低滲油田井網(wǎng)形式及井網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)化

吳 英 王虹雅 鄔 軍 田永達(dá) 喬美樺

低滲油田井網(wǎng)形式及井網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)化

吳 英1 王虹雅2 鄔 軍3 田永達(dá)4 喬美樺5

1中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)研究院 2長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3吐哈油田公司魯克沁采油廠4長(zhǎng)慶油田分公司采油一廠 5中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院

低滲透井網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化主要根據(jù)采油速度、經(jīng)濟(jì)效益和井網(wǎng)后期調(diào)整的靈活性等方面確定。為確定該低滲油田合理的注采井網(wǎng)，在井網(wǎng)密度相同的情況下，模擬油田按五點(diǎn)井網(wǎng)、反七點(diǎn)井網(wǎng)及菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)比分析不同井網(wǎng)對(duì)低滲油田開(kāi)發(fā)效果的影響。以西部某低滲油田為例，開(kāi)展井網(wǎng)優(yōu)化研究，確定最佳的井網(wǎng)形式和井網(wǎng)密度。在井網(wǎng)密度一定的條件下，采用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)可獲得較高的原油采出程度及采油速度，綜合含水率相對(duì)較低，并且該井網(wǎng)具有后期調(diào)整靈活的優(yōu)點(diǎn)。

低滲油田；井網(wǎng)優(yōu)化；井距；井網(wǎng)密度；采油速度；注采比

低滲透油田存在非均質(zhì)性較強(qiáng)，水驅(qū)動(dòng)用程度不高，采油速度遞減，開(kāi)發(fā)難度較大等問(wèn)題；另低滲油田開(kāi)發(fā)與裂縫密切相關(guān)，合理的井網(wǎng)部署是提高低滲透油田開(kāi)發(fā)效果的關(guān)鍵。以西部某低滲油田為例，開(kāi)展井網(wǎng)優(yōu)化研究，確定最佳的井網(wǎng)形式和井網(wǎng)密度。

該油田研究區(qū)域累計(jì)產(chǎn)油量1.683 6×104m3；累計(jì)產(chǎn)水量0.803 2×104m3，累計(jì)注水量7.289 4× 104m3，原油采出程度0.150 6%。平均月產(chǎn)油量為58.33 m3/d，月采油速度為0.015 7%，綜合含水為38.47%，月注采比為4.077，累計(jì)注采比為2.520。油田基本參數(shù)為：飽和壓力9.35 MPa，地層原油密度0.835 g/cm3，原始?xì)庥捅?6.8 t/m3，地層原油黏度1.455 mPa·s，地層原油體積系數(shù)1.266，地層原油壓縮系數(shù)12.1×10-4/MPa，地層水密度0.984 8 g/cm3，地層水體積系數(shù)1.001，地層水壓縮系數(shù)4.83×10-4/MPa。

1 井網(wǎng)形式優(yōu)化

低滲透井網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化主要根據(jù)采油速度、最終采出程度、經(jīng)濟(jì)效益和井網(wǎng)后期調(diào)整的靈活性等方面確定。為確定該低滲油田合理的注采井網(wǎng)，在井網(wǎng)密度相同的情況下，模擬油田按五點(diǎn)井網(wǎng)、反七點(diǎn)井網(wǎng)及菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)比分析不同井網(wǎng)對(duì)低滲油田開(kāi)發(fā)效果的影響[1]。在井網(wǎng)密度相同的情況下，模擬低滲油田按五點(diǎn)井網(wǎng)、反七點(diǎn)井網(wǎng)和菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行布井開(kāi)發(fā)，初期注采比設(shè)定為1，模擬開(kāi)發(fā)時(shí)間為20年，分析各井網(wǎng)開(kāi)發(fā)指標(biāo)曲線。模擬結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖1 各井網(wǎng)采出程度變化曲線

圖2 各井網(wǎng)原油采出程度—綜合含水率關(guān)系

由于該低滲油田通常需進(jìn)行壓裂，形成人工裂縫后才具備開(kāi)采價(jià)值，但低滲儲(chǔ)層壓裂后沿水平主應(yīng)力方向的滲透率有較大增加，有可能是其他方向滲透率的幾倍或十幾倍。因此，在低滲油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果選用菱形井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可拉大沿人工裂縫方向的油井與水井之間的距離，縮短垂直于人工裂縫方向的油井與水井之間的距離，延長(zhǎng)角井的見(jiàn)水時(shí)間，減緩角井水淹速度，使得低滲儲(chǔ)層各方向受效相對(duì)均勻，從而提高低滲油田開(kāi)發(fā)效果。低滲油田在井網(wǎng)密度一定的條件下，與其他井網(wǎng)相比，采用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)可獲得較高的原油采出程度及采油速度，綜合含水率相對(duì)較低，并且具有后期調(diào)整靈活的優(yōu)點(diǎn)。角井水淹后可實(shí)施轉(zhuǎn)注，使菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)變?yōu)榫匦挝妩c(diǎn)法以實(shí)現(xiàn)線狀注水。在開(kāi)發(fā)初期應(yīng)采用菱形反九點(diǎn)法井網(wǎng)，這樣可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)可作為該低滲透油田的推薦井網(wǎng)開(kāi)發(fā)形式。

2 排距井距優(yōu)化

李道品等通過(guò)對(duì)我國(guó)裂縫性低滲透油田的合理井網(wǎng)形式進(jìn)行詳細(xì)研究，指出低滲透油田合理排井距之比應(yīng)介于1∶3～1∶5之間。

數(shù)值模擬研究參數(shù)設(shè)計(jì)為菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)，排距為100、125、150和175 m，井距為400、460、520和580m，即形成4種井網(wǎng)：100m×400m、125m× 460 m、150 m×520 m和175 m×580 m。在井網(wǎng)面積一定的條件下，利用數(shù)值模擬軟件對(duì)上述4種排距、井距組合進(jìn)行模擬分析，模擬結(jié)果如圖3所示。模擬結(jié)果表明：在菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)中，當(dāng)井距為520 m，排距為150 m時(shí)，開(kāi)發(fā)20年后采出程度較大，采油速度最快，單井平均累積產(chǎn)油量相對(duì)較高，而注采比和綜合含水率都相對(duì)較低。菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)中以井距520 m、排拒150 m較優(yōu)[2]。

圖3 菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)不同井距、排距與綜合含水率關(guān)系

3 采油速度優(yōu)化

在已有研究的基礎(chǔ)上，采用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)，井距為520 m、排距為150 m設(shè)計(jì)了采油速度為1.5%、2.2%、2.9%的3種方案，分析開(kāi)發(fā)10和20年后累計(jì)采油量、采收率、含水率等參數(shù)變化，確定最佳采油速度，以達(dá)到最佳的開(kāi)發(fā)效果[3]。參數(shù)對(duì)比如表1所示。

表1 不同采油速度開(kāi)發(fā)參數(shù)對(duì)比

由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，在生產(chǎn)時(shí)間相同的情況下，隨著采油速度的增加，開(kāi)發(fā)效果越來(lái)越好，最終采收率也會(huì)提高。但在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果采油速度過(guò)高，將導(dǎo)致地層壓力快速下降，油井含水率快速上升，致使部分油井過(guò)早關(guān)井；如果采油速度過(guò)低，將會(huì)影響整個(gè)低滲油田的開(kāi)發(fā)效果。因此，最終選擇2.2%的采油速度為油田的合理采油速度。

4 注采比優(yōu)化

在上述研究的基礎(chǔ)上，模擬了注采比為0.8、1.0、1.2的3種開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)對(duì)不同注采條件下各開(kāi)發(fā)參數(shù)的對(duì)比分析，確定合理的注采比。開(kāi)發(fā)參數(shù)對(duì)比如表2所示。由表2可以看出，當(dāng)注采比小于0.8時(shí)，地層壓力下降較快；當(dāng)注采比為1.2時(shí)，地層壓力可以一直維持在較高的水平，但不能有效地發(fā)揮油田的天然能量，含水率上升較快，在開(kāi)發(fā)后期含水率較高；注采比為1.0時(shí)，注水開(kāi)發(fā)效果較好。

表2 不同注采比條件下開(kāi)發(fā)參數(shù)對(duì)比

5 結(jié)論

（1）以西部某低滲油田為例，開(kāi)展井網(wǎng)優(yōu)化研究，確定最佳的井網(wǎng)形式和井網(wǎng)密度。在井網(wǎng)密度一定的條件下，采用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)可獲得較高的原油采出程度及采油速度，綜合含水率相對(duì)較低，并且具有后期調(diào)整靈活的優(yōu)點(diǎn)。

（2）在菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)中，520 m×150 m井網(wǎng)原油采出程度較高，綜合含水率相對(duì)較低，開(kāi)發(fā)效果較好。

（3）在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采油速度為2.2%、注采比為1.0時(shí)，注水開(kāi)發(fā)效果較好。

[1]周志軍，宋洪才，孟令波，等．低滲透裂縫性油田井網(wǎng)優(yōu)化數(shù)值模擬研究——以兩井油田為例[J]．新疆石油地質(zhì)，2002，23（3）：228-230.

[2]齊亞?wèn)|，楊正明，晏軍，等．特低滲透斷塊油田井網(wǎng)優(yōu)選數(shù)值模擬[J]．新疆石油地質(zhì)，2011，32（4）：392-395.

[3]楊正明，于榮澤，蘇致新，等．特低滲透油田非線性滲流數(shù)值模擬[J]．石油勘探與開(kāi)發(fā)，2010，37（1）：94-98.

（欄目主持 楊 軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.3.011