宋芳屯油田開(kāi)發(fā)效果主控因素及預(yù)警體系研究

邵 帥，陳 星，王 劍，王慧影，蔡圣博

(1.大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠，黑龍江 大慶 163000；2. 大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠，黑龍江 大慶 163514；3. 大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠， 黑龍江 大慶 163000)

1 油田概況

宋芳屯油田位于松遼盆地中央坳陷區(qū)的三肇凹陷地區(qū)，北部處于宋芳屯鼻狀構(gòu)造上，南部在模范屯鼻狀構(gòu)造上.兩鼻狀構(gòu)造是在三肇凹陷發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，在古中央隆起帶的基巖突起背景下，長(zhǎng)期發(fā)育而形成的.地層厚度自北向南減薄.自1983年以來(lái)，經(jīng)歷試驗(yàn)摸索、快速上產(chǎn)、持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、攻關(guān)上產(chǎn)四個(gè)開(kāi)發(fā)階段，隨著油田開(kāi)發(fā)不斷精細(xì)化、科學(xué)化，油田的開(kāi)發(fā)效果不斷改善.截止目前，宋芳屯油田劃分為30個(gè)開(kāi)發(fā)單元，累積采出程度為11.6%，綜合含水達(dá)到57.14%.

2 油田開(kāi)發(fā)效果主控因素

2.1 地質(zhì)因素

2.1.1 區(qū)域構(gòu)造

位于構(gòu)造頂部的井初期產(chǎn)量相對(duì)較高, 含水率比較小，而處于構(gòu)造低部的井初期產(chǎn)量相對(duì)較低，含水率比較大，這是由于重力分異作用，注入水大部分從構(gòu)造高部位向低部位驅(qū)動(dòng)，且高差越大，驅(qū)動(dòng)力越大.這種驅(qū)動(dòng)力使構(gòu)造低部位油井水淹，而構(gòu)造高部位的油井注水效果較差.如位于宋芳屯油田構(gòu)造高部位的芳76-103井初期日產(chǎn)油量達(dá)到7.5 t，綜合含水2%，而位于構(gòu)造低部的芳82-92井初日產(chǎn)油量為2.7 t，綜合含水達(dá)到3.4%.

2.1.2 沉積類型

宋芳屯油田砂體沉積主要受北部物源沉積體系控制，發(fā)育三種沉積類型：即河道砂、主體席狀砂和非主體席狀砂.無(wú)論是縱向上，還是平面上，水下分流河道砂的吸水和采液能力最強(qiáng)，其次為三角洲主體席狀砂和非主體席狀砂(表1).這種微相的差異造成了油層縱向和平面上的開(kāi)發(fā)效果不均衡性[1].

表1 宋芳屯油田葡Ⅰ層不同沉積類型吸水強(qiáng)度與采液強(qiáng)度對(duì)比

2.1.3 儲(chǔ)層物性

油田開(kāi)發(fā)的好壞，特別是油井產(chǎn)油狀況的高低都與儲(chǔ)層物性有密不可分的聯(lián)系.儲(chǔ)層物性越好、厚度越大，在相同的采出程度下，油田的開(kāi)發(fā)狀況越好.從宋芳屯油田中3個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)塊的對(duì)比情況可以得出，在相同采出程度下，滲透率越大，采油速度越高(表2).

表2 儲(chǔ)層物性對(duì)比表

2.2 開(kāi)發(fā)因素

2.2.1 井網(wǎng)方式

宋芳屯油田采用正方形井網(wǎng)，反九點(diǎn)法的面積注水方式注水開(kāi)發(fā)，注采井?dāng)?shù)比為1∶3 (圖1).

圖1 宋芳屯油田井網(wǎng)演化示意圖

這種注水方式比較靈活機(jī)動(dòng)，如果注水井吸水能力高，能滿足油田開(kāi)發(fā)的需要，可按這種方式進(jìn)行實(shí)施.如果注水井吸水能力不高，不能滿足油田開(kāi)發(fā)的需要，則在需要的部位，適當(dāng)增加注水井?dāng)?shù)，使注采井?dāng)?shù)比保持在1∶2左右[2].如果需要進(jìn)一步調(diào)整和增強(qiáng)注水系統(tǒng)，可以把注采井?dāng)?shù)比提高到1∶1，最大限度的保證了油田注好水、注夠水，使油田開(kāi)發(fā)效果始終處于有利地位.

2.2.2 開(kāi)發(fā)方式

目前宋芳屯油田主要采用三種開(kāi)發(fā)方式：常規(guī)直井開(kāi)發(fā)﹑水平井開(kāi)發(fā)、整體壓裂開(kāi)發(fā).不同地質(zhì)特征對(duì)應(yīng)不同的開(kāi)發(fā)方式，取得的開(kāi)發(fā)效果也不盡相同(表3).

表3 三種開(kāi)發(fā)方式適用原則及開(kāi)發(fā)效果對(duì)比

2.2.3 產(chǎn)量遞減率

產(chǎn)量遞減率是單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量遞減的百分?jǐn)?shù)，是衡量油田開(kāi)發(fā)效果好壞的重要指標(biāo).因此，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量遞減的有效控制，是油田改善開(kāi)發(fā)效果的重要工作.分析宋芳屯油田歷年產(chǎn)量遞減影響因素，主要存在以下四個(gè)方面：一是提高井網(wǎng)密度可減緩產(chǎn)量遞減幅度；二是適時(shí)進(jìn)行注采系統(tǒng)調(diào)整可有效減緩產(chǎn)量遞減；三是初期采油速度越高，水線推進(jìn)越快導(dǎo)致高遞減；四是高產(chǎn)能帶來(lái)高遞減，連續(xù)幾年的高建成產(chǎn)能，將加劇后續(xù)數(shù)年的油田遞減.

2.2.4 含水上升率

含水上升率是評(píng)價(jià)油田開(kāi)發(fā)效果的核心指標(biāo)，只有充分搞清油田含水上升規(guī)律，弄清哪些因素是必然的、哪些因素是人為造成的、哪些是可以通過(guò)后期措施加以調(diào)整的，才能為油田的開(kāi)發(fā)、調(diào)整決策提供科學(xué)、合理的依據(jù)，為油田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3].

3 開(kāi)發(fā)效果跟蹤預(yù)警體系

3.1 預(yù)警指標(biāo)選取原則

在指標(biāo)選取過(guò)程中要堅(jiān)持以下3項(xiàng)原則：1)準(zhǔn)確靈敏原則，預(yù)警指標(biāo)應(yīng)能夠準(zhǔn)確靈敏地反映區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果變化的主要方面.而準(zhǔn)確靈敏又體現(xiàn)在2個(gè)方面：一是預(yù)警時(shí)效的準(zhǔn)確靈敏，要求在及時(shí)準(zhǔn)確獲得當(dāng)前統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，預(yù)警指標(biāo)能夠迅速及時(shí)地反映開(kāi)發(fā)效果運(yùn)行狀態(tài)的變化過(guò)程；二是預(yù)警顯示度的準(zhǔn)確靈敏，要求預(yù)警指標(biāo)既對(duì)開(kāi)發(fā)效果變化強(qiáng)弱有靈敏的反映能力.2)可靠充分原則.預(yù)警指標(biāo)數(shù)據(jù)的權(quán)威性和統(tǒng)計(jì)口徑的一致性，同時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的樣本數(shù)量要足夠大，以滿足預(yù)測(cè)和不斷調(diào)整的需要.3)互相匹配原則.預(yù)警指標(biāo)要與具體的要素和預(yù)警方法相匹配.

月均遞減幅度與月均含水上升值這兩項(xiàng)指標(biāo)能比較敏感的反映區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果月度變化過(guò)程，且對(duì)全年開(kāi)發(fā)效果有一定指導(dǎo)性作用，因此適合作為開(kāi)發(fā)效果跟蹤預(yù)警指標(biāo).

3.2 月均遞減幅度

月均遞減幅度：指年產(chǎn)油產(chǎn)量峰值到某年12月的平均月度遞減幅度，即

Qn=Qo×(1-D)n

(1)

d=1-(1-D)1/12

(2)

其中：D為產(chǎn)量峰值到某年年均遞減率，%；d為產(chǎn)量峰值到某年底月均遞減幅度，%；Qn為年產(chǎn)油，104t；Qo為產(chǎn)量峰值，104t；n為遞減年限，a.

選取月均遞減幅度的±5.0%之間為上下波動(dòng)界限(圖2)，上線為月均遞減幅度上限，下線為月均遞減幅度下限.上限以上為開(kāi)發(fā)效果變差區(qū)，下限以下為開(kāi)發(fā)效果變好區(qū)，上、下限之間為開(kāi)發(fā)效果預(yù)警區(qū).

圖2 年遞減率與月均遞減幅度關(guān)系圖版

統(tǒng)計(jì)宋芳屯油田全部區(qū)塊的月均遞減幅度，應(yīng)用累積概率曲線方法[4]，確定月均遞減幅度上限值1.66%為開(kāi)發(fā)效果變差臨界值，若月均遞減持續(xù)高于此值，將最終導(dǎo)致年遞減率高于20%，開(kāi)發(fā)效果大幅變差，因此對(duì)月均遞減幅度接近1.66%是實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)效果預(yù)警，控制遞減幅度上升就顯得尤為重要.

宋芳屯油田某區(qū)塊A，2012年1月份開(kāi)始，月均遞減幅度為1.63%，區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果提出預(yù)警，2月份開(kāi)發(fā)效果繼續(xù)惡化，3月份開(kāi)始采取治理措施，遞減幅度回落至1.66%以下，進(jìn)入4月份，遞減幅度進(jìn)一步下降，開(kāi)發(fā)效果也落至預(yù)警區(qū)以下，進(jìn)入?yún)^(qū)塊開(kāi)發(fā)效果變好區(qū)(表4).

表4 2012年1～5月區(qū)塊A月均遞減幅度變化情況表

需要注意的是月均遞減幅度不是一定的，在具體應(yīng)用的過(guò)程中應(yīng)根據(jù)不同年份的年產(chǎn)油量重新計(jì)算.

3.3 月均含水上升值

月均含水上升值是指當(dāng)月月均含水與上年年均含水的差值.月度監(jiān)控每月含水上升值，重點(diǎn)對(duì)含水上升值大于5%的區(qū)塊進(jìn)行分析調(diào)整，對(duì)含水上升值介于3%～5%之間的區(qū)塊提出預(yù)警信號(hào)，控制含水上升.

宋芳屯油田某區(qū)塊B 2011年年均含水為54.8%，2012年1月份開(kāi)始，月均含水較2011年年均含水上升2.6個(gè)百分點(diǎn)，至2月份，上升幅度已達(dá)4.5%(表5)，區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果提出預(yù)警，到5月份，含水上升值回落至3%以下，區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果轉(zhuǎn)好.

表5 2012年1～5月區(qū)塊B含水上升值變化情況表

4 結(jié) 論

1)影響宋芳屯油田開(kāi)發(fā)效果主要地質(zhì)因素有構(gòu)造、沉積體系、儲(chǔ)層物性等,不同地質(zhì)特征決定油田呈現(xiàn)出不同的開(kāi)發(fā)特征.處于構(gòu)造高部位且發(fā)育良好儲(chǔ)層條件的區(qū)塊將在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中占據(jù)有利地位.

2)影響宋芳屯油田開(kāi)發(fā)效果的主要開(kāi)發(fā)因素有井網(wǎng)方式，開(kāi)發(fā)方式、產(chǎn)量遞減率以及含水上升率等.選擇合理的井網(wǎng)類型和開(kāi)發(fā)方式并且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)遞減率與含水上升的控制，將大幅提高油田的最終開(kāi)發(fā)效果.

3)采用月均遞減幅度與月均含水上升值這兩項(xiàng)指標(biāo)建立的開(kāi)發(fā)效果預(yù)警體系，能比較敏感的反映區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果月度變化過(guò)程，且對(duì)全年開(kāi)發(fā)效果有一定指導(dǎo)性作用，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值.

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