方向滲透率擬合含水率

根據(jù)以油井為中心的井組開發(fā)曲線、油藏剖面注采連通圖、產(chǎn)吸剖面，結(jié)合產(chǎn)出水礦化度、示蹤劑試驗等資料，分析注水時間、注水量對產(chǎn)液量、含水率及地層壓力、流壓的影響，通過以油井為中心、以井組為單元的生產(chǎn)動態(tài)分析方法可確定采油井的來水方向和見水層位。以AR22采油井為例，AR22井在2005年6月前利用天然能量開發(fā)時不含水，AR101井注水1年后，AR22井于2005年10月開始見水，本井含水率升降與AR101井注水量大小呈正相關(guān)關(guān)系，AR101井注水后本井油井壓力上升，根據(jù)注采對應(yīng)層位，確定了AR22井的來水方向和見水層位為AR101井的 M－Ⅱ-3層，2008年3月AR103井注水后，該井的含水升高受AR103井影響。

利用該方法對所有采油井進行分析，確定了各采油井的來水方向和見水層位。根據(jù)采油井的來水方向和見水層位，修改方向滲透率，擬合受注入水影響的采油井含水率［1］。

圖3 阿利斯庫木油氣田M-Ⅱ?qū)訙y井解釋滲透率與試井滲透率關(guān)系曲線

3.3 擬合邊底水對開發(fā)指標的的影響

3．3．1 應(yīng)用物質(zhì)平衡方法確定邊底水能量及驅(qū)動方式

利用物質(zhì)平衡方法，確定該油藏累計水侵量為467．08×104m3，2011年水侵量為65．45×104m3。2011年主要驅(qū)動能量由大到小依次為注水驅(qū)、天然水驅(qū)、溶解氣驅(qū) （表2），所占比例分別為48．37%、46．14%、4．7%。

表2 阿利斯庫木油田油氣田M-Ⅱ?qū)颖辈框?qū)動指數(shù)及水侵量

3．3．2 利用解析水體卡擬合邊底水對開發(fā)指標的影響

根據(jù)水體分布范圍，利用Fetkovich水體卡，通過修改水體大小和水侵系數(shù)，對產(chǎn)出邊底水采油井的含水率進行擬合。通過擬合，確定北區(qū)水體體積是油體積的10倍。

3．3．3 利用虛擬注水井技術(shù)擬合邊底水對開發(fā)指標的影響

由于構(gòu)造復(fù)雜和油藏非均質(zhì)性嚴重，部分產(chǎn)邊底水采油井的含水率對Fetkovich水體卡不敏感。為了擬合這部分采油井的含水率，采用了虛擬注水井技術(shù)［2］。做法是在產(chǎn)邊底水的采油井附近水體分布區(qū)內(nèi)虛擬一口或多口注水井，通過調(diào)整虛擬注水井注入壓力和注水量來擬合產(chǎn)邊底水采油井的含水率。其原理是注水井的滲流力學(xué)傳導(dǎo)方程與邊底水驅(qū)動的滲流力學(xué)傳導(dǎo)方程一致，設(shè)置虛擬注水井可等效軟件中提供的邊底水卡，優(yōu)點是可根據(jù)油藏地質(zhì)特征和生產(chǎn)動態(tài)靈活設(shè)置虛擬井。使用該技術(shù)的關(guān)鍵是注水井注入壓力的設(shè)置，原則是虛擬注水井的井底流壓不能大于所在區(qū)域的地層壓力。當采油井的地層壓力下降時，虛擬注水井位置的地層壓力高于采油井位置的地層壓力，虛擬注水井開始注入，對采油井的產(chǎn)水起作用。

3.4 歷史擬合結(jié)果

通過以上工作，區(qū)塊及單井的開發(fā)指標得到較好擬合，結(jié)果見圖4。

圖4 阿利斯庫木油氣田M－Ⅱ?qū)雍蕯M合曲線

通過數(shù)值模擬確定了剩余油分布。由于邊底水侵入和注入水水竄，未水淹的剩余油分布在油藏高部位的未開發(fā)區(qū)，但這些區(qū)域的油藏壓力也相對較低，已開發(fā)區(qū)和油藏邊部的含水飽和度相對較高，水淹嚴重。

4 實施效果

在剩余油富集區(qū)部署實施18口采油井，平均單井初產(chǎn)72．0t／d，至2012年10月累計增油19．81×104t。2011年調(diào)整注采結(jié)構(gòu)后，將邊外注水調(diào)整為不規(guī)則面積注水，2012年壓力有一定程度回升，產(chǎn)量綜合遞減率比2011年下降了7．6%。

5 結(jié)論

1）以單砂體為單元、井震結(jié)合建立地質(zhì)模型可大幅提高復(fù)雜斷塊邊底水砂巖油藏描述的精度和可靠性。

2）通過測井解釋滲透率與試井解釋滲透率的相關(guān)分析，可以判斷儲層中裂縫發(fā)育情況，綜合地質(zhì)和油藏工程測試研究成果，可為數(shù)值模擬歷史擬合提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進一步提高歷史擬合精度，可靠預(yù)測剩余油分布。

3）在阿利斯庫木油氣田剩余油富集區(qū)部署的新井產(chǎn)量高，注采結(jié)構(gòu)調(diào)整后油田的開發(fā)效果變好，驗證了本文所論方法的可行性和數(shù)值模擬技術(shù)的實用性。

［1］閆存章，李陽 ．油藏地質(zhì)建模與數(shù)值模擬技術(shù)文集 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2007．179～185．

［2］池建萍，鄭強，祁軍，等 ．復(fù)雜裂縫性油藏歷史擬合中的特殊做法 ［J］．新疆石油地質(zhì)，2004，25（5）：517～519．