H油田扶楊油層井網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究

楊東

（中石油大慶油田有限責任公司第四采油廠，黑龍江 大慶 163000）

1 選擇油田開發(fā)井網(wǎng)系統(tǒng)的原則

根據(jù)H油田扶揚油層的地質(zhì)動態(tài)特征，在選擇井網(wǎng)系統(tǒng)時，主要應考慮下述幾條原則［1］:井網(wǎng)系統(tǒng)應最大限度地適應地下油層的分布特點，使井網(wǎng)具有較高的水驅控制程度；井網(wǎng)系統(tǒng)應具有較高的注采強度，保證注水開發(fā)后油藏具有一定的采油速度；初期井網(wǎng)系統(tǒng)注采井數(shù)比不宜過高，使井網(wǎng)在開發(fā)調(diào)整過程中具有較大的靈活性；選擇的井網(wǎng)系統(tǒng)應當具有較好的經(jīng)濟效益。

2 扶楊油層井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化

2.1 井網(wǎng)密度與水驅控制程度

對于注水開發(fā)油田，要獲得較好的開發(fā)效果，主要是提高水驅控制程度。由于低滲透油田的油砂體不是連續(xù)分布的，因此，在一定井網(wǎng)密度條件下，不同的注水方式將影響到井網(wǎng)的水驅控制程度。通過對油砂體的認識，推導出油砂體與井網(wǎng)密度、注水方式的關系式:

通過對C、D區(qū)分析得出Ⅰ類區(qū)塊、Ⅱ類區(qū)塊在不同油水井數(shù)比下的水驅控制程度與井網(wǎng)密度關系曲線，如圖1和圖2所示。考慮合理油水井數(shù)比為2.5的情況下，Ⅰ類區(qū)塊井網(wǎng)密度達到15口／km2即能滿足要求，Ⅱ類區(qū)塊井網(wǎng)密度需要達到20口／km2。

圖1 Ⅰ類區(qū)塊不同井網(wǎng)密度下的水驅控制程度

圖2 Ⅱ類區(qū)塊不同井網(wǎng)密度下的水驅控制程度

2.2 井網(wǎng)密度與采收率

國內(nèi)外眾多油田通過研究分析和生產(chǎn)實踐逐步認識到開發(fā)井網(wǎng)密度與最終采收率有密切的關系。運用北京勘探開發(fā)研究院的研究成果［2］，通過144個油田和區(qū)塊的實際資料，按流度 （滲透率／黏度）分為5個區(qū)間，回歸出最終采收率與井網(wǎng)密度的關系式 （見表1）。

H地區(qū)扶余油層屬于特低－低滲透油藏，流度小于5mD／mPa·s，選用第5類采收率計算公式，通過繪制采收率與井網(wǎng)密度關系曲線 （見圖3）可以看出，井網(wǎng)密度達到30口／km2時能獲得相對理想的開發(fā)效果。

表1 不同類型油田井網(wǎng)密度與采收率關系表

圖3 采收率與井網(wǎng)密度關系曲線

2.3 經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度與合理井網(wǎng)密度

最終采收率（ER）與井網(wǎng)密度具有以下關系:

式中，a為井網(wǎng)密度常數(shù)（固定公式），口／km2；ED為水驅油效率；S為井網(wǎng)密度，口／km2。

油田開發(fā)期限內(nèi)銷售收入的將來值、開發(fā)投資的將來值、開發(fā)期限內(nèi)維修及管理費用的將來值分別為:

則凈收入的將來值V為:

式中，G為原油價格，元／t；i為貼現(xiàn)率，%；N為原油地質(zhì)儲量，104t；t為開發(fā)期限，a；A為含油面積，km2；M為單井總投資，元；P為單井年維修及管理費用，元。當V＝0時，S即為極限井網(wǎng)密度Slim。令:

當y1＝y(tǒng)2時，即可得出極限井網(wǎng)密度Slim。

當dV／dS＝0時，S為合理井網(wǎng)密度S合理，即:

整理得:

當y3＝y(tǒng)4時，即得出合理的井網(wǎng)密度S合理。通過推導可以看出，盈利最大時的井網(wǎng)密度為合理井網(wǎng)密度，盈利為零時的井網(wǎng)密度為極限井網(wǎng)密度。因此，油田的實際井網(wǎng)密度應該在二者之間，并盡量靠近前者。計算結果表明，隨著儲層物性變好，極限井網(wǎng)密度增加，合理井網(wǎng)密度降低；并且極限井網(wǎng)密度隨著儲量豐度的增加而增大。

H地區(qū)扶楊油層經(jīng)濟合理和極限井網(wǎng)密度計算結果 （見圖4～圖9）表明，Ⅰ類潛力區(qū)儲量豐度為（30～60）×104t／km2，能夠經(jīng)濟開發(fā)，經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度為35～82口／km2，經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度在15～25口／km2；Ⅱ類潛力區(qū)儲量豐度為 （40～50）×104t／km2，能夠經(jīng)濟開發(fā)，其經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度為40～73口／km2，經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度在22～30口／km2；Ⅲ類潛力區(qū)儲量豐度為 （50～60）×104t／km2能夠經(jīng)濟開發(fā)，其經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度為35～45口／km2，經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度在20～25口／km2。

圖4 Ⅲ類區(qū)塊經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度優(yōu)化圖

圖5 Ⅲ類區(qū)塊經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度優(yōu)化圖

圖6 Ⅱ類區(qū)塊經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度優(yōu)化圖

圖7 Ⅱ類區(qū)塊合理經(jīng)濟井網(wǎng)密度優(yōu)化圖

圖8 Ⅰ類區(qū)塊經(jīng)濟極限井網(wǎng)密度優(yōu)化圖

圖9 Ⅰ類區(qū)塊經(jīng)濟合理井網(wǎng)密度優(yōu)化圖

2.4 確定直井井網(wǎng)井距

1）合理排距的確定 H油田扶楊油層屬于低－特低滲儲層，存在啟動壓力梯度。如果注采排距過大，則不能很好的建立起有效驅動體系，開發(fā)過程中易出現(xiàn)單井產(chǎn)量低，遞減幅度大的現(xiàn)象。因此，要取得較好的開發(fā)效果，必須解決有效驅動體系問題。油井有效驅動距離公式為:

式中，L有效為有效驅動排距，m；PW、PF分別為注水井和油井流壓，MPa；c為單位換算系數(shù)；n為排距與井距的比值；μ為原油黏度，mPa·s；k為滲透率，mD；h為有效厚度，m；η為穩(wěn)定采液強度，t／（d·m）；λ為啟動壓力梯度，MPa／m。

Ⅰ類區(qū)塊的滲透率按5.0mD計算有效驅動排距應為250m；如考慮儲層能夠更好有效動用滲透率按2.0mD計算，有效驅動距離為150m。Ⅱ類區(qū)塊滲透率按3.0mD計算有效驅動排距應為200m，如考慮儲層能夠更好有效動用滲透率按1.0mD計算，則有效驅動距離為100m。

2）合理井距 通過對H油田扶楊油層的地震－地質(zhì)砂體研究，區(qū)塊內(nèi)砂體寬度多為100～300m，主力油層河道砂體寬度在400m以上。井距應控制在400m以內(nèi)井網(wǎng)才能有效的控制住砂體。北部Ⅰ類區(qū)塊主力油層發(fā)育連片性較好，矩形井網(wǎng)井距取200～400m、南部Ⅱ類區(qū)塊河道縮小，矩形井網(wǎng)井距取200～300m。

圖10 有效驅動距離與滲透率的關系曲線

3 結 論

考慮到井網(wǎng)密度與儲層控制、采收率、經(jīng)濟效益、有效驅動之間的關系，確定H油田Ⅰ類區(qū)塊合理井網(wǎng)密度在20～30口／km2，有效驅動排距在200m以內(nèi)；Ⅱ類區(qū)塊合理井網(wǎng)密度在25～40口／km2，有效驅動排距在120m以內(nèi)。

［1］杜海濤，李新紅 .低滲透非均質(zhì)油藏穩(wěn)油控水的實踐與認識 ［J］.小型油氣藏，2004（2）:30－33.

［2］李迎新 .低滲透油田人工裂縫參數(shù)與井網(wǎng)的匹配 ［J］.油氣田地面工程，2013（1）:15－17.